Wat is emulsiepolymerisatie?
emulsiepolymerisatie is een proces voor het maken van polymeren, of gekoppelde groepen kleinere chemische ketens die monomeren worden genoemd, in een wateroplossing. Het proces wordt vaak gebruikt voor het creëren van verven op waterbasis, lijmen en coatings waarbij het water blijft met het polymeer en verkocht als een vloeibaar product. Een emulsie is een stabiel mengsel van zeer kleine druppeltjes van het monomeer of polymeer gesuspendeerd in de waterfase. Een voorbeeld van een stabiele emulsie is vloeibare handlotion, die verschillende chemicaliën bevat die in water worden gemengd maar er niet op reageren.
Veel kunststoffen en sommige rubberen verbindingen zijn gepolymeriseerde moleculen. Kleine monomeerketens worden gemengd met verschillende chemicaliën die de reactie starten, de grootte van de polymeerketens die zich vormen regelen en het mengsel stabiel houden. Chemicaliën die de reactie regelen of beginnen, zijn initiatiefnemers, die die de polymeerketens regelen, zijn modificatoren en emulgatoren houden het mengsel als een stabiele emulsie.
Een emulsiepolymerisatiereactie optredenUrs in water, en de monomeer kan weinig of geen oplosbaarheid in water hebben, wat betekent dat het gescheiden blijft en niet oplost. Wanneer de chemicaliën goed worden gemengd, worden de kleine druppels van monomeer gelijkmatig verspreid over de waterfase en blijven ze zo vanwege de werking van de emulgator. Zeer kleine druppels van monomeer beginnen te vormen, bekend als micellen, en worden omgeven door de initiator- en modificatiemoleculen. Elke monomeerketen begint te linken naar anderen in de micel, totdat het monomeer verdwenen is.
De lengte van de polymeerketen zal zowel de eigenschappen van de wateroplossing beïnvloeden als elke droge film die hieruit is gemaakt. Fabrikanten regelen deze eigenschappen door de hoeveelheden initiator en modificaties te variëren, evenals temperaturen tijdens de reactie. Het doel van een emulsiepolymerisatie is het creëren van een verf of lijm die zijn eigenschappen in de loop van de tijd behoudt en gemakkelijk te hanteren is.Overreactie kan zeer dikke, viskeuze emulsies creëren die mogelijk industrieel gebruik hebben, maar niet worden verwelkomd door consumenten.
De meeste eindproducten worden verkocht als oplossingen op waterbasis. Bezorgdheid over milieu- en gezondheidsrisico's van oplosmiddelen leidde tot een groei van producten uit emulsiepolymerisatie in de 21e eeuw. Eenmaal aangebracht als een coating, droogt het polymeer op en geneest het water als een milieuvriendelijke damp. Het gereageerde polymeer kan ook worden gespoten of in sommige gevallen uit het water worden gefilterd, maar dit komt minder vaak voor. Andere soorten chemische reacties kunnen gemakkelijker product produceren dan door een wateremulsie.
Synthetische of kunstmatige rubberchemicaliën kunnen ook worden geproduceerd in emulsiepolymerisatiesystemen. Styreen-butadieen en nitrilrubber zijn twee veel voorkomende synthetische rubbers geproduceerd uit emulsiechemie. Het verwerken van deze producten tot een droge vaste stof vereist extra stappen van wassen en drogen om de initiatiefnemers of andere chemicaliën te verwijderen. Deze MATerials kunnen uiteindelijk het rubber afbreken als ze niet worden verwijderd.