La polimerización en emulsión es un método tecnológico de polimerización. Este proceso también se utiliza para producir dispersiones poliméricas, también conocidas como látex. Estos productos son ampliamente utilizados, como adhesivos, pinturas a base de agua, revestimientos para madera, cauchos, selladores o telas no tejidas. Existen varias variantes del proceso de polimerización en emulsión. Uno de ellos es el proceso discontinuo, en el que se inicia la reacción siempre que todas las porciones de reactivo estén en el reactor. Otro es el proceso semicontinuo, en el que al principio solo se colocan algunos de los reactivos en el reactor, y el resto se dispensa en porciones controladas durante el proceso. La polimerización en emulsión es un método comúnmente conocido y aplicado en la industria del plástico . Es por eso que el Grupo PCC ofrece una amplia gama de productos dedicados a esta tecnología. Incluye, por ejemplo, dispersantes , emulsionantes , coemulsionantes y otros aditivos.

Polimerización en emulsión: de monómeros a polímeros, o cómo se fabrican los plásticos.

Seguramente ha oído hablar de este grupo de productos muchas veces. Es más, los usa todos los días en varios campos diferentes. Los plásticos se han convertido en uno de los grupos de productos más diversificados. Se han aplicado ampliamente en la producción de envases, el transporte, la medicina, los hogares y muchos otros campos. ¿Alguna vez has considerado cuál es el significado de su nombre? ¿Qué compuestos químicos se pueden incluir en este grupo? Uno de los primeros plásticos fue el cloruro de polivinilo, abreviado como PVC . Actualmente ocupa el segundo lugar cuando se clasifica como frecuencia de aplicación como parte de este grupo de materiales.

Cloruro de polivinilo: una sustancia versátil

El cloruro de polivinilo ganó popularidad debido a las propiedades que dependen de su forma. Hay dos tipos de PVC disponibles: no plastificado (duro) y plastificado (blando). El primero tiene buenas propiedades de aislamiento y es resistente a la corrosión, los productos químicos, el fuego y las condiciones climáticas . También es resistente a factores mecánicos, como tensión o aplastamiento. Se utiliza en las industrias de la construcción y médica, así como para la fabricación de tuberías o contenedores de alcantarillado y desagüe. El PVC blando, por otro lado, es un material muy flexible. A pesar de su flexibilidad, se caracteriza por una alta resistencia a los daños mecánicos y las condiciones climáticas , y puede moldearse a temperaturas más bajas que el PVC duro. Se utiliza como aislante de cables en la industria eléctrica. Algunas de sus aplicaciones se refieren a la industria de la confección y la automoción, así como a la fabricación de revestimientos, láminas de plástico dpc y embalajes. Estas son solo algunas de las numerosas aplicaciones de ambos tipos de PVC. Entonces, ¿de qué dependen las propiedades físicas finales del PVC? La etapa decisiva es la selección del tipo de polimerización del cloruro de polivinilo. Puede obtenerse mediante polimerización en emulsión, polimerización en suspensión o polimerización en masa. En este caso nos centraremos en la polimerización en emulsión.

Algunas palabras sobre la polimerización en emulsión

La polimerización en emulsión es un método de polimerización de un monómero en un medio de dispersión, que en la mayoría de los casos es agua. Consiste en la emulsificación de monómeros hidrófobos utilizando un emulsionante, como aceite en agua. Luego se inicia una reacción con un iniciador soluble en agua o un iniciador soluble en aceite con un estabilizador. Los agentes emulsionantes son tensioactivos que garantizan la estabilidad de la emulsión de monómero inicial y la dispersión de polímero resultante.

Para crear una dispersión, es común usar varios aditivos, llamados agentes dispersantes, para apoyar el proceso .

Los tensioactivos aniónicos son las sustancias más utilizadas durante la polimerización en emulsión. Este es un proceso relativamente complejo, ya que el crecimiento y la estabilización de las moléculas de polímero están controlados por mecanismos de polimerización por radicales libres en combinación con varios fenómenos coloidales.

Preparación de cloruro de polivinilo mediante polimerización en emulsión

Cuando la concentración de surfactante excede la concentración micelar crítica (CMC), las moléculas de surfactante se agregan y forman micelas esféricas. Como consecuencia, los monómeros hidrófobos penetran en las micelas. Los iniciadores solubles en agua también entran en estas estructuras esféricas. Allí se propagan los radicales libres. Las micelas actúan como un punto de contacto entre iniciadores solubles en agua y monómeros vinílicos hidrófobos . La reacción de formación de una cadena de polímero tiene lugar hasta la utilización de todas las gotitas de monómero suspendidas o disueltas en agua, lo que conduce a la preparación de cloruro de polivinilo (PVC-E). El compuesto obtenido está formado por granos de pequeño tamaño. Como resultado, se utiliza en la producción de pastas, pero no se limita a ellas, ya que no son propensas a hincharse rápidamente en agentes suavizantes.

Importancia de la polimerización en emulsión para la industria

La polimerización en emulsión es un proceso ampliamente utilizado a nivel industrial y académico, y su importancia sigue aumentando. Los polímeros producidos mediante el método de polimerización en emulsión se pueden dividir en elastómeros (caucho de nitrilo, caucho acrílico, polibutadieno), polímeros de ingeniería (PVC, poliestireno, PMMA) y emulsiones (acetato de polivinilo, látex poliacrílico, látex de estireno-butadieno). Estos productos se utilizan en casi todas las ramas de la industria. Por ejemplo, los polímeros de vinilo (CH2 = CH-) se utilizan comúnmente como cauchos sintéticos, termoplásticos, revestimientos, adhesivos, aglutinantes, modificadores de reología y pigmentos plásticos. Sus ventajas incluyen una velocidad de reacción rápida, seguridad del proceso, alto peso molecular del polímero producido y continuidad del proceso. Sin embargo, su inconveniente es la difícil eliminación de todos los residuos del emulsionante u otros aditivos.

Productos sugeridos que apoyan la polimerización en emulsión

Durante el primer semestre de 2020, PCC Group presentó productos posteriores dedicados a la polimerización en emulsión. La gama de productos se amplió con tensioactivos aniónicos adicionales, como Sulforokanol L430 / 1, SULFOROKAnol L725 / 1 y SULFOROKAnol L1230 / 1 , con excelentes propiedades emulsionantes y estabilizantes. Se utilizan para la producción de dispersiones estireno-acrílicas, acrílicas y vinílicas. Además, la cartera de PCC Group se compone de agentes dispersantes (R, RP, SBRP) destinados a la producción de cauchos de estireno-butadieno como agentes de soporte. Son compatibles con otros compuestos químicos utilizados en la polimerización en emulsión, como emulsionantes o estabilizantes. Debido a su bajo contenido de humedad y baja densidad aparente, permiten reducir los costos de transporte y almacenamiento.