Gli addensanti sono disponibili in un'ampia varietà e i loro metodi di preparazione variano a seconda del tipo. In generale, gli addensanti-a basso peso molecolare-sono relativamente semplici da preparare; ad esempio, gli addensanti inorganici-a basso peso molecolare-sono combinati con tensioattivi per l'addensamento; gli addensanti di ossido di etere/ammina vengono preparati attraverso reazioni di ossidazione; e gli addensanti esterici possono essere ottenuti mediante esterificazione diretta. Gli addensanti ad alto-peso molecolare-occupano una quota di mercato maggiore. Oltre agli addensanti inorganici e naturali ad alto peso molecolare-, la maggior parte viene preparata tramite polimerizzazione in emulsione e polimerizzazione in emulsione inversa, mentre alcuni utilizzano la polimerizzazione in soluzione, la polimerizzazione in massa e la polimerizzazione per precipitazione.
Polimerizzazione della soluzione
La polimerizzazione in soluzione si riferisce al processo di polimerizzazione di monomeri disciolti in un solvente e iniziatori, ecc. I suoi componenti sono tipicamente monomeri polimerici, iniziatori solubili in olio/acqua-, solvente/acqua.
La ricerca sulla polimerizzazione in soluzione si è concentrata principalmente sulla preparazione di addensanti di acido poliacrilico. La sua caratteristica è che è necessaria una grande quantità di solvente per sciogliere il polimero durante il processo di preparazione. La maggior parte di questi solventi sono insolubili in acqua ed è necessario il successivo riciclaggio. Pertanto, il costo è elevato ed è anche dannoso per la protezione dell’ambiente. Polimerizzazione in massa
La polimerizzazione in massa è il processo di auto-polimerizzazione del monomero avviato o accelerato da una fonte di calore (luce, calore, energia radiante, ecc.) con poco o nessun iniziatore/catalizzatore. Questo metodo ha bassi requisiti di monomeri, non richiede la dissoluzione del solvente e produce prodotti con poche impurità ed elevata purezza. Negli ultimi anni, alcuni ricercatori hanno iniziato a utilizzare la polimerizzazione in massa (un metodo in due-fasi) per preparare addensanti poliuretanici associativi, prima polimerizzando in massa un prepolimero poliuretanico e infine terminando-coperchiandolo con un alcol grasso a catena lunga-per ottenere il prodotto.
Polimerizzazione in emulsione
La polimerizzazione in emulsione si riferisce al processo in cui i monomeri vengono dispersi uniformemente in acqua sotto agitazione meccanica con l'aiuto di un emulsionante per formare un'emulsione, e quindi viene aggiunto un iniziatore per avviare la polimerizzazione del monomero.
La polimerizzazione in emulsione può consentire velocità di reazione più elevate, produce polimeri con pesi molecolari più elevati, è facile da controllare in produzione e consente una facile rimozione dei monomeri residui. Sulla base di questi vantaggi, la ricerca e lo sviluppo di questo metodo di preparazione sono stati rapidi. Gli addensanti acrilici hanno eccellenti proprietà addensanti e sospendenti e sono compatibili con quasi tutti i tensioattivi non ionici, anionici, anfoteri e molti polimeri cationici, attirando così l'attenzione dei ricercatori.
Polimerizzazione in emulsione inversa
La polimerizzazione in emulsione inversa si riferisce alla polimerizzazione in cui un solvente organico insolubile in acqua- e un monomero solubile in acqua-formano un'emulsione di acqua-in-olio in acqua sotto l'azione di un emulsionante.
Questo metodo è veloce, delicato e produce prodotti ad alto peso molecolare e relativamente puri. Sia il suo effetto addensante che la resistenza agli elettroliti sono superiori a quelli della polimerizzazione in emulsione.
I tipi di addensanti preparati mediante polimerizzazione in emulsione inversa sono simili a quelli preparati mediante polimerizzazione in emulsione, principalmente addensanti di acido poliacrilico. Rispetto alla polimerizzazione in emulsione, la polimerizzazione in emulsione inversa è più adatta per preparare addensanti resistenti agli elettroliti-. Possono essere introdotte nuove tecnologie basate sulla polimerizzazione in emulsione inversa, come la polimerizzazione con radiazioni per preparare addensanti per la stampa, consentendo il controllo artificiale della velocità di polimerizzazione ed evitando reazioni eccessivamente rapide.
Polimerizzazione per precipitazione
La ricerca sulla preparazione di addensanti mediante polimerizzazione per precipitazione è relativamente limitata. Tipicamente comporta l'aggiunta di un precipitante a una miscela di un solvente organico (benzene, toluene o alcani, ecc.) e monomeri di acido acrilico per preparare un precipitato precursore, che viene quindi essiccato o calcinato.
Rispetto alla polimerizzazione in emulsione inversa, la polimerizzazione per precipitazione produce prodotti con scarse proprietà addensanti e sensibilità agli elettroliti. L'introduzione di alcuni comonomeri (come l'ottadecil metacrilato) nel polimero può migliorarne la resistenza agli elettroliti.
