Emulsiestabilisatie
Sterische Stabilisatie
Bij emulsiepolymerisatie worden vrije radicalen gegenereerd om de polymerisatie te initiëren. Wanneer hydroxyethylcellulose (HEC) in de reactie aanwezig is, kunnen er ook vrije radicalen worden gegenereerd op de HEC- ruggengraat. Deze reactieve radicalen kunnen de emulsiepolymerisatie van de monomeren in de reactie intiteren en ervoor zorgen dat de HEC chemisch wordt gebonden aan het gevormde polymeer. Wanneer deze enting plaatsvindt, zorgt het voor een optimale beschermende colloïdale werking en zorgt het voor een drastisch verbeterde stabiliteit van de emulsie. De onderstaande figuur illustreert het beschreven reactiemechanisme.
Pruduct keuze
Zoals hierboven vermeld, varieert de efficiëntie van het enten van CELLOSIZE™ op een polymeer tijdens de emulsiepolymerisatie op basis van de reactiviteit van het monomeer ten opzichte van radicale tussenproducten. Als men weet hoe de monomeren in een systeem HEC zullen beïnvloeden, kan men een type met de optimale chemische structuur selecteren. Wanneer een optimale kwaliteit wordt gebruikt, verlaagt het de hoeveelheid stabilisatorbestanddelen (zowel oppervlakteactieve stoffen als beschermende colloïden), waardoor de kosten van de grondstoffen worden verlaagd en de wateradsorptie van de latex wordt verlaagd.
Vinylsystemen
Vinylachtige monomeren zoals vinylacetaat en vinylpersataat hebben een relatief lage reactiviteit ten opzichte van radicale tussenproducten. Dit betekent dat HEC-radicalen die worden gegenereerd in systemen die alleen vinylmonomeren bevatten, de voorkeur zullen geven aan de degradatieroute. In vinylsystemen heeft het de voorkeur om CELLOSIZE™ EP 09 te gebruiken als beschermend colloïde. Deze kwaliteit heeft een ander hydroxyethylsubstitutiepatroon dat de neiging tot splijten vermindert en de entingreactie bevordert.
Acrylsystemen
Acrylmonomeren zoals methylmethacyrlaat, butylacrylaat en 2-ethylhexylacrylaat zijn uiterst reactief ten opzichte van radicale tussenproducten. Deze systemen zijn gunstig voor de entingroute voor HEC-radicalen. Deze hoge graad van enting kan leiden tot latex deeltjes overbrugging als de reactievoorwaarden niet goed worden gecontroleerd. Dit leidt uiteindelijk tot latex agglomeratie. In deze systemen wordt aanbevolen om een lagere moleculaire gewichtsklasse te gebruiken zoals CELLOSIZE™ EP 09, QP 300 of QP 4400. Het wordt ook aanbevolen om veel minder CELLOSIZE™ te gebruiken dan vinylsystemen (maximaal 0,2%) en de HEC aan het systeem toe te voegen aan het einde of na de toevoeging van de monomeren.
Aanbevolen CELLOSIZE™-kwaliteiten voor emulsiepolymerisatie
| Graad | Concentratie | Molecular Gewicht | Viscositeit van de oplossing |
|---|---|---|---|
| CELLOSIZE™ EP 09 | 5% | 65,000 | 90-160 cP |
| CELLOSIZE™ QP 300 | 2% | 200,000 | 300-400 cP |
| CELLOSIZE™ QP 4400 | 2% | 475,000 | 4800-6000 cP |