Los espesantes vienen en una amplia variedad y sus métodos de preparación varían según el tipo. Generalmente, los espesantes de bajo-peso molecular-son relativamente sencillos de preparar; por ejemplo, los espesantes inorgánicos de bajo-peso molecular- se combinan con tensioactivos para espesar; los espesantes de éter/óxido de amina se preparan mediante reacciones de oxidación; y los espesantes de éster se pueden obtener mediante esterificación directa. Los espesantes de alto-peso molecular-ocupan una mayor cuota de mercado. Además de los espesantes inorgánicos y naturales de alto-peso molecular-, la mayoría se preparan mediante polimerización en emulsión y polimerización en emulsión inversa, y algunos utilizan polimerización en solución, polimerización en masa y polimerización por precipitación.
Polimerización en solución
La polimerización en solución se refiere al proceso de polimerización de monómeros disueltos en un solvente e iniciadores, etc. Sus componentes suelen ser monómeros poliméricos, iniciadores solubles en aceite-/agua-solubles, solvente/agua.
La investigación sobre polimerización en solución se ha centrado principalmente en la preparación de espesantes de ácido poliacrílico. Su característica es que se requiere una gran cantidad de solvente para disolver el polímero durante el proceso de preparación. La mayoría de estos disolventes son insolubles en agua y es necesario un reciclado posterior. Por tanto, el coste es elevado y también es perjudicial para la protección del medio ambiente. Polimerización en masa
La polimerización en masa es el proceso de autopolimerización de monómeros iniciado o acelerado por una fuente de calor (luz, calor, energía de radiación, etc.) con poco o ningún iniciador/catalizador. Este método tiene bajos requisitos de monómeros, no requiere disolución de disolventes y produce productos con pocas impurezas y alta pureza. En los últimos años, algunos investigadores han comenzado a utilizar la polimerización en masa (un método de dos-pasos) para preparar espesantes asociativos de poliuretano, primero polimerizando en masa un prepolímero de poliuretano y finalmente finalizándolo-con un alcohol graso de cadena larga-para obtener el producto.
Polimerización en emulsión
La polimerización en emulsión se refiere al proceso en el que los monómeros se dispersan uniformemente en agua con agitación mecánica con la ayuda de un emulsionante para formar una emulsión y luego se agrega un iniciador para iniciar la polimerización del monómero.
La polimerización en emulsión puede adaptarse a velocidades de reacción más altas, produce polímeros con pesos moleculares más altos, es fácil de controlar en la producción y permite una fácil eliminación de los monómeros residuales. Basándose en estas ventajas, la investigación y el desarrollo de este método de preparación han sido rápidos. Los espesantes acrílicos tienen excelentes propiedades espesantes y de suspensión y son compatibles con casi todos los tensioactivos no iónicos, aniónicos y anfóteros y muchos polímeros catiónicos, lo que atrae la atención de los investigadores.
Polimerización en emulsión inversa
La polimerización en emulsión inversa se refiere a la polimerización en la que un disolvente orgánico-insoluble en agua y un monómero-soluble en agua forman una emulsión de agua-en-aceite en agua bajo la acción de un emulsionante.
Este método es rápido, suave y produce productos de alto peso molecular y relativamente puros. Tanto su efecto espesante como su resistencia a los electrolitos son superiores a los de la polimerización en emulsión.
Los tipos de espesantes preparados mediante polimerización en emulsión inversa son similares a los preparados mediante polimerización en emulsión, principalmente espesantes de ácido poliacrílico. En comparación con la polimerización en emulsión, la polimerización en emulsión inversa es más adecuada para preparar espesantes resistentes a electrolitos-. Se pueden introducir nuevas tecnologías basadas en la polimerización en emulsión inversa, como la polimerización por radiación para preparar espesantes de impresión, permitiendo un control artificial de la velocidad de polimerización y evitando reacciones excesivamente rápidas.
Polimerización por precipitación
La investigación sobre la preparación de espesantes mediante polimerización por precipitación es relativamente limitada. Por lo general, implica agregar un precipitante a una mezcla de un solvente orgánico (benceno, tolueno o alcanos, etc.) y monómeros de ácido acrílico para preparar un precipitado precursor, que luego se seca o calcina.
En comparación con la polimerización en emulsión inversa, la polimerización por precipitación produce productos con propiedades espesantes deficientes y sensibilidad a los electrolitos. La introducción de algunos comonómeros (como el metacrilato de octadecilo) en el polímero puede mejorar su resistencia a los electrolitos.
