Forskjellen mellom suspensjon og emulsjonspolymerisering

Hovedforskjell - Suspensjon vs Emulsjonspolymerisering

Polymerisering er prosessen med å danne polymerer ved å kombinere monomerer. En monomer er byggeblokken av en polymer. Monomerer bør ha enten umettede bindinger eller minst to funksjonelle grupper pr. Molekyl for å gjennomgå polymerisering. Polymerer er gigantiske, makromolekyler. Det finnes flere forskjellige former for polymerisering. Suspensjonspolymerisasjon og emulsjonspolymerisasjon er slike former. Hovedforskjellen mellom suspensjon og emulsjonspolymerisering er det suspensjonspolymerisasjon krever et dispergeringsmedium, monomer (er), stabiliseringsmidler og initiatorer mens emulsjonspolymerisasjon krever vann, monomer og et overflateaktivt middel.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er suspensjonspolymerisering
      - Definisjon, krav, fordeler
2. Hva er emulsjonspolymerisering
      - Definisjon, krav, fordeler
3. Hva er likhetene mellom suspensjon og emulsjonspolymerisering
      - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom suspensjon og emulsjonspolymerisering
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Dispergeringsmedium, Emulsjon, Initiator, Monomer, Polymer, Polymerisering, Surfaktant, Suspensjon

Hva er suspensjonspolymerisering

Suspensjonspolymerisasjon er en type radikalpolymerisering hvor mekanisk omrøring anvendes. Her skal monomerene være i væskefasen. Det kan være en monomer eller flere monomerer tilstede i væskeblandingen. Når polymerer dannes ut fra denne fremgangsmåten, eksisterer polymermaterialet som en kule suspendert i væsken.

Væskefasen er ofte vann, men andre egnede organiske løsningsmidler kan også benyttes. Nesten alle termoplastiske polymerer dannes fra denne polymerisasjonsteknikken. Noen av polymermaterialene fremstilt ved denne fremgangsmåte innbefatter PVC (polyvinylklorid), styrenharpikser, PMMA (polymetylmetakrylat), etc. De essensielle komponentene i en suspensjonspolymerisasjonsreaksjonsblanding er som følger.

• Dispergeringsmedium
• Monomer eller monomerer
• Stabiliserende midler
• Monomeroppløselige initiatorer

Suspensjonspolymerisasjon har mange fordeler i forhold til andre polymerisasjonsmetoder: væskefasen fungerer som et effektivt varmeoverføringsmedium, det er svært økonomisk og mer miljøvennlig. Temperaturen og viskositeten til mediet kan lett styres. I tillegg er rensingen og den videre prosessering også lett sammenlignet med andre polymeriseringsteknikker.

Hva er emulsjonspolymerisering

Emulsjonspolymerisasjon er en form for radikal polymerisering som vanligvis starter med en emulsjon. Denne emulsjonen består av vann, monomer og et overflateaktivt middel. Den vanligste emulsjonsformen som benyttes i denne teknikken er olje-i-vann-emulsjon. Det er dråper av monomer som er emulgert i vann. Det er få krav til emulsjonspolymerisering å forekomme:

• Monomeren skal være vannløselig
• Monomer bør polymeriseres av frie radikaler
• Vann skal være til stede som dispergeringsmiddel
• Et overflateaktivt middel bør brukes som emulgeringsmiddel
• En vannoppløselig initiator bør brukes for initiering av emulsjonspolymerisasjonsprosessen

Figur 1: Emulsjonspolymeriseringsprosess

Det er flere fordeler med å bruke emulsjonspolymerisering: den kan brukes til å lage polymerer med høy molekylvekt på kort tid, vann brukes som dispergeringsmiddel (dette muliggjør hurtig polymerisering uten tap av temperaturkontroll), sluttproduktet kan brukes som det er og generelt trenger det ikke å endres eller behandles videre.

Likheter mellom suspensjon og emulsjonspolymerisering

• Begge er former for fri radikal-polymeriseringsteknikker
• Begge typer gir høykvalitets polymermaterialer

Forskjellen mellom suspensjon og emulsjonspolymerisering

Definisjon

Suspensjonspolymerisering: Suspensjonspolymerisasjon er en type radikalpolymerisering hvor mekanisk omrøring anvendes.

Emulsjonspolymerisering: Emulsjonspolymerisasjon er en form for radikalpolymerisering som vanligvis starter med en emulsjon.

Krav

Suspensjonspolymerisering: De essensielle komponentene i en suspensjonspolymerisasjonsreaksjonsblanding er dispergeringsmedium, monomer (er), stabiliseringsmidler og initiatorer.

Emulsjonspolymerisering: Emulsjonspolymerisasjonen krever vann, monomer og et overflateaktivt middel.

Sluttprodukt

Suspensjonspolymerisering: Ved suspensjonspolymerisasjon eksisterer polymeren som en sfære suspendert i mediet etter dannelsen.

Emulsjonspolymerisering: Ved emulsjonspolymerisasjon kan den dannede polymer lett separeres og renses.

Fordeler

Suspensjonspolymerisering: Suspensjonspolymerisering er svært økonomisk og mer miljøvennlig.

Emulsjonspolymerisering: Emulsjonspolymerisasjon kan brukes til å lage høymolekylære polymerer på kort tid.

Konklusjon

Polymerisering er prosessen med å produsere et polymermateriale. Suspensjonspolymerisasjon og emulsjonspolymerisasjon er to typer polymerproduksjonsteknikker. Hovedforskjellen mellom suspensjon og emulsjonspolymerisasjon er at kravene til suspensjonspolymerisasjon er dispergeringsmedium, monomer (er), stabiliseringsmidler og initiatorer mens kravene til emulsjonspolymerisasjon er vann, monomer og et overflateaktivt middel.

Henvisning:

1. polymerdatabase.com, CROW © 2015. "Polymer Properties Database." Suspensjonspolymerisering, tilgjengelig her.
2. "Emulsjon." Polymer Science Learning Center, tilgjengelig her.
3. "Suspensjonspolymerisering." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 7. januar 2018, Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Emulsion Polymerization Cartoon 3" Av Firesine på Engelsk Wikipedia - Overført fra en.wikipedia til Commons. (Public Domain) via Commons Wikimedia