مینی امولسیون در واقع گونه ی خاصی از امولسیون ها می باشد که با اعمال نیروی برشی بین دو فاز امتزاج ناپذیر، یک یا دو سورفکتانت و یا یک یا چند سورفکتانت کمکی ساخته میشوند. 2 روش کلی برای ساخت مینی امولسیون به نامهای انرژی بالا و انرژی پایین موجود می باشد.
ميني امولسيون در تعريف، فقط به اندازه ذرات محدود نميشود، بلكه مكانيزم و عملكرد آن هم متفاوت است. بنابراين در بسياري موارد ميتوان ميني امولسيون را از ساير روشهاي پليمريزاسيون هتروژن تفكيك كرد. پليمريزاسيون در ميكروامولسيونها در حالت تعادل ترموديناميكي شروع ميشود كه توسط مقادير زيادي از مواد و يا سيستمهاي مواد فعال سطحي فراهم شده و تفاوت كشش سطحي بین روغن و آب را به صفر نزديك می کند. در مقابل، ميني امولسيونها به سختي پايدار ميشوند و برش و نيروي زيادي براي رساندن آنها به حالت پايدار لازم است.
میکرو امولسیونها در واقع محصولی شفاف، از نظر ترمودینامیکی پایدار و مخلوطی ایزوتروپیک از روغن آب و سورفکتانت هستند. بر خلاف پلیمریزاسیون امولسیونی معمولی این پروسه نیاز به همزدن و نیروی برشی با سرعت بالا ندارد. مقادير زيادي از سورفکتانت در ميكروامولسيون ها به كار ميرود و تمام سطح ذرات را پوشش ميدهد. از آن جايي كه واكنشهاي شروع نمي توانند به طور همزمان در همه ي قطرات صورت گيرند، زنجيرههاي پليمري اوليه، تنها در برخي از قطرات شكل ميگيرند. اثرات فشار اسمزي و الاستيكي اين زنجيره ها، ميكروامولسيونهاي ضعيف را ناپايدار ميكند و معمولا منجر به افزايش اندازه ذرات، تشكيل مايسلهاي خالي و هسته سازي نوع دوم ميشود. محصول نهايي، لاتكسهاي بسيار ريز به اندازه ي 50 نانومتر است كه با مقادير زيادي از مايسلهاي خالي همراه هستند.
در پلیمریزاسیون امولسیونی متداول که ذراتي به اندازه معمولا بزرگتر از 100 نانومتر تشكيل ميشوند. با توجه به افزايش فصل مشترک، كشش سطحي لاتكس نیز افزايش مي يابد. در پليمريزاسيون امولسيوني اندازه ذرات لاتكس به اندازه قطرات اوليه امولسيون وابسته نبوده و اندازه آنها توسط فاكتورهاي سينتيكي مانند: دما، مقدار شروع كننده، سرعت توليد هسته ها و پايداري نانوذره ها کنترل میشوند. اين فاكتورها در ميني امولسيون بي اثرند و ذرات لاتكس همان ذرات قطرات منومري اوليه هستند كه پليمريزه شده و اندازه آنها وابسته به فرآيند ديسپرسيون سازي و مستقل از پارامترهاي پليمريزاسيون است.
بخوانید: مروری بر غلظت دهنده های پلی یورتانی
مترجم: شمیم روشن
مرجع: Jose M. Asua, Miniemulsion polymerization, Institute for Polymer Materials (POLYMAT) and Grupo de Ingenierta Qutmica, Facultad de Ciencias Qufmicas, The University of the Basque Cmmtry, Apdo 1072, 20080 Donostia-San Sebastian, Spain, Progress in polymer science, 2002