Síntese de polímeros estireno-acrílico via polimerização em emulsão empregando estabilizante polimérico do tipo alcali-solúvel obtido in-situ para aplicação em tintas de impressão

Abstract

Os polímeros estireno-acrílicos em dispersão aquosa são amplamente empregados em formulações de tintas de impressão a base de água, com a finalidade de conferir propriedades específicas de aplicação as tintas. Entretanto, a presença de emulsificantes iônicos, tipicamente utilizados na síntese dos polímeros podem comprometer o desempenho das tintas durante ou após a aplicação, resultando em baixa estabilidade mecânica, comportamento reológico inadequado, formação de espumas, alteração da tensão superficial, redução do brilho e baixa definição da imagem impressa. Diante disso, uma alternativa é substituir os emulsificantes iônicos por estabilizantes poliméricos, mais conhecidos como estabilizantes álcali-solúveis (ASR), os quais podem ser produzidos in-situ. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma rota alternativa para produção de látexes de poli(estireno-co-acrilato de 2-etil hexila) - P(S-co-2EHA), isentos de emulsificantes para serem empregados como ligante em tintas de impressão industrial. Para isso, estabilizantes poliméricos de poli(MMA-co-MAA) e poli(MMA-co-MAA-co-UMA) foram obtidos in-situ via polimerização em solução do metacrilato de metila (MMA) com o ácido metacrílico (MAA) e ureído metacrilato (UMA). O efeito da composição monomérica, da massa molar e do grau de neutralização do estabilizante polimérico nas propriedades de aplicação dos látexes foi estudado. Os látexes obtidos foram caracterizados em relação a conversão global, pH, viscosidade, diâmetro médio de partícula e índice de acidez. Tintas de impressão industrial para embalagens foram preparadas, caracterizadas e os resultados foram comparados com os resultados da tinta de referência. Látexes estáveis e tintas com comportamento reológico próximo ao Newtoniano foram obtidas. A massa molar, o grau de neutralização e a composição dos estabilizantes poliméricos tem influência nas propriedades dos látexes. Os melhores resultados foram obtidos para os estabilizantes de poli(MMA-co-MAA) com Mn de 6324 g/mol e o estabilizante de poli(MMA-co-MAA-co-UMA) com Mn de 2500 g/mol, ambos com 80% de neutralização. A incorporação do UMA no estabilizante polimérico teve impacto no diâmetro de partícula do látex final, resultando em propriedades de aplicação similares as propriedades do látex de referência.