plastique soluble dans l'eau

Au sein de l'industrie des plastiques, des matériaux solubles dans l'eau offrent une variété de propriétés physiques souhaitables, tout en conservant les avantages inhérents à un système d'eau. Ces avantages comprennent la facilité de manipulation, les coûts de solvant négligeable, faible tox icité, et une faible inflammabilité.

Il n'y a pas de ligne de démarcation nette entre les polymères dispersibles dans l'eau et solubles dans l'eau. De nombreux soi-disant plastiques solubles dans l'eau forment des dispersions colloïdales plutôt que de véritables solutions. Dans ce texte, des émulsions ou des dispersions de polymères insolubles dans l'eau ne sont pas discutées (tels que les acryliques, l'acétate de polyvinyle, styrène-butadiène, le polyvinylbutyral, etc.).

Les matières plastiques solubles dans l'eau peuvent être grossièrement divisés en deux catégories générales: les résines thermoplastiques et les résines thermodurcissables.

Les résines thermoplastiques

Ces matières plastiques sont généralement synthétisés par des techniques de polymérisation par addition. Qui est, de petites unités (ou monomères) sont reliés entre eux pour développer la masse moléculaire finale et la configuration polymère. Il est rare que ces polymères se transforment en longues chaînes droites; ramification considérable se produit souvent. Le poids moléculaire, chimie des groupes latéraux, et l'étendue de la ramification tous déterminent les propriétés qui sont obtenues. Ces matières plastiques sont disponibles sous forme de poudres blanches ou de couleur claire ou en solution. Films, pièces moulées et extrudées sont aussi disponibles sur la base de certaines des résines thermoplastiques.

Acétate de polyvinyle Copolymères solubles en milieu alcalin

L'acétate de polyvinyle lui-même est insoluble dans l'eau. Cependant, les copolymères sont disponibles dans lequel l'acétate de vinyle est copolymérisé avec un comonomère acide. De tels produits conservent la solubilité organique de l'acétate de polyvinyle, mais sont solubles dans un alcali aqueux. Ces polymères présentent une faible viscosité en solution et déposer des films à haute brillance qui sont résistants à l'eau, à la condition d'un alcali volatil tel que l'ammoniac est utilisé. L'utilisation d'un alcali fixe se traduira par un film avec une sensibilité d'eau permanente. Ils possèdent généralement une bonne adhérence à la cellulose et une grande variété d'autres surfaces.

Les principales utilisations comprennent les tailles de chaîne au fini métier à tisser pour fils teints dope, des adhésifs ou des tailles repulpables des papiers et cartons, des agents de conditionnement pour maçonnerie avant peinture, revêtements protecteurs pour les métaux, et de l'agent de nivellement et agent filmogène dans des cires auto-polissantes.

Éthylène-anhydride maléique copolymères

des polymères de haut poids moléculaire ont été préparés par copolymérisation d'éthylène et d'anhydride maléique. Ces résines sont disponibles soit sous forme « linéaire » ou réticulé avec soit un anhydride, un acide libre, ou des chaînes latérales de sel d'amide-ammonium.

Les principales applications comprennent épaississement général et de mise en suspension dans les adhésifs, les produits chimiques agricoles, produits de nettoyage, et la céramique. Cette résine est utilisée comme épaississant pour les latex et en tant que taille de la chaîne de filaments d'acétate.

polyacrylates

polymères commercialement importants sont préparés par polymérisation soit l'acide acrylique ou de méth-acrylique. Habituellement, ces produits sont neutralisés avec des bases à la forme de sel. viscosité de la solution augmente pendant la neutralisation. films coulés sont durs, transparents, sans couleur, et un peu fragile.

L'acide polyacrylique est lui-même utilisé comme une taille de chaîne de nylon. Les polymères neutralisés (polyacry-lates) sont utilisés dans diverses applications de revêtement et de liaison (céramique, meules, etc.). En raison des propriétés des solutions intéressantes, les polyacrylates sont utilisés comme épaississants, floccu-lants, et parfois en tant que dispersants dans des applications telles que le traitement des minerais, les boues de forage, et la récupération du pétrole.

polyéthers

Deux types différents de polymères sont couverts par la présente position: polyoxyéthylène (y compris les polyethylene glycols) et de l'éther méthylique de polyvinyle et des copolymères.

Polyoxyéthylénique (glycol de polyéthylène). Ces résines sont disponibles sur une large plage de poids moléculaire. les membres de faible poids moléculaire sont des liquides légèrement visqueux, alors que les types moyen de poids moléculaire (1000 à 20000) sont des solides cireux. Les polymères à travers jusqu'à ce niveau de poids moléculaire sont connus comme des polyéthylèneglycols. Extrêmement haut poids moléculaire (plusieurs milliers à plusieurs millions) sont également disponibles homologues. Tous les types sont solubles dans l'eau et dans certains solvants organiques. Applications pour les liquides et les solides cireux comprennent des lubrifiants (moules en caoutchouc, les fibres textiles et métalliques), des bases pour des préparations cosmétiques et pharmaceutiques et des intermédiaires chimiques pour la réaction ultérieure. Les types très haut poids moléculaire sont utiles principalement comme épaississants dans de nombreux domaines d'application.

l'éther méthylique de polyvinyle. Cette famille unique de polymères vinyliques montre une solubilité inverse en ce que les résines précipitent au-dessus de 35 ° C. Ils ne se redissolvent lors du refroidissement et l'addition d'alcools à bas poids moléculaire augmente la solubilité dans l'eau et augmente la température de précipitation. La hausse sont disponibles que leurs homologues sont insolubles dans l'eau et tout à fait mauvais goût. Les produits présentent une adhésivité sensible à la pression couplée avec une bonne force de cohésion et tack humide. Les copolymères sont disponibles, qui contiennent de l'anhydride maléique pour modifier les propriétés physiques, en particulier la solubilité ou la tolérance à l'eau et les solvants organiques et la facilité d'insol-ubilization. Les principales utilisations tirent parti des propriétés telles que les caractéristiques sensibles à la pression (adhésifs), pégosité (différents systèmes de latex), épaississants actifs, de sensibilisation à la chaleur (latex pour former des dip), et la liaison électrique (pigments).

Alcool polyvinylique

Ces résines sont disponibles dans le commerce dans une large gamme de types, qui varient de la viscosité et de la composition chimique. L'alcool polyvinylique présente une bonne solubilité dans l'eau, une résistance élevée aux solvants organiques, les huiles et graisses, à haute résistance à la traction, l'adhérence et la souplesse. En outre, le polymère est résistant à l'oxydation et sous forme de film est une excellente barrière à divers gaz. Certains types présentent une activité de surface en solution et tous les types sont solubles dans les deux milieux acides et alcalins. Les résines peuvent être réticulés par le borax et de nombreux agents organiques et inorganiques pour produire un épaississement ou même insolubilisation.

Dans les adhésifs, l'alcool polyvinylique contribue à l'usinage, contrôle de la viscosité, l'adhérence spécifique, et dans certains cas remoistenability. D'autres utilisations principales comprennent le revêtement de papier et de calibrage (pour les forces accrues, hold-out d'encre, et une résistance à la graisse), le dimensionnement textile, des finitions anti-rides résistant (lavage et à l'usure des tissus en combinaison avec des résines thermodurcissables), la polymérisation en émulsion d'acétate de polyvinyle (de protection colloïde), un liant (pour les rubans non tissés, des filtres, etc.), le film (agent de démoulage dans le moulage de polyester et d'époxy et d'emballage soluble dans l'eau), additif pour ciment (pour améliorer la résistance, la ténacité et l'adhérence), et le revêtement photosensible (dans le industrie des arts graphiques).

Polyvinylpyrrolidone

La polyvinylpyrrolidone (PVP) présente une bonne solubilité dans l'eau et divers solvants organiques. Un matériau non toxique et une substance collante lorsqu'elle est humide, le polymère est un dispersant, un agent de suspension, et un composant adhésif pour le collage de surfaces difficiles.

Les principales utilisations comprennent les préparations cosmétiques (laques pour les cheveux, etc.), comprimé liant et revêtement, détoxification de colorants, les médicaments et les produits chimiques, la clarification des boissons et des applications textiles spécialisés et papier impliquant le dimensionnement, la teinture et l'impression.

Les copolymères sont également disponibles (comme l'acétate de vinyle PVP-) qui présentent certains avantages par rapport aux homopolymères de soudabilité à chaud, adhésivité sensible à la pression, et d'autres propriétés.

polyacrylamide

Ces polymères de haut poids moléculaire sont solubles à la fois dans l'eau froide et chaude et dans des solvants organiques choisis. La résine est un épaississant efficace et par réaction peut être modifiée dans les propriétés physiques et chimiques.

En plus des utilisations générales pour les résines solubles dans l'eau, ces résines ont montré une capacité exceptionnelle à floculer des amendes et augmenter le taux de filtration des boues. Par conséquent, polyacryl-amide est utilisé dans le traitement du minerai et dans d'autres systèmes où les matières dispersées sont rencontrées.

Styrène-anhydride maléique

Des copolymères de ces deux monomères sont solubles dans certains solvants organiques et de l'eau alcaline. les résines de styrène-anhydride maléique produisent des solutions aqueuses visqueuses et stables. Cette résine est une forte polyélectrolyte. Il est utilisé comme une taille de chaîne du textile, le revêtement du papier, et le conducteur l'électricité statique. Le polymère est également utilisé dans les systèmes de latex alcalins comme colloïde protecteur, un émulsifiant, un dispersant de pigment, et à l'aide de tournage.

dérivés Cellosic

Divers dérivés commerciaux sont préparés à partir d'alpha-cellulose, qui est obtenue à partir de plusieurs sources végétales. Une classe de dérivés sont les éthers solubles dans l'eau. Ces produits produisent des solutions aqueuses visqueuses. Tous ont une certaine résistance aux solvants organiques, sont hygroscopiques, et sont difficiles à insolubiliser.

Les principales industries qui utilisent ces polymères, ainsi que les résines synthétiques solubles dans l'eau comprennent les produits alimentaires, pharmaceutiques, cosmétiques, du textile, du papier, du pétrole (des boues de forage), la céramique, la peinture, la polymérisation en émulsion, et le cuir.

hydroxyéthylcellulose

hydroxyéthylcellulose soluble dans l'eau est utilisée dans des émulsions d'acétate de polyvinyle en tant que stabilisant et dans les peintures au latex en tant qu'agent épaississant et de nivellement.

méthylcellulose

Méthylcellulose présente une solubilité dans l'eau inversent en ce qu 'il est plus soluble aux basses températures qu'aux températures élevées. Il est non ionique en solution et est un épaississant très efficace.

Une utilisation importante se trouve dans les peintures au latex (à la fois de l'acétate d'polyvi-nyl et les types acryliques). Épaissit la peinture Méthylcellulose et contribue à de bonnes caractéristiques de brossage aussi bien. D'autres utilisations incluent gonflants dans laxatif, et la liaison et l'épaississement dans les cosmétiques et les produits pharmaceutiques.

carboxyméthylcellulose de sodium

Ce polymère est soluble dans l'eau chaude et froide. Il présente une bonne action d'épaississement et la suspension de la capacité pour les particules. Puisque les solutions sont ioniques caractère, ils sont un peu sensibles aux variations de pH et des ajouts de sel. Les principales utilisations comprennent la suspension des sols dans les détergents synthétiques et de contrôle de la viscosité dans les boues de forage de puits de pétrole.

résines thermodurcissables

Au cas où la réaction se déroule en outre, les polymères entrent dans une zone à peu près défini comme au stade B, dans laquelle ils supportent l'addition de faibles quantités d'eau, mais sont solubles dans certains solvants organiques.

Les fabricants de résines thermodurcissables effectuer la réaction de polymérisation à l'A- ou B-étape. réaction supplémentaire (à l'étape C) est mise en oeuvre par les consommateurs de ces résines.

Thermodurcissables polymères solubles dans l'eau sont traités par la chaleur et / ou d'un catalyseur pour faire progresser le durcissement après le dépôt sur une surface particulière ou à l'intérieur d'une structure particulière. Ainsi, la fonction solubilité dans l'eau est importante en ce qu'elle permet une manipulation aisée, sans le coût et les risques des systèmes organiques. Cependant, l'eau est un ingrédient essentiel lors de la réticulation de la cellulose avec des résines thermodurcissables à bas poids moléculaire. Les caractéristiques générales d'un durcissement complet, soluble dans l'eau, de la résine thermodurcissable sont similaires à ceux obtenus par durcissement de vernis à l'état B ou des composés de moulage.

Cycliques résines thermodurcissables

des résines d'urée-formaldéhyde éthylène cyclique ont l'avantage sur triazone à une meilleure stabilité de la couleur, absence d'odeur, et une résistance de grillage. Les résines de triazone ont pris de l'importance en particulier parce qu'ils sont plus résistants aux effets du chlore et sont un peu moins cher. Triazones sont principalement utilisés pour développer des propriétés qui ne nécessite aucun repassage sur le coton blanc.

Mélamine-formaldéhyde

En général les résines mélamine-formaldéhyde (MF) sont les plus chers des types thermodurcissables solubles dans l'eau. Ils possèdent une bonne couleur, absence d'odeur, de haute résistance à l'abrasion et une résistance élevée à l'alcali.

Sinthétique

Cette classe très populaire de résines thermodurcissables solubles dans l'eau est intermédiaire entre le coût du type MF et urée-formaldéhyde (UF). Ils possèdent une bonne résistance à l'eau, la ténacité et la résistance aux acides bien qu'ils sont un peu moins bonne que les résines MF en couleur, l'odeur et la résistance à la flamme. Dans la plupart des autres propriétés physiques et chimiques, ils sont supérieurs aux types UF.

Les applications comprennent les stratifiés (y compris le contreplaqué et les tissus), des meules, l'isolation thermique, des séparateurs de batterie, des garnitures de frein, et les utilisations de fonderie.

Uréeformaldéhyde

Ces résines sont les plus bas coût en tant que classe des trois types généraux, mais encore à guérir des résines dures et un peu fragiles qui ont de nombreuses propriétés souhaitables. Les résines UF ont un avantage de plus en ce qu 'ils peuvent durcir à la température ambiante, avec des catalyseurs appropriés, alors que les deux types de la mélamine-formaldéhyde et phénol-formaldéhyde exigent normalement des températures au voisinage de 149 ° C pour développer leurs propriétés complètes. Les résines UF souffrent quelque peu en comparaison avec les deux autres types de résistance à l'eau les plus pauvres, moins la dureté et la résistance plus faible aux variations cycliques de température ou exposition à l'eau.

les résines urée-formaldéhyde sont utilisés en raison de contre-plaqué cas de manipulation et de la température inférieure de durcissement, sur du papier pour augmenter la résistance à l'état humide de filtres à air, et sur certains tissus de rayonne pour améliorer la stabilisation et la résistance à l'eau. Les résines UF sont utilisés comme agents d'insolubilisation pour des polymères contenant des groupes hydroxyle et, dans de nombreux domaines d'application générale pour solubles dans l'eau, des résines thermodurcissables.