Stabilisation de l'émulsion
Stabilisation stérique
Dans la polymérisation en émulsion, des radicaux libres sont générés pour initier la polymérisation. Lorsque l'hydroxyéthylcellulose (HEC) est présente dans la réaction, des radicaux libres peuvent également être générés sur le squelette HEC. Ces sites radicaux réactifs peuvent favoriser la polymérisation en émulsion des monomères dans la réaction et provoquer la liaison chimique du HEC au polymère formé. Lorsque ce greffage se produit, il fournit une action colloïdale protectrice optimale et permet une stabilité de l'émulsion considérablement améliorée. La figure ci-dessous illustre le mécanisme de réaction décrit.
Sélection du grade
Comme mentionné ci-dessus, l'efficacité du greffage de CELLOSIZE ™ à un polymère pendant la polymérisation en émulsion varie en fonction de la réactivité du monomère vis-à-vis des intermédiaires radicalaires. Savoir comment les monomères dans un système affecteront HEC permet de sélectionner une nuance avec la structure chimique optimale. Lorsqu'une qualité optimale est utilisée, elle réduit la quantité d'ingrédients stabilisants (à la fois les tensioactifs et les colloïdes protecteurs), ce qui réduit le coût des matières premières et l'absorption d'eau du latex.
Systèmes vinyliques
Les monomères vinyliques comme l'acétate de vinyle et le versatate de vinyle ont une réactivité relativement faible vis-à-vis des intermédiaires radicalaires. Cela signifie que les radicaux HEC générés dans des systèmes contenant uniquement des monomères vinyliques préféreront la voie de dégradation. Dans les systèmes vinyliques, il est préférable d'utiliser CELLOSIZE ™ EP 09 comme colloïde protecteur. Cette qualité a un modèle de substitution hydroxyéthyle différent qui réduit la tendance au clivage et favorise la réaction de greffage.
Systèmes acryliques
Les monomères acryliques comme le méthacyrlate de méthyle, l'acrylate de butyle et l'acrylate de 2-éthylhexyle sont extrêmement réactifs vis-à-vis des intermédiaires radicalaires. Ces systèmes favorisent la voie de greffage des radicaux HEC. Ce degré élevé de greffage peut entraîner un pontage des particules de latex si les conditions de réaction ne sont pas correctement contrôlées. Cela conduit finalement à une agglomération de latex. Dans ces systèmes, il est recommandé d'utiliser un grade de poids moléculaire inférieur comme CELLOSIZE ™ EP 09, QP 300 ou QP 4400. Il est également recommandé d'utiliser beaucoup moins de CELLOSIZE ™ que les systèmes vinyliques (0,2% maximum) et d'ajouter le HEC à le système près de la fin ou après l'addition des monomères.
Grades CELLOSIZE ™ recommandés pour la polymérisation en émulsion
| Grade | Concentration | Masse moléculaire | Viscosité de la solution |
|---|---|---|---|
| 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 |