Emulsje to układy rozdrobnione, utworzone przez dwie nie mieszające się wzajemnie ciecze, z których jedna tworzy fazę ciągłą, natomiast druga fazę rozproszoną (kropelki). Aby powstała trwała emulsja, musimy zaniechać łączeniu się kropelek zdyspergowanych. Jest to możliwe tylko po zastosowaniu stabilizatorów. Odpowiednio dobrany surfaktant (środek powierzchniowo czynny) stabilizuję produkt. Z emulsjami spotykamy się często w życiu codziennym (mleko, ropa naftowa z domieszką wody, kremy jadalne i kosmetyczne, margaryny).

Najczęściej mamy do czynienia z emulsją, w której fazą rozproszoną jest ciecz organiczna np. benzen, alkany w wodzie. Jest to typ emulsji oleju w wodzie i zapisywany w skrócie o/w. Gdy odwrotnie dyspergujemy, to otrzymujemy wodę w oleju i mamy wówczas układ w/o. W procesie otrzymywania emulsji ważną role odgrywa różnica napięć powierzchniowych. Im jest mniejsza, tym łatwiej tworzy się emulsja. Odpowiednio dodany emulgator zmniejsza napięcie międzyfazowe tworząc monowarstwę molekularną na powierzchni kropelek dyspergowanej cieczy.

Metoda polimeryzacji emulsyjnej eliminuje toksyczne i łatwo palne rozpuszczalniki zarówno w fazie produkcji, jak i w końcowym etapie. Dzięki specyficznemu mechanizmowi polimeryzacji emulsyjnej możliwe są do osiągnięcia dwa ważne cele, trudne dla innych typów polimeryzacji: mianowicie znaczna szybkość reakcji i duże masy cząsteczkowe produktu. Jest to związane ze stosunkowo dużym stężeniem makrorodników (1-2 rzędy większym, niż dla układów homogenicznych), dużym stężeniem monomeru w cząstkach i odseparowaniem cząstek od siebie, co zmniejsza prawdopodobieństwo zakończenia łańcucha w wyniku reakcji dwóch makrorodników. Długość łańcucha można obniżyć stosując czynnik przenoszący łańcuch. Duża zawartość polimeru przy małej lepkości układu możliwa jest do osiągnięcia tylko w wyniku zdyspergowania substancji polimerycznej w wodzie lub fazie olejowej. Możliwa jest także regulacja wielkości sfer. Rozproszenie reagujących cząstek umożliwia łatwy odbiór ciepła reakcji.

Metoda polimeryzacji emulsyjnej jest na szeroka skalę stosowana w przemyśle i jej znaczenie stale wzrasta. Do najważniejszych procesów realizowanych tą metodą w skali przemysłowej zalicza się polimeryzację octanu winylu, chlorku winylu, izoprenu, estrów kwasu akrylowego oraz kopolimeryzację butadienu ze styrenem, butadienu z akrylonitrylem, styrenu z estrami kwasu akrylowego. Należy jednak mieć świadomość, że ilość reakcji możliwych do przeprowadzenia w emulsji jest ograniczona. Dobra jest dla polimeryzacji rodnikowej. Jeśli chodzi o polimery rozpuszczalne w wodzie to istnieje szereg monomerów, które w stanie zdyspergowanym łatwo homopolimeryzują, trudności napotykamy podczas kopolimeryzacji. Dotyczą one niejednorodności i kłopotów z uzyskaniem żądanego składu. Podstawową wadą tej metody jest zanieczyszczenie produktu znaczną ilością środka powierzchniowo czynnego, a jego usunięcie jest bardzo trudne. Problemy mogą też wystąpić przy usuwaniu nieprzereagowanego monomeru i inicjatora. Polimeryzacji emulsyjnej nie stosujemy do otrzymania polimerów o wymaganym wysokim stopniu czystości.

Polimeryzacja emulsyjna może być prowadzona w trzech odmianach. Rozróżnia się polimeryzację:

- miniemulsyjną (zostanie szerzej zaprezentowana w niniejszej pracy);

- mikroemulsyjną;

- makroemulsyjna (emulsyjną "konwencjonalną").

Różnice wynikają głównie z wielkości kropel rozproszonych w wyjściowej emulsji i w końcowym lateksie. Różnice są widoczne także w stopniu niejednorodności średnic cząstek, określonym ilorazem dw/dn, który dla makroemulsji jest duży, w przeciwieństwie zaś do mikroemulsji, gdzie jest mały. d- średnica kropli, dw/dn- stopień niejednorodności

Konsekwencją niejednorodności dotyczącej wielkości kropli są różnice stabilności w poszczególnych typach emulsji. Tłumaczy je równanie Stokesa odnoszące się do swobodnego, laminarnego opadania cząstek sferycznych. Zgodnie z tym równaniem prędkość sedymentacji (wsed), zależy od kwadratu średnic cząstek (d), od różnicy gęstości fazy rozproszonej i zwartej (ρ) oraz od lepkości fazy tej ostaniej (η):

wsed = d2s- ρ)g/18 η

g- przyśpieszenie ziemskie

Stabilność makroemulsji jest niewielka (kilka godzin), miniemulsji (kilka dni), a mikroemulsja w ogóle nie ulega sedymentacji. Ruchy Browna cząstek nanometrycznych przezwyciężają przyciąganie ziemskie.