Was sind synthetische Emulsionspolymere?

Synthetische Emulsionspolymere: Chemie und Anwendungen

Ein synthetisches Emulsionspolymer ist eine milchige Flüssigkeit, aus der viele Produkte hergestellt werden, denen wir täglich begegnen. Von Barrierebeschichtungen auf Lebensmittelverpackungen über den Haftklebstoff einer Haftnotiz bis hin zur flüssig aufgetragenen Abdichtungsbahn unter Duschfliesen sind diese Polymere allgegenwärtig. Zum Beispiel sind wasserbasierte Beschichtungen mit Emulsionspolymeren die weltweit am häufigsten verwendete Beschichtungstechnologie.

Die Polymerisation tritt auf, wenn eine Reihe von chemischen Einheiten oder Monomeren durch kovalente Bindungen miteinander verbunden sind. Homopolymere bilden sich aus ähnlichen Monomeren und Copolymere bilden sich aus zwei oder mehr verschiedenen Monomeren – wie Styrol und Butadien. Ein synthetisches Emulsionspolymer entsteht, wenn der Polymerisationsprozess in Wasser unter Verwendung einer radikalischen Emulsionspolymerisation stattfindet.

Die Wissenschaftler von Mallard Creek Polymers praktizieren fünf verschiedene Arten der Polymeremulsionschemie – und innerhalb jeder dieser Polymerfamilien können einzigartige Produkte hergestellt werden.

1. Styrol-Butadien-Latex (SB-Latex) hat eine hohe Vernetzungsdichte, die ihm Zähigkeit, Festigkeit und Elastizität verleiht. Chemiker können die Polymerzusammensetzung manipulieren, um Polymere mit einzigartigen Eigenschaften zu erzeugen, die für die Endanwendung geeignet sind. Diese einzigartigen Eigenschaften machen SB-Latex für viele Anwendungen geeignet, die eine hervorragende Wasserbeständigkeit, ein gutes Gleichgewicht zwischen Zug und Dehnung, ausgezeichnete Haftung auf schwierigen Substraten und einen hohen Füllstoffgehalt erfordern. Einige Beispiele sind Feuchtigkeitsdampfsperrbeschichtungen für Lebensmittelverpackungen, Teppichrückbeschichtungen und flüssig aufgetragene Membranen für Duschkabinen.
   
   
2. Acrylpolymeremulsionen sind vielseitige synthetische Polymeremulsionen, die hergestellt werden können, um eine Reihe von Eigenschaften zu erreichen. Acrylpolymeremulsionen werden am häufigsten aus Methylmethacrylat, Methylacrylat, Acrylsäure und Butylacrylat hergestellt. Chemiker können Acrylpolymeremulsionen für eine Vielzahl von Endanwendungen maßschneidern, indem sie die entsprechenden harten und weichen Monomere kombinieren. Acrylpolymeremulsionen zeichnen sich durch ihre gute Wasser-, UV- und Hitzebeständigkeit, ihren höheren Feststoffgehalt, ihre Vernetzungsfähigkeit und ihre gute Haftung auf Substraten mit niedriger Oberflächenenergie (LSE) aus.
   
   
3. Styrol-Acryl-Emulsionspolymere werden aus Styrol und Acrylatestern (Methylmethacrylat, Butylacrylat, 2-Etylhexylacrylat, Acrylsäure und andere) hergestellt. Diese vielseitigen Verbindungen können wie alle Polymere aus einer Vielzahl verschiedener Acrylmonomere hergestellt werden, um ein statistisches Copolymer mit einer bestimmten Glasübergangstemperatur (Tg) aufzubauen. Styrol-Acryl-Polymer-Emulsionen sind in jedem Markt, in dem wasserbasierte Systeme verwendet werden, aufgrund der Vielzahl spezifischer Eigenschaften, die erreicht werden können, allgegenwärtig. Ein Styrol-Acryl-Polymer hat im Gegensatz zu einem reinen Acryl-Polymer eine bessere Wasserbeständigkeit, ist jedoch in der Herstellung kostengünstiger. Styrol-Acryl-Polymere zeichnen sich außerdem durch höheren Glanz, gute Witterungsbeständigkeit und gute Fleckenbeständigkeit aus.
   
   
4. Harzunterstützte Emulsionen (RSEs) , eine Untergruppe von Styrol-Acryl-Emulsionspolymeren, sind Emulsionen, die auf einem alkalilöslichen Harz aufgebaut sind. Dies führt zu einer Emulsion mit niedriger minimaler Filmbildungstemperatur (MFFT) relativ zur Glasübergangstemperatur des Polymers. MFFT ist die niedrigste Temperatur, bei der eine Emulsion gleichmäßig koalesziert, wenn sie als dünner Film auf ein Substrat aufgetragen wird; Die genaue Messung der MFFT ist wichtig, um sicherzustellen, dass Produkte unter bestimmten Anwendungsbedingungen korrekt aushärten. RSE-Produkte sind flexibel und vielseitig einsetzbar wie herkömmliche Styrol-Acryl-Emulsionspolymere. Sie werden oft gewählt, weil sie einen hohen Glanz, eine hohe mechanische Stabilität und eine hohe Pigment- und Füllstoffbindung/-beladung aufweisen. Außerdem ist die Rheologie von RSE eher Newtonsch, was bedeutet, dass ihre Viskosität weniger von der Scherrate abhängt.
   
   
5. Vinylacetat-basiert Polymere werden aus Vinylacetatmonomeren aufgebaut, die kostengünstig und leicht erhältlich sind. Polyvinylacetat-Homopolymere, eine der Hauptfamilien von Polymeren auf Vinylacetat-Basis, werden unter Verwendung von Vinylacetatmonomer in Gegenwart von Polyvinylalkohol und Cellulosestabilisatoren hergestellt. Eine andere Art von Polymer auf Vinylacetatbasis ist eine Vinylacetat-Ethylen-Emulsion, die ein Copolymer von Vinylacetat und Ethylen ist. Dieses Copolymer bietet verbesserte Haftung, Wasserbeständigkeit und Flexibilität. Ein dritter üblicher Polymertyp in dieser Familie ist Vinylacryllatex, ein Copolymer aus Vinylacetat und normalerweise Butylacrylat, das eine verbesserte Flexibilität und Wasserbeständigkeit aufweist. Polymere auf Vinylacetatbasis in der Regel kosten sie weniger, und sie besitzen eine Reihe wünschenswerter Eigenschaften, einschließlich niedriger Gehalte an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), hohe Viskosität, hohe mechanische Stabilität und gute Haftung auf üblichen Substraten.
   
   
6. Nitril-Elastomere sind Emulsionspolymere, die unter Verwendung von Kautschukpolymerisationstechniken hergestellt werden. Auch als Nitrilemulsionen bekannt, sind dies einheitliche kolloidale Dispersionen von Acrylnitril und Butadien – oder manchmal Styrolcopolymeren, die Zähigkeit verleihen – in Wasser. Nitril-Elastomere sind vernetzbar und werden wegen ihrer hochelastomeren, elastischen Natur häufig verwendet. Nitril-Elastomere haben eine ausgezeichnete Öl-, Lösungsmittel-, Wasser- und Chemikalienbeständigkeit. Außerdem sind sie reiß- und abriebfest. Da Nitril-Elastomere bei Alterung zum Vergilben neigen, sind sie für Außenanwendungen nicht zu empfehlen. Sie sind jedoch unter anderem ideal für Schlagdichtungen, Abriebpapier, Abdeckband und Kohlenteersiegel geeignet.

Danke und beste Grüße,

Lin Yang (Frau)

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