Dispersões acrílicas, também conhecidas como látex, são amplamente utilizadas em diferentes segmentos industriais, como nas indústrias de adesivos e tintas. O processo de obtenção das dispersões acrílicas ocorre via polimerização em emulsão, rota que industrialmente emprega três princípios (i) o meio reacional é aquoso; (ii) os monômeros pouco solúveis em água são emulsionados por tensoativos aniônicos e não-iônicos e (iii) o iniciador utilizado é solúvel em água. Os tensoativos não-iônicos alquilfenol polietoxiladas (APEO) são amplamente utilizados devido seu baixo custo e alta eficiência. Contudo, a toxicidade dos APEOs, motivaram a procura de tensoativos não-iônicos livres de APEO. O presente trabalho avaliou a estabilidade coloidal de dispersões de látex polimérico nas composições monomérica (m/m) estireno:acrilato de n-butila 50:50 e 30:70 e metacrilato de metila: acrilato de n-butila 30:70, sintetizados via polimerização em emulsão, na presença de dodecil sulfato de sódio (SDS) e um tensoativo nãoiônico livre de alquilfenol etoxilado (APEO-free). Para comparação, as mesmas sínteses foram realizadas com SDS e nonil fenol etoxilado, combinação padrão geralmente utilizada na indústria de tintas, uma das principais consumidoras desta tecnologia. O efeito do tipo de tensoativo na estabilidade coloidal das dispersões acrílicas foi avaliado por medições de potencial zeta, espalhamento de luz dinâmica, e medidas de transmitância ao longo do tempo. A energia superficial e morfologia dos filmes formados a partir das dispersões poliméricas foram avaliadas por medidas de ângulo de contato e microscopia ótica, respectivamente. Os resultados obtidos indicaram que a combinação do SDS com tensoativo não-iônico desempenhou papel fundamental na estabilização das dispersões coloidais, principalmente quando houve aumento da força iônica do meio, apesar do fraco efeito nos valores médios de raio hidrodinâmico e de potencial zeta. Estas observações indicaram que as moléculas de tensoativos formaram micelas mistas, resultando na minimização da repulsão entre as cabeças polares dos tensoativos aniônicos. Neste tipo de estrutura, as moléculas de tensoativos aniônicos e nãoiônicos ficam intercaladas, diminuindo a repulsão elétrica e promovendo estabilização por repulsão estérica e interações intermoleculares. Com relação aos filmes formados a partir das diferentes dispersões poliméricas obtidas, tensoativos com diferentes cadeias apolares e com grau de etoxilação variados afetaram as propriedades dos filmes poliméricos secos, uma vez que ocorre a migração da cadeia apolar dos tensoativos para interface ar/polímero, diminuindo a energia livre de superfície e influenciando nas propriedades dos filmes, como sua aderência ao substrato e hidrofobicidade. As microscopias óticas indicaram que o processo de coalescência durante a formação do filme levou a diferentes estruturas. A determinação da temperatura de transição vítrea mostrou que ocorreu a copolimerização, concomitante com homopolimerização. Os resultados deste trabalho demostraram que é possível substituir o tensoativo APEO por opções APEO-free sem que haja o comprometimento de estabilidade do látex formado e gerando filmes adequados para o desenvolvimento de tintas. Os dados obtidos também contribuíram com a teoria de micelas mistas, com participação efetiva do tensoativo não-iônico na estabilização do sistema, agindo não meramente como coadjuvante. A avaliação de estabilidade coloidal foi fundamental para a compreensão deste processo.

Acrylic dispersion, also known as latex particles, are largely applied in several industrial segments, such as adhesives and paint industry. The production process of acrylic dispersion occurs by emulsion polymerization, route that industrially works with three basic principles (i) aqueous reaction environmental; (ii) monomers slightly soluble in water are stabilized using anionic and non-ionic surfactants and (iii) initiator managed is soluble in water. Alkylphenol ethoxylated non-ionic surfactant (APEO) was often used in industrial synthesis of acrylic latex dispersions due to its low cost and high performance. However, the toxicity of APEO motivated the search for alkylphenol ethoxylated non-ionic surfactants free (APEO-free). The present work evaluated the effect of three commercial APEO-free surfactants on the colloidal behaviour of latex particles composed of styrene (50%): n-butyl acrylate (50%), styrene (30%): n-butyl acrylate (70%) or methyl methacrylate (30%): n-butyl acrylate (70%). All latex particles were synthesized by emulsion polymerization using sodium persulfate as initiator, sodium dodecyl sulfate (SDS) as anionic surfactant and alkylphenol ethoxylated non-ionic surfactants free (APEO-free). To comparison, syntheses were made with SDS and nonylphenol ethoxylated and they were used as standard to each monomeric composition. The effect of the type of surfactant on the colloidal stability of acrylic dispersions was evaluated by ζ- potential measurements, dynamic light scattering (DLS) and phase separation analyser LUMiReader. The free surface energy and morphology of the polymeric films formed from acrylic dispersions were evaluated by contact angle and optical microscopy, respectively. The results indicated that the presence of non-ionic surfactant plays a key role in the colloidal stability, mainly when the medium ionic strength was increased, despite no substantial influence on the hydrodynamic radius and zeta-potential values of the colloidal particles. These observations indicated that the surfactant molecules formed mixed micelles, resulting in the mitigation of the repulsions between the polar head of the anionic surfactants. In this type of structure, the anionic and non-ionic surfactantsmolecules intersperse between them, decreasing the electric repulsion and promoting stability by steric repulsion and intermolecular interactions. In addition, it was observed that the different chain of surfactant affected the properties of films prepared by drying the acrylic dispersions, namely, the surface free energy and morphology. The glass transition temperature determination showed that copolymerization and homopolymerization occurs concomitantly. The present study demonstrated that it is possible to replace APEO surfactant by others APEO-free without affecting the colloidal stability of acrylic latex dispersions. The obtained results also contribute to the theory of mixed micelles joined the effective participation of the non-ionic surfactant in the stabilization, not only supporting the system. The evaluation of colloidal stability was fundamental to the comprehension of this process.