초산 비닐수지 에멀젼

Emulsion polymerization은 유화중합 방법에 의해서 제조

재료

(1) 물

에멀젼의 물성은 물의 질에 따라 좌우, 물의 역할은 유화되는 물질의분산매개체로서 중합시 열전달을 용이하게 하고 유화제, 모노머, 개시제등의 용매작용 및 에멀젼의 점도조정이다. (고고형분, 낮은점도)* 천연수중 - Ca++, Mg++, Fe++, Al+++ -> 중합반응 저해, 생성입자 응집- Na+, K+, NH4+ -> 미셀파괴, 유화제를 흡착하여 효율저하

(2) 모노머

최종물성 좌우, 모노머의 특성과 공중합율에 의존

(3) 유화제

: 반응초기에 미셀이나, 단량체로 팽윤된 입자를 형성시켜 반응할 수있는 장소로 제공 및 모노머 액적보호하의 단량체 공급원의 안정친유성, 친수성을 보유하기 때문에 물, 기름의 저항성 저하의 원인으로, 과량의 사용은 주의 (내마모성,기포주의)

(4) 개시제

개시제의 분해는 반응을 일으키는 자유라디칼을 생성하게 되는데,유화중합에는 주로 수용성 물질을 사용한다.(persulfate염, 또는 과산화물) Sodium, potassium, ammoniumpersulfate가 주로 사용. 0.5~20시간의 반감기를 갖는 개시제 사용

(5) 환원제, 활성제- 환원제(reducing agent)

개시제를 분해 활성화 에너지를 저하시킴.NaHSO3, Na2S2O5, Na2S2O4, Na2S2O3- 활성제(Activator, promotor) : 환원제 역할을 보조하여 라디칼 생성을 더쉽게 해줌.FeSO4.7H2O(ferrous sulfate), Fe(NH4)2(SO4)2(ferrous ammonium sulfate) 등

(6) Chaintransfer agent (regulator, modifier)

라디칼의 이동을 쉽게 해줌

(7) 완충제

유화중합은 통상 산성에서 반응진행, 반응시 pH 안정화Na2CO3, NaHCO3, (NH4)2CO3

(8) 방부제

곰팡이, 박테리아 서식방지, 유화제나 천연에서 유도된 첨가물을공격, 곰팡이, 박테리아는 점도상승,저하, 겔화, 응집침전, pH의저하, 악취등의 원인이 된다.

(9) 후 첨가제

• pH 조절 : NaOH, NH4OH, dimethylaminoethanol-
• 점도조절제 : hydroxy ethyl cellulose, caboxymethyl cellulose,ethylene oxide-
• 안정제 : anti-skinning agent, antioxident, defoamer, dispersant,plasticizer, release agent, solvent UV absober

중합 방법

(1) 온도조절

개시제에 의해 생성된 라디칼의 형성을 지속적이면서 너무 빠르지않게 조작 (온도를 올리면, 라디칼이 반응할 수 있는 에너지를 증가시켜 반응속도 증가. 낮은 분자량의 고분자가 생성)

(2) PH효과

모노머의 유화중합속도에 영향을 준다. 일정한 범위(반응기내부의분위기 조성)의 pH를 조절한다.

(3) 압력

모노머가 기체이거나 끓는점이 낮은 액체일 경우, 압력은 중요한 반응조건이 된다.

(4) 교반

열전달(승온&냉각), 교반상태(혼합) 등을 고려하여 교반기 power, 임펠러 직경, 속도, 펌프용량 등이 검토되어야 한다. 교반속도에 따라 점도및 입자의 크기, 반응속도 등이 영향을 받는다.- 반응내 흐름을 주어 반응속도 증가- 유화제를 미셀로 확산시키는 것을 용이하게 한다

참고

1. 합성수지 에멀젼 접착제의 제조기술 및 관리방법
2. 제조 방법.
3. 유화중합의 구성성분.
4. 중합 방법 - 공정조건.
5. 합성수지에멀젼의 분류.
6. 에멀젼의 용도 및 기능 ... (4) 1920년 독일 Hermamn과 Grieheim 최초합성 (초산비닐수지). (5) 1965년 미국 ...adhesion-interface.org/activities/atsem03/atsem03-lss.pdf - 에서 보세요