Efectos de la temperatura y el tipo de iniciadores en la reducción del contenido residual de monómero en las reacciones de copolimerización en emulsión

Effects of Temperature and Type of Initiators on the Reduction of Residual Monomer Content in Emulsion Copolymerization Reactions

Reducir el contenido de monómero residual es una de las principales preocupaciones de todo productor de polímeros, ya que los productos sin monómero residual, o con niveles muy bajos, tienen un marcado atractivo comercial. Los copolímeros de estireno / acrilato de butilo producidos en reacciones de polimerización en emulsión se aplican ampliamente en las industrias del papel y la pintura. En este trabajo, se presentan y prueban varias estrategias para reducir el contenido de monómero residual de los copolímeros de estireno y acrilato de butilo producidos en reacciones de polimerización en emulsión semicontinua. Estas estrategias implican la adición continua de iniciador, el aumento de la temperatura de reacción durante la última etapa de la reacción, y la adición de un agente reductor o un iniciador soluble en la fase orgánica en esta última etapa. La combinación adecuada de algunas de estas técnicas puede dar lugar a una reducción significativa del contenido de monómero residual en el látex final.

INTRODUCCIÓN

Los látex poliméricos producidos en emulsión tienen una amplia gama de aplicaciones industriales, desde adhesivos, recubrimientos, pinturas y barnices, que requieren la formación de películas continuas, hasta sistemas de liberación controlada de fármacos. El copolímero de estireno y acrilato de butilo producido como emulsión en reactores semicontinuos se utiliza ampliamente en recubrimientos y pinturas al agua para su uso en superficies externas donde el látex estará sometido a grandes variaciones de temperatura, radiación solar y lluvia.

En la actualidad, para que una industria productora de látex pueda crecer o incluso mantener su posición en el mercado, es crucial optimizar los procesos y lanzar nuevos productos. Para el látex final, ya sea para el mercado o para el medio ambiente, una característica que cada día es más importante es el bajo contenido de monómero residual. Si el látex tiene un alto contenido de monómero residual, puede tener una mayor toxicidad, además de presentar un olor desagradable procedente de los monómeros utilizados para producirlo. Esto dificulta su aceptación en el mercado, que cada día es más exigente.

La reducción del monómero residual en el látex producido en emulsión se realiza tradicionalmente mediante el proceso de stripping [1,2], en el cual, tras la reacción de polimerización, se burbujea vapor de agua en el látex para extraer el monómero residual.