Emülsiyon Polimerizasyonu

Uygun emülsiyon yapıcılar yardımıyla su içinde çok ince dağılmış monomerin polimerleştirilmesi yöntemidir.

Su ortamında, yüzey aktif bir madde ve suda çözünen bir başlatıcı bulunur. Monomer emülsiyon yapıcı bir madde yardımıyla ortama dağılmış haldedir. Polimerizasyon başlatıcısı suda çözünen bir maddedir. Ortam devamlı karıştırılarak monomerin çok küçük parçacıklar halinde dağılarak elde edilmesi sağlanır.

Resim 2.7: Polar ve apolar uca sahip stearik asit

Emülsiyon polimerizasyonunda ortamda; su, monomer, misel yapıcı ve başlatıcılar bulunmaktadır. Monomer yüzey aktif bir madde (sabun gibi ) ile kararlı hale getirilir ve bu damlacıklara misel denilir. Misellerin bir ucu hidrofobik diğer ucu hidrofiliktir.

Polimerleşme misellerde çabuk ve oldukça düşük sıcaklıklarda yapılır. Yapılan ölçümler misellerin çubuk şeklinde olduğunu göstermiştir. Her misel 50-100 emülsiyon yapıcı molekülden oluşur. Miseli oluşturan bu moleküllerin, hidrokarbon kuyrukları miselin içine, iyonik uçları ise suya doğru dönük durmaktadır.

Emülsiyon polimerizasyonunun başlangıcında misel yapıcı ve su karıştırılır. Karışımda bulunan misellerin bir kısmı suda çözünür, bir kısmı da bir araya toplanarak küresel miseller oluşturur.

Su içerisinde miseller çözüldükten sonra karıştırılarak ortama monomer katılır.

·         Monomerin bir kısmı suda çözünür.

·         Bir kısmı misellerin içine girerek onları şişirir.

·         Diğerleri de monomer damlaları halinde suda dağılır.

Emülsiyon yapıcı madde ortamda bulunan monomerlere tutunur ve polimerizasyon gerçekleşir. Ortamdaki polimerlere sarılarak polimerizasyon işlemi sonlanmış olur.

Emülsiyon polimerizasyonunun tekniği özellikle sentetik kauçuğun üretiminde kolaylık sağlar. Endüstride stiren-bütadien (SBR) kauçuğun üretiminde kullanılmaktadır. SBR özellikle lastik endüstrisinde kullanılan önemli bir polimerdir.

Resim 2.8: Stiren bütadien (Sentetik kauçuk)

Emülsiyon polimerizasyonunun avantajları

·         Polimerizasyon hızı yüksektir.

·         Yüksek mol kütleli polimer elde edilebilir.

·         Sıcaklık kontrolü kolaydır.

·         Viskozite düşüktür.

·         Kütle ve çözelti polimerizasyonuna göre daha emniyetlidir.

·         Organik çözücü kullanılmaz.

Emülsiyon polimerizasyonunun dezavantajı

·         Polimerden miseli uzaklaştırmak zordur.