Polimerización en emulsión
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Polimerización en emulsión
La polimerización en emulsión es una polimerización es una polimerización heterogénea en medio líquido que requiere una serie de aditivos con funciones especificas:
- Emulsionante (generalmente un detergente)
- Protectores
- Reguladores de tensión superficial
- Reguladores de polimerización (modificadores)
- Activadores (agentes de reducción)
También en este caso, en cuanto al proceso de suspensión, el sistema de polimerización es heterofásico; sin embargo, las dimensiones de las gotas son mucho más bajas en el caso de la emulsión que las típicas del proceso de suspensión (de unos pocos nm a unos pocos micrómetros). También en este caso generalmente se usa un medio acuoso en el que el monómero no es muy soluble, sin embargo, el mecanismo es muy diferente. De hecho, el monómero está contenido principalmente en gotas muy pequeñas (unos pocos micrómetros) estabilizadas por la presencia de un emulsionante, pero una cierta cantidad de monómero se disuelve (en pequeña concentración) en el medio dispersante (generalmente agua). En este medio también hay micelas (muy numerosas) formadas por diámetro. El iniciador se disuelve en el medio acuoso. El monómero disuelto en el medio acuoso que tiene alta afinidad con la parte liofilizada del emulsionante penetra en las micelas, así como en el iniciador que inicia la polimerización dentro de las micelas. A medida que el monómero pasa de la fase acuosa a las micelas, Al alimentar el crecimiento de las cadenas, otros monómeros pasan de las gotas (que en realidad son depósitos de monómeros) a la fase acuosa, manteniendo la concentración prácticamente constante de monómero en el medio acuoso. Al final de la polimerización hay una emulsión que consiste en micelas (con unas dimensiones de unas pocas decenas de micrómetros que contienen el polímero) rodeadas de moléculas emulsionantes. El producto se puede usar como tal (pinturas, adhesivos, ...) o el polímero se puede recuperar rompiendo la emulsión y luego granulándolo.
Beneficios:
- Polimerización rápida
- Obtención de polímeros con alto peso molecular.
- Fácil control de la temperatura
Desventaja:
- Contaminación del polímero con agentes emulsionantes y agua
Los productos más habituales que se producen con procesos en emulsión son: ABS, cloruro de polivinilo, PTFE, SBR, NBR, acetato de polivinilo, PMMA, poliacrilato para pinturas. Se utiliza para PS, PVC, PVAc.
Beneficios
- viscosidad reducida
- alta vp ag y PD al mismo tiempo
Desventajas
- presencia del tensioactivo (el látex debe estar coagulado).
Se lleva a cabo en un sistema de dispersión en base agua; el monómero no es soluble en agua, pero el iniciador sí lo es. Esta técnica permite obtener altas PM y altas vp. Para una polimerización en emulsión, además del agua, el monómero y el iniciador, es necesario añadir un emulsionante, generalmente un tensioactivo: cuando éste entra en agua que contiene monómero, se forman micelas, con cabezas polares por fuera y colas apolares por en el interior. Una parte de estas micelas estabilizará gotas de monómero (y luego de polímero), se comportan como reactores; a cambio, algunas gotas grandes contendrán sólo el monómero, actuando como reservorios. Hay luego una cantidad de emulsionante que se dispersa como una sola molécula. El iniciador, en la fase aguda, dará lugar a los radicales que se desplazan hasta alcanzar las partículas monoméricas. (gotas), y en este punto comienza la polimerización por radicales.