Emülsiyon Polimerizasyonu Nedir?

Emülsiyon polimerizasyonu, bir su çözeltisinde polimerleri veya monomer adı verilen daha küçük kimyasal zincir gruplarını oluşturmak için bir prosestir. İşlem, suyun, polimerde kaldığı ve sıvı bir ürün olarak satıldığı su bazlı boyalar, yapıştırıcılar ve kaplamalar oluşturmak için yaygın olarak kullanılır. Bir emülsiyon, su fazında asılı monomerin veya polimerin çok küçük damlacıklarının kararlı bir karışımıdır. Kararlı emülsiyonun bir örneği, suda karıştırılmış fakat bununla reaksiyona girmeyen birkaç farklı kimyasal içeren sıvı el losyonudur.

Birçok plastik ve bazı kauçuk bileşikleri polimerize moleküllerdir. Küçük monomer zincirleri, reaksiyonu başlatan, oluşan polimer zincirlerinin boyutunu kontrol eden ve karışımı sabit tutan farklı kimyasallarla karıştırılır. Reaksiyonu kontrol eden veya başlatan kimyasallar başlatıcılar, polimer zincirlerini kontrol edenler değiştiricilerdir ve emülgatörler karışımı stabil bir emülsiyon olarak tutar.

Suda bir emülsiyon polimerizasyonu reaksiyonu meydana gelir ve monomer, suda az çözünürlüğe veya çözünürlüğe sahip olmayabilir, bu, ayrı kaldığı ve çözünmediği anlamına gelir. Kimyasallar birlikte iyice karıştırıldığında, küçük monomer damlacıkları su fazı boyunca eşit bir şekilde yayılır ve emülgatörün etkisiyle bu şekilde kalır. Çok küçük monomer damlacıkları oluşmaya başlar, miseller olarak bilinir ve bunlar başlatıcı ve değiştirici moleküller ile çevrilidir. Her monomer zinciri, monomer gidene kadar misel içindeki diğerlerine bağlanmaya başlar.

Polimer zincir uzunluğu, hem su çözeltisinin özelliklerini hem de ondan oluşturulan herhangi bir kuru filmi etkileyecektir. Üreticiler, başlatıcı ve değiştiricilerin miktarlarını ve ayrıca reaksiyon sırasındaki sıcaklıkları değiştirerek bu özellikleri kontrol eder. Bir emülsiyon polimerizasyonunun amacı, zaman içinde özelliklerini koruyan ve kullanımı kolay bir boya veya yapıştırıcı oluşturmaktır. Aşırı reaksiyon, endüstriyel kullanımda olabilen ancak tüketiciler tarafından memnuniyetle karşılanmayan çok kalın, viskoz emülsiyonlar oluşturabilir.

Nihai ürünlerin çoğu su bazlı çözümler olarak satılmaktadır. Solventlerin çevre ve sağlık tehlikeleriyle ilgili endişeleri, 21. yüzyılda emülsiyon polimerizasyonundan ürün büyümesine neden oldu. Bir kaplama olarak uygulandığında, polimer kurur ve sertleşir ve su, çevresel olarak güvenli bir buhar olarak buharlaşır. Reaksiyona giren polimer ayrıca spreyle kurutulabilir veya bazı durumlarda sudan filtre edilebilir, ancak bu daha az yaygındır. Diğer kimyasal reaksiyon türleri kuru ürünü su emülsiyonundan daha kolay üretebilir.

Sentetik veya suni kauçuk kimyasalları ayrıca emülsiyon polimerizasyon sistemlerinde de üretilebilir. Stiren-bütadien ve nitril kauçuğu emülsiyon kimyasından üretilen iki yaygın sentetik kauçuktır. Bu ürünlerin kuru bir katı halinde işlenmesi, başlatıcıları veya diğer kimyasalları çıkarmak için ek yıkama ve kurutma adımları gerektirir. Bu malzemeler çıkarılmadığı takdirde kauçuğu sonunda bozabilir.