Mécanismes de formation et de croissance de particules dans des latex Bimodaux de PVC

• Auteur / Autrice : Thomas Lys
• Direction : Timothy McKenna
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux polymères et composites
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéologie

Émulsifiants

Polymérisation

Résumé

Parmi les nombreuses applications utilisant le PVC (Poly(chlorure de vinyle), un des secteurs les plus concurrentiels est celui des plastisols, application pour les sols (surface) et pour les murs (papiers peints). Le plastisol est une dispersion de et de latex de PVC préalablement atomisés, obtenu par polymérisation en émulsion du Chlorure de Vinyle Monomère. Ces produits dans leur mise en forme nécessite un contrôle précis de leur viscosité. Celle-ci est directement lié à la taille des particules constituant la dispersion. Ce sujet de thèse traite donc de l'étude des paramètres intervenant dans le procédé industriel d'obtention de latex PVC sur la distribution de tailles de particules des latex finaux. Le résultat majeur de cette thèse est la mise en évidence de l'effet du tensio-actif de couverture sur la granulométrie finale des latex, en particulier si la distribution est bimodale. En modifiant les conditions d'ajout de ce tensio-actif, le diamètre des particules ainsi que la fraction volumique de petites particules par rapport aux grosses particules en est modifiée. Un contrôle précis de ce paramètre est à prévoir en milieu industriel pour assurer la reproductibilité du procédé

The main objective of the research reported here was to understand the mechanism of formation and growth of particles in the production of bimodal PVC latexes via a seeded polymerization process. A number of parameters were investigated such as the flow rate of initiator, the flow rate of coverage surfactant, the conversion at which the coverage surfactant had to be injected. The coverage surfactant was found to be the parameter principally affecting the final PSD of bimodal latexes. Depending on the feed rate of the surfactant or the time of injection of the surfactant, the volume fraction of small particles could be strongly modified. On a mechanism point of view, we demonstrated that homogenous nucleation occurred from the beginning to the end of the polymerization and was the major factor of particles growth The small particles were found to be detected once the surface of the seed particles was enough saturated with surfactant and showed a good stability. Then the added surfactant covers the unstable particles generated in the aqueous phase, preventing them from coagulating and allowing them to grow independently of the large particles