Polimerização em emulsão

Polimerização em emulsão é um processo para a criação de polímeros, ou grupos ligados de cadeias químicas menores chamadas monômeros, em uma solução de água. O processo é comumente usado para a criação de tintas de base aquosa, adesivos e revestimentos, em que a água permanece com o polímero e este composto é vendido como um produto líquido. Uma emulsão é uma mistura estável de gotas muito pequenas do monômero ou polímero suspensas na fase aquosa. Um exemplo de uma emulsão estável é loção para as mãos, que contém vários produtos químicos diferentes misturados na água, mas não reagindo com ela.

Muitos plásticos e alguns compostos e suprimentos de borracha são moléculas polimerizadas. Cadeias de monômero de pequeno porte são misturadas com produtos químicos diferentes que iniciam a reação, controlam o tamanho das cadeias de polímero que se formam, e mantêm a mistura estável. Produtos químicos que controlam ou iniciam a reação são iniciadores, aqueles que controlam as cadeias poliméricas são modificadores; já os emulsionantes mantêm a mistura como uma emulsão estável.

Uma reação de polimerização em emulsão ocorre na água, mas o monômero pode ter pouca ou nenhuma solubilidade em água, o que significa que permanece separado e não se dissolve. Quando os produtos químicos são misturados, pequenas gotas de monômero são espalhadas uniformemente por toda a água, e permanecem assim devido à ação do emulsificante. Gotículas muito pequenas de monômero começam a se formar, conhecidas como micelas, e estão rodeadas por moléculas de iniciadores e modificadores.

O comprimento da cadeia polimérica afetará tanto as propriedades da solução de água, como qualquer filme seco criado a partir dele. Fabricantes desses produtos controlam essas propriedades, variando a quantidade de iniciadores e modificadores, bem como as temperaturas durante a reação. A meta de uma polimerização em emulsão é criar uma pintura ou adesivo que mantém suas propriedades ao longo do tempo e é fácil de manusear. A reação exagerada pode criar muito emulsões viscosas que podem ter usos industriais, mas não são bem recebidas pelos consumidores.

A maioria dos produtos finais é vendida como soluções baseadas em água. A preocupação com riscos ambientais e de saúde provocados pelos solventes levou a um crescimento de produtos de polimerização em emulsão no século 21. Uma vez aplicado como um revestimento, o polímero seca pelo processo de curas e a água se evapora como um vapor ambientalmente seguro. O suprimento polímero também pode ser em forma de spray ou, em alguns casos, pode ser filtrado, mas isto é menos comum. Outros tipos de reações químicas podem produzir matéria seca mais facilmente do que a partir de uma emulsão de água.

Produtos químicos de borracha sintética ou artificial também podem ser produzidos em sistemas de polimerização em emulsão. Estireno-butadieno e borracha nitrílica são duas borrachas sintéticas comuns produzidas a partir da emulsão química. O processamento destes produtos em um sólido seco requer etapas adicionais de lavagem e secagem para remover os iniciadores ou outros produtos químicos. Estes materiais podem eventualmente degradar a borracha se não forem removidos.