Vad är emulsionspolymerisation?

Emulsionspolymerisation är en process för att skapa polymerer, eller kopplade grupper av mindre kemiska kedjor som kallas monomerer, i en vattenlösning.Processen används ofta för att skapa vattenbaserade färger, lim och beläggningar där vattnet förblir med polymeren och säljs som en flytande produkt.En emulsion är en stabil blandning av mycket små droppar av monomeren eller polymeren suspenderad i vattenfasen.Ett exempel på en stabil emulsion är flytande handlotion, som innehåller flera olika kemikalier blandade i vatten men inte reagerar med det.

Många plast och vissa gummiföreningar är polymeriserade molekyler.Små monomerkedjor blandas med olika kemikalier som startar reaktionen, styr storleken på polymerkedjorna som bildas och håller blandningen stabil.Kemikalier som kontrollerar eller startar reaktionen är initiativtagare, de som styr polymerkedjorna är modifierare och emulgatorer håller blandningen som en stabil emulsion.

En emulsionspolymerisationsreaktion inträffar i vatten, och monomeren kan ha liten eller ingen löslighet i vatten, vilket innebär att den förblir separat och inte upplöses.När kemikalierna blandas väl sprids de små dropparna av monomer jämnt över hela vattenfasen och förblir på grund av emulgatorns verkan.Mycket små droppar av monomer börjar bildas, känd som miceller, och omges av initiativtagaren och modifieringsmolekylerna.Varje monomerkedja börjar länka till andra inuti micellen tills monomeren är borta.

Polymerkedjelängden kommer att påverka både egenskaperna hos vattenlösningen och alla torra film som skapats av den.Tillverkarna kontrollerar dessa egenskaper genom att variera mängderna initiativtagare och modifierare samt temperaturer under reaktionen.Målet med en emulsionspolymerisation är att skapa en färg eller lim som upprätthåller dess egenskaper över tid och är lätt att hantera.Överreaktion kan skapa mycket tjocka, viskösa emulsioner som kan ha industriellt bruk men som inte välkomnas av konsumenterna.

De flesta slutprodukter säljs som vattenbaserade lösningar.Oro över miljö- och hälsorisker för lösningsmedel ledde till en tillväxt av produkter från emulsionspolymerisation under 2000 -talet.En gång applicerat som en beläggning, torkar polymeren och botemedel och vattnet förångas som en miljömässigt säker ånga.Den reagerade polymeren kan också spraytorkas eller i vissa fall filtreras ut ur vattnet, men detta är mindre vanligt.Andra typer av kemiska reaktioner kan lättare producera torr produkt än från en vattenemulsion.

Syntetiska eller konstgjorda gummikemikalier kan också produceras i emulsionspolymerisationssystem.Styren-butadien och nitrilgummi är två vanliga syntetiska gummi som produceras från emulsionskemi.Att bearbeta dessa produkter till ett torrt fast ämne kräver ytterligare steg för tvätt och torkning för att ta bort initiativtagarna eller andra kemikalier.Dessa material kan så småningom försämra gummiet om de inte tas bort.