انواع فرآیند پلیمریزاسیون امولسیونی اکریلیک ها

استرهای اسید اکریلیک و اسید متاکریلیک با استریفیکاسیون الکل‌هایی از متانول تا اکتانول تهیه‌ می‌شوند. بنابراین، به‌اندازه‌ی کافی در آب نامحلول هستند که بتوانند به‌روش امولسیونی وارد واکنش شوند. این مونومرها اغلب مایع هستند و نقطه‌ی جوشی نسبتاً بالا دارند. برخی مواقع این مونومرها با آب و امولسیفایر مخلوط و به‌شکل یک امولسیون اولیه به‌رآکتور تزریق می‌شوند و پلیمریزاسیون در فشار اتمسفری و در دمای 60 تا 90 درجه‌ی سانتی‌گراد و pHهای 3 تا 9 انجام می‌شوند. در pHهای بالاتر، مونومرهای اکریلیکی به‌ویژه متیل‌اکریلات و اتیل‌اکریلات به‌هیدرولیزشدن متمایل هستند. به‌هرحال، پلیمرهای حاصل معمولاً در شرایط اسیدی و قلیایی مقاوم هستند. در فرآیندهای پلیمریزاسیون امولسیونی عموماً سه فرآیند به‌کار می‌رود:

1) فرآیند ناپیوسته‌ی پلیمریزاسیون امولسیونی

این فرآیند از لحاظ تجاری و صنعتی اهمیتی اندک دارد و بیشتر در تحقیقات آزمایشگاهی به‌آن توجه می‌شود. در این فرآیند، تمامی اجزاء در ابتدا به‌ظرف پلیمریزاسیون وارد می‌شوند و با تنظیم دما و مسائل انتقال حرارت و تنظیم مکانیک اختلاط پلیمریزاسیون آغاز خواهد شد. گاهی برای تکرارپذیری بهتر تعداد ذرات ایجادشده می‌توان از روش پلیمریزاسیون دانه‌دار و از هسته‌های قبلاً تشکیل‌شده از لاتکس (pre‑made seed latex) استفاده کرد.

2) فرآیند نیمه‌پیوسته‌ی پلیمریزاسیون امولسیونی

در این فرآیند، یک یا چند جزء پلیمریزاسیون یا بخشی از آن‌ها به‌شکل پیوسته یا مخلوط‌های متوالی (increment) وارد رآکتور می‌شوند. مونومرها را می‌توان به‌شکل خالص (neat) یا امولسیون اضافه کرد. روش اضافه‌کردن مونومرها به‌رآکتور می‌تواند در مراحل هسته‌گذاری تأثیرگذار باشد. البته مزیت اضافه‌کردن تدریجی می‌تواند در کنترل دقیق سرعت پلیمریزاسیون، تنظیم نرخ انتقال حرارت، کنترل تعداد ذرات، پایداری کلوئید، مقدار تشکیل لخته (coagulum) و ترکیب کوپلیمر و مورفولوژی ذره تأثیری بسزا بگذارد.

3) فرآیند پیوسته‌ی پلیمریزاسیون امولسیونی

در این حالت، مونومرها پیوسته وارد یک یا چند رآکتور می‌شوند که به‌شکل سری قرار دارند و محصول واکنش پیوسته از رآکتور آخر خارج می‌شود. فرآیندهای پیوسته مزیت‌های نرخ تولید بالا، دفع پیوسته‌ی حرارت و یکواختی کیفیت لاتکس را دارند.

علاوه‌بر نکات گفته‌شده می‌توان فرآیندی با عنوان فرآیند متناوب و دوره‌ای (intermittent) داشت که در آن بعضی از اجزاء به‌شکل پرتابی (shoot) وارد رآکتور می‌شوند. این روش عموماً برای مونومرهای محلول در آب مانند سدیم استایرن سولفونات به‌کار می‌رود. در ابتدا تمام مونومرها وارد رآکتور می‌شوند و مونومر محلول در آب قبل از تکمیل درصد تبدیل در تزریق‌های متوالی اضافه می‌شود.

تهیه کننده: آقای محسن نعمتی

بخوانید: انواع روش های پلیمریزاسیون امولسیونی

مرجع: حدادی اصل، م.، بوهندی، ح.؛ مبانی مهندسی پلیمریزاسیون، جلد سوم: روش‌های پلیمریزاسیون، ویرایش دوم، فصل ششم، ص. 369 تا 371.