Polymeric surfactants in miniemulsion polymerizationindustrial applications

Resumen

La polimerización en miniemulsión ha generado un gran interés, tanto en la academia como a nivel industrial. Su principal característica, la nucleación en gotas, posee el potencial para la síntesis de látexes con excelentes propiedades. Este trabajo busca explorar (desde un punto de vista industrial) el uso de la polimerización en miniemulsión en áreas especiales como: Producción de látexes de alto contenido en sólidos, Incorporación de substancias hidrofóbicas (monómeros y/o resinas) y Evaluación de niveles de injerto/adsorción de surfactante polimérico. El sistema estuvo constituido por monómeros vinílicos (acetato de vinilo/VeoVa10) estabilizados con alcohol poli-vinilico (PVOH). En la primera parte se analizo el comportamiento del PVOH como surfactante, evaluando concentraciones micelares criticas, isotermas de adsorción y capacidades de recubrimiento. Posteriormente se buscaron las mejores condiciones para producir miniemulsiones estables y con pequeños tamaños de gota. Se llevaron a cabo polimerizaciones en discontinuo bajo diferentes condiciones para evaluar los mecanismos de nucleación de partículas (gota vs. homogénea o heterogénea); y en semicontinuo se produjeron látexes con 60 % p/p de contenido en sólidos con una viscosidad moderada. La reología de los látexes estabilizados con PVOH fue estudiada con un modelo matemático desarrollado en el grupo, el cual emulo el comportamiento de la viscosidad de las dispersiones bajo diferentes condiciones. La incorporación del VeoVa10 fue analizada en la polimerización en miniemulsión/emulsión en sistemas discontinuos y semicontinuos. Por otro lado, se sintetizaron partículas hibridas (acetato de vinilo/VeoVa10/siliconas) cuyas respectivas películas presentaron buenas propiedades hidrofóbicas. Finalmente, lo niveles de injerto/adsorción del PVOH fueron evaluados tanto en sistema de miniemulsión como emulsión convencional. La cantidad de PVOH injertada siempre fue mayor en los sistemas de miniemulsión, tanto en polimerizaciones en discontinuo o semicontinuo.