A polimerização em emulsão é um método tecnológico de polimerização. Este processo também é usado para produzir dispersões de polímero, também conhecidas como látex. Esses produtos são amplamente utilizados, como adesivos, tintas à base de água, revestimentos de madeira, borrachas, selantes ou tecidos não tecidos. Existem várias variantes do processo de polimerização em emulsão. Um deles é o processo em batelada, em que a reação é iniciada desde que todas as porções do reagente estejam no reator. Outro é o processo semicontínuo, em que no início apenas alguns dos reagentes são colocados no reator, sendo o restante dispensado em porções controladas durante o processo. A polimerização por emulsão é um método comumente conhecido e aplicado na indústria de plásticos . É por isso que o Grupo PCC oferece uma ampla gama de produtos dedicados a esta tecnologia. Inclui, por exemplo, dispersantes , emulsionantes , co-emulsionantes e outros aditivos.

Polimerização por emulsão – de monômeros a polímeros, ou como os plásticos são feitos

Certamente já ouviu falar muitas vezes deste grupo de produtos. Além disso, você os usa todos os dias em vários campos diferentes. Os plásticos se tornaram um dos grupos de produtos mais diversificados. Eles têm sido amplamente aplicados na produção de embalagens, transporte, medicamentos, residências e muitos outros campos. Você já considerou qual é o significado do nome deles? Quais compostos químicos podem ser incluídos neste grupo? Um dos primeiros plásticos foi o cloreto de polivinila, abreviado para PVC . Atualmente ocupa o segundo lugar quando classificado como frequência de aplicação como parte desse grupo de materiais.

Cloreto de polivinila – uma substância versátil

O cloreto de polivinila ganhou popularidade devido às propriedades que dependem de sua forma. Estão disponíveis dois tipos de PVC: não plastificado (duro) e plastificado (macio). O primeiro tem boas propriedades de isolamento e é resistente à corrosão, produtos químicos, fogo e condições climáticas . Também é resistente a fatores mecânicos, como tensão ou esmagamento. É utilizado na construção civil e na indústria médica, bem como na fabricação de tubos ou contêineres para esgoto e drenagem. O PVC macio, por outro lado, é um material altamente flexível. Apesar da sua flexibilidade, é caracterizado por uma elevada resistência aos danos mecânicos e às intempéries , podendo ser modelado a temperaturas mais baixas do que o PVC duro. É utilizado como isolante de cabos na indústria elétrica. Algumas de suas aplicações lidam com as indústrias automotiva e de vestuário e para a fabricação de revestimentos, chapas de dpc de plástico e embalagens. Essas são apenas algumas das inúmeras aplicações de ambos os tipos de PVC. Então, de que dependem as propriedades físicas finais do PVC? A etapa decisiva é a seleção do tipo de polimerização do cloreto de polivinila. Pode ser obtido por meio de polimerização em emulsão, polimerização em suspensão ou polimerização em massa. Neste caso, vamos nos concentrar na polimerização em emulsão.

Algumas palavras sobre polimerização em emulsão

A polimerização em emulsão é um método de polimerização de um monômero em um meio de dispersão, que na maioria dos casos é água. Consiste na emulsificação de monômeros hidrofóbicos por meio de um emulsificante, como o óleo em água. Em seguida, uma reação é iniciada com um iniciador solúvel em água ou um iniciador solúvel em óleo com um estabilizador. Os agentes emulsificantes são surfactantes , garantindo a estabilidade da emulsão monomérica inicial e da dispersão polimérica resultante.

Para criar uma dispersão, é comum o uso de vários aditivos, chamados agentes dispersantes, para apoiar o processo .

Os tensoativos aniônicos são as substâncias mais comumente usadas durante a polimerização em emulsão. Este é um processo relativamente complexo, visto que o crescimento e a estabilização de moléculas de polímero são controlados por mecanismos de polimerização de radical livre em combinação com vários fenômenos coloidais.

Preparação de cloreto de polivinila por meio de polimerização em emulsão

Quando a concentração do surfactante excede a concentração micelar crítica (CMC), as moléculas do surfactante se agregam e formam micelas esféricas. Como consequência, os monômeros hidrofóbicos penetram nas micelas. Os iniciadores solúveis em água também entram nessas estruturas esféricas. Os radicais livres são propagados lá. As micelas atuam como um ponto de contato entre iniciadores solúveis em água e monômeros de vinil hidrofóbicos . A reação de formação da cadeia polimérica ocorre até a utilização de todas as gotículas de monômero suspensas ou dissolvidas em água, o que leva à preparação do policloreto de vinila (PVC-E). O composto obtido é formado por grãos de pequeno porte. Como resultado, é usado na produção de, mas não se limitando a, pastas, uma vez que não são propensas a um rápido inchamento em agentes de amaciamento.

Importância da polimerização em emulsão para a indústria

A polimerização em emulsão é um processo amplamente utilizado na indústria e no meio acadêmico, e sua importância ainda está aumentando. Os polímeros produzidos pelo método de polimerização em emulsão podem ser divididos em elastômeros (borracha nitrílica, borracha acrílica, polibutadieno), polímeros de engenharia (PVC, poliestireno, PMMA) e emulsões (acetato de polivinila, látex poliacrílico, látex de estireno-butadieno). Esses produtos são usados em quase todos os ramos da indústria. Por exemplo, polímeros de vinil (CH2 = CH-) são comumente usados como borrachas sintéticas, termoplásticos, revestimentos, adesivos, ligantes, modificadores de reologia e pigmentos plásticos. Suas vantagens incluem rápida taxa de reação, segurança do processo, alto peso molecular do polímero produzido e continuidade do processo. Sua desvantagem, entretanto, é a difícil remoção de todos os resíduos do emulsificante ou de outros aditivos.

Produtos sugeridos para apoiar a polimerização em emulsão

Durante o primeiro semestre de 2020, o Grupo PCC introduziu produtos subsequentes dedicados à polimerização em emulsão. A linha de produtos foi ampliada por surfactantes aniônicos adicionais, como Sulforokanol L430 / 1, SULFOROKAnol® L725 / 1 e SULFOROKAnol® L1230 / 1 , com excelentes propriedades emulsificantes e estabilizantes. Eles são usados para a produção de dispersões de estireno-acrílico, acrílico e vinílico. Além disso, o portfólio do Grupo PCC é composto por agentes dispersantes (R, RP, SBRP) destinados à produção de borrachas de estireno-butadieno como agentes coadjuvantes. Eles são compatíveis com outros compostos químicos usados na polimerização em emulsão, como emulsificantes ou estabilizantes. Devido ao baixo teor de umidade e baixa densidade aparente, eles permitem que os custos de transporte e armazenamento sejam reduzidos.