Τι είναι ο πολυμερισμός γαλακτώματος;

Ο πολυμερισμός γαλακτώματος είναι μια διαδικασία για τη δημιουργία πολυμερών, ή συνδεδεμένων ομάδων μικρότερων χημικών αλυσίδων που ονομάζονται μονομερή, σε ένα υδατικό διάλυμα. Η διαδικασία χρησιμοποιείται συνήθως για τη δημιουργία χρωμάτων, κόλλων και επικαλύψεων με βάση το νερό όπου το νερό παραμένει με το πολυμερές και πωλείται ως υγρό προϊόν. Ένα γαλάκτωμα είναι ένα σταθερό μείγμα πολύ μικρών σταγονιδίων του μονομερούς ή του πολυμερούς που αιωρούνται στην υδατική φάση. Ένα παράδειγμα σταθερού γαλακτώματος είναι η υγρή λοσιόν χεριών, η οποία περιέχει πολλές διαφορετικές χημικές ουσίες αναμεμειγμένες σε νερό αλλά δεν αντιδρούν με αυτό.

Πολλά πλαστικά και ορισμένες ενώσεις καουτσούκ είναι πολυμερισμένα μόρια. Μικρές αλυσίδες μονομερών αναμιγνύονται με διαφορετικές χημικές ουσίες που ξεκινούν την αντίδραση, ελέγχουν το μέγεθος των πολυμερών αλυσίδων που σχηματίζονται και διατηρούν το μείγμα σταθερό. Οι χημικές ουσίες που ελέγχουν ή ξεκινούν την αντίδραση είναι εκκινητές, αυτές που ελέγχουν τις αλυσίδες του πολυμερούς είναι τροποποιητές και οι γαλακτωματοποιητές διατηρούν το μείγμα ως σταθερό γαλάκτωμα.

Μια αντίδραση πολυμερισμού γαλακτώματος λαμβάνει χώρα στο νερό και το μονομερές μπορεί να έχει μικρή ή καθόλου διαλυτότητα στο νερό, πράγμα που σημαίνει ότι παραμένει χωριστό και δεν διαλύεται. Όταν τα χημικά αναμειγνύονται καλά, τα μικρά σταγονίδια μονομερούς απλώνονται ομοιόμορφα σε όλη την υδατική φάση και παραμένουν έτσι λόγω της δράσης του γαλακτωματοποιητή. Αρχίζουν να σχηματίζονται πολύ μικρά σταγονίδια μονομερούς, γνωστά ως μικκύλια, και περιβάλλονται από τα μόρια εκκινητή και τροποποιητή. Κάθε αλυσίδα μονομερούς αρχίζει να συνδέεται με άλλες εντός του μικκυλίου, μέχρι να φύγει το μονομερές.

Το μήκος της αλυσίδας του πολυμερούς θα επηρεάσει τόσο τις ιδιότητες του υδατικού διαλύματος όσο και κάθε ξηρό φιλμ που δημιουργείται από αυτό. Οι κατασκευαστές ελέγχουν αυτές τις ιδιότητες μεταβάλλοντας τις ποσότητες εκκινητή και τροποποιητών, καθώς και τις θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Ο στόχος ενός πολυμερισμού γαλακτώματος είναι να δημιουργήσει ένα χρώμα ή κόλλα που να διατηρεί τις ιδιότητές του με την πάροδο του χρόνου και να είναι εύκολο στον χειρισμό. Η υπερβολική αντίδραση μπορεί να δημιουργήσει πολύ παχύρρευστα, παχύρρευστα γαλακτώματα που μπορεί να έχουν βιομηχανικές χρήσεις αλλά δεν είναι ευπρόσδεκτα από τους καταναλωτές.

Τα περισσότερα τελικά προϊόντα πωλούνται ως διαλύματα με βάση το νερό. Η ανησυχία για τους περιβαλλοντικούς κινδύνους και τους κινδύνους για την υγεία των διαλυτών οδήγησε σε ανάπτυξη προϊόντων από πολυμερισμό γαλακτώματος τον 21ο αιώνα. Μόλις εφαρμοστεί ως επίστρωση, το πολυμερές στεγνώνει και σκληραίνει και το νερό εξατμίζεται ως περιβαλλοντικά ασφαλής ατμός. Το πολυμερές που αντέδρασε μπορεί επίσης να ξηρανθεί με ψεκασμό ή σε ορισμένες περιπτώσεις να φιλτραριστεί από το νερό, αλλά αυτό είναι λιγότερο συνηθισμένο. Άλλοι τύποι χημικών αντιδράσεων μπορούν να παράγουν ξηρό προϊόν πιο εύκολα από ό,τι από ένα γαλάκτωμα νερού.

Σε συστήματα πολυμερισμού γαλακτώματος μπορούν επίσης να παραχθούν χημικές ουσίες συνθετικού ή τεχνητού καουτσούκ. Το καουτσούκ στυρενίου-βουταδιενίου και νιτριλίου είναι δύο κοινά συνθετικά καουτσούκ που παράγονται από χημεία γαλακτώματος. Η επεξεργασία αυτών των προϊόντων σε ξηρό στερεό απαιτεί πρόσθετα βήματα πλυσίματος και στεγνώματος για την αφαίρεση των εκκινητών ή άλλων χημικών ουσιών. Αυτά τα υλικά μπορούν τελικά να υποβαθμίσουν το καουτσούκ εάν δεν αφαιρεθούν.