Improving water resistance of waterborne formulations using polymerizable surfactants and specific multifunctional additives

Synopsis

Several industrial polymers are made by emulsion polymerization. They can be used as binders for several applications including waterborne coatings and adhesives. The emulsion polymerization process requires the use of surfactants to allow the formation of stabilized polymer particles in an aqueous medium (latex). Nowadays, the surfactants commonly used are conventional surfactants, which can be very efficient in the polymerization process. However, their ability to migrate to the surface tends to reduce the water resistance of the film when the final formulation is applied. An innovative approach to overcome this phenomenon is to use polymerizable surfactants, which are efficient in the polymerization process at the same time that they are covalently bonded to the polymer backbone while the polymerization reaction takes place. This presentation describes the use of a polymerizable surfactant and demonstrates its advantages versus conventional emulsifiers in waterborne resins for adhesives and coatings.

Further enhancement of the water resistance of the final waterborne formulation can be achieved by using additives such as the one described in this presentation. This specific molecule plays as dispersant, wetting or compatibilizer agent, stabilizing TiO₂ with no free excess of product. It enables an optimized anchoring and strong steric and electrostatic repulsion.

Diversi polimeri industriali sono prodotti mediante polimerizzazione in emulsione. Loro possono essere utilizzati come leganti per diverse applicazioni, inclusi rivestimenti e adesivi a base acquosa. Il processo di polimerizzazione in emulsione richiede l’uso di tensioattivi per consentire la formazione di particelle polimeriche stabilizzate in un mezzo acquoso (lattice). Attualmente, i tensioattivi comunemente usati sono tensioattivi convenzionali, che possono essere molto efficaci nel processo di polimerizzazione. Tuttavia, la loro capacità di migrare verso la superficie tende a ridurre la resistenza all’acqua del film quando viene applicata la formulazione finale. Un approccio innovativo per superare questo fenomeno consiste nell’utilizzare tensioattivi polimerizzabili, che sono efficienti nel processo di polimerizzazione mentre sono legati covalentemente allo scheletro del polimero durante la reazione di polimerizzazione. Questa presentazione descrive l’uso di un tensioattivo polimerizzabile e ne dimostra i vantaggi rispetto agli emulsionanti convenzionali nelle resine a base acquosa per adesivi e rivestimenti.

Un ulteriore miglioramento della resistenza all’acqua della formulazione finale a base acquosa può essere ottenuto utilizzando additivi come quello descritto in questa presentazione. Questa specifica molecola svolge la funzione di agente disperdente, bagnante o compatibilizzante, stabilizzando il TiO₂ senza eccesso libero di prodotto. Consente un ancoraggio ottimizzato e una forte repulsione sterica ed elettrostatica.