Polimerización en emulsión


La polimerización en emulsión es un tipo de polimerización por radicales que generalmente comienza con una emulsión que incorpora agua, monómero y surfactante . El tipo más común de polimerización en emulsión es una emulsión de aceite en agua, en la que se emulsionan gotas de monómero (el aceite) (con tensioactivos) en una fase continua de agua. Los polímeros solubles en agua, como ciertos alcoholes polivinílicos o hidroxietilcelulosas , también se pueden usar para actuar como emulsionantes/estabilizadores. El nombre "polimerización en emulsión" es un nombre inapropiado que surge de un concepto erróneo histórico. En lugar de ocurrir en gotas de emulsión, la polimerización tiene lugar en el látex /partículas coloides que se forman espontáneamente en los primeros minutos del proceso. Estas partículas de látex suelen tener un tamaño de 100 nm y están formadas por muchas cadenas de polímeros individuales. Se evita que las partículas se coagulen entre sí porque cada partícula está rodeada por el tensioactivo ("jabón"); la carga del surfactante repele electrostáticamente otras partículas. Cuando se utilizan polímeros solubles en agua como estabilizadores en lugar de jabón, surge la repulsión entre partículas porque estos polímeros solubles en agua forman una "capa peluda" alrededor de una partícula que repele otras partículas, porque empujar las partículas implicaría comprimir estas cadenas.

La polimerización en emulsión se usa para hacer varios polímeros comercialmente importantes. Muchos de estos polímeros se utilizan como materiales sólidos y deben aislarse de la dispersión acuosa después de la polimerización. En otros casos, la propia dispersión es el producto final. Una dispersión resultante de la polimerización en emulsión a menudo se denomina látex (especialmente si se deriva de un caucho sintético ) o emulsión (aunque "emulsión" estrictamente hablando se refiere a una dispersión de un líquido inmiscible en agua). Estas emulsiones encuentran aplicaciones en adhesivos , pinturas , revestimientos de papel y revestimientos textiles. A menudo se prefieren a los productos a base de solventes en estas aplicaciones debido a la ausencia de compuestos orgánicos volátiles .(COV) en ellos.

Polimerización en emulsión : polimerización en la que los monómeros, el iniciador, el
medio de dispersión y posiblemente el estabilizador coloidal constituyen inicialmente un sistema no homogéneo que
da como resultado partículas de dimensiones coloidales que contienen el polímero formado.

Nota : con la excepción de la polimerización en miniemulsión , el término "polimerización en emulsión"
no significa que la polimerización ocurra en las gotas de una emulsión de monómero. [1]

Polimerización en emulsión por lotes : polimerización en emulsión en la que todos los ingredientes se
colocan en un reactor antes de la reacción. [2]

La historia temprana de la polimerización en emulsión está relacionada con el campo del caucho sintético. [4] [5] La idea de usar un monómero emulsionado en una suspensión o emulsión acuosa fue concebida por primera vez en Bayer , antes de la Primera Guerra Mundial , en un intento de preparar caucho sintético. [6] [7] El impulso de este desarrollo fue la observación de que el caucho natural se produce a temperatura ambiente en partículas dispersas estabilizadas por polímeros coloidales, por lo que los químicos industriales intentaron duplicar estas condiciones. Los trabajadores de Bayer utilizaron polímeros naturales como gelatina , ovoalbúmina y almidón .para estabilizar su dispersión. Según la definición actual, estas no eran verdaderas polimerizaciones en emulsión, sino polimerizaciones en suspensión .


Esquema de polimerización en emulsión.