乳液聚合知识培训全解.ppt

乳胶粒 被单体溶胀的、内含高分子链的胶束。 死乳胶粒： 胶粒中不含自由基； 活乳胶粒： 胶粒中含有自由基； 是聚合反应的场所 可以按胶束机理成核，也可以按齐聚物机理成核。 2.2.2 乳化、分散和增溶 乳化：单体/乳化剂/水体系中，由于乳化剂分子吸附在单体珠滴表面，使其同时带上正电荷或负电荷，或形成水化层，致使珠滴之间难以撞合成大珠滴，形成有一定稳定性的乳状液体系，此即乳化剂的乳化作用。 分散：由于机械搅拌的作用使固体颗粒或液滴进一步细微化散。 增溶：由于乳化剂胶束吸收单体，导致单体在水中的溶解度增加，这一现象称为增溶作用。 发泡：表面活性剂的加入增大了相界面，使空气进入形成气泡 2.3 乳液聚合的物理模型 乳液聚合的定性理论：描述乳液聚合各阶段中各组分所处状态及其相互影响和相互作用规律，是定量理论的基础 理想的乳液聚合体系：即单体、乳化剂难溶于水，引发剂溶于水，聚合物溶于单体的情况 间歇聚合 前提条件 乳液聚合的定性理论由Harkins在20世纪40年代末提出，后经人引申和发展而得 聚合时间-单体转化率关系图 聚合分为 四个阶段 第零阶段：分散阶段（乳化阶段） 单体、乳化剂在聚合前的三种状态 极少量单体和少量乳化剂以分子分散状态溶解在水中 大部分乳化剂形成胶束，约 4 ~5 n m，1017~18ml-1 大部分单体分散成液滴，约 1000 n m ，1010~12ml-1 1%的单体进入胶束，形成增溶胶束，约10nm 乳 液 聚 合 江龙 高分子研究所 2008-4-12 Preparation of Fluorescent SiO2 Particles with Single CdTe Nanocrystal Core By the Reverse Microemulsion Method 第一章 绪 论 1.1 什么是乳液聚合？ 链式聚合反应的实施方法 自由基聚合 单体、引发剂、乳化剂、分散介质（水） 乳液聚合 自由基聚合 单体、引发剂、分散剂、分散介质 悬浮聚合 自由基聚合、离子聚合 单体、引发剂、溶剂 溶液聚合 自由基聚合、离子聚合 单体、引发剂 本体聚合 应用范围 组成成分 实施方法 乳液聚合的定义 定义一： 在水乳液中进行烯类单体自由基加成聚合制备聚合物的一种聚合方法。 存在的问题 没有明确聚合场所 没有交待乳胶粒的形成 乳胶粒形成的胶束机理 定义二： 在水乳液中按照胶束机理形成彼此孤立的乳胶粒中，进行烯类单体自由基加成聚合制备聚合物的一种聚合方法。 存在的问题 分散介质 水，甲酸，甲酰胺，反相乳液聚合 乳胶粒形成机理 胶束机理，低（齐）聚物机理 聚合反应类型 自由基加成聚合，离子加成聚合 定义三： 乳液聚合是在用水或其他液体作介质的乳液中，按照胶束机理或者低聚物机理生成彼此孤立的乳胶粒，并在其中进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合物方法。 1.2 乳液聚合的发展简史及现状 最早见于文献的有关乳液聚合的工作： 烯类单体以水乳液的形式进行聚合，Bayer公司Hofmann的专利，1909； 第一篇关于真正乳液聚合的文献：“合成橡胶及其制备方法”专利, Dinsmore, 1927； 乳液聚合技术发展新阶段的标志：脂肪酸皂、异丁基萘磺酸钠为乳化剂在短波光照下进行的乳液聚合，Luther和Henck的专利，1932； 乳液聚合研究理论确立和发展阶段：Harkins、Smith和Ewart的工作，20世纪40年代； 非水体系乳液聚合，反相乳液聚合，辐照乳液聚合，单体珠滴中的聚合，微乳液聚合，微流体乳液聚合（Microfluidic）等。 1.3 乳液聚合的方法 常规乳液聚合： 水介质 水溶性引发剂 水溶性乳化剂 不溶（或微溶）于水的烯类单体 非常规乳液聚合： 非水介质的乳液聚合 反相乳液聚合（水溶性单体） 无皂乳液聚合（无乳化剂或乳化剂浓度低于CMC） 其它 1.4 乳液聚合的特点 即具备高反应速率，又可得到高分子量的聚合物； 乳胶粒中粘度可能很高，但聚合物乳液体系粘度低，传热、控温容易，易实现连续生产； 多以水为反应介质，避免使用昂贵的有机溶剂，低毒，且环境友好； 可以在低温下进行聚合反应（室温甚至更低）； 可直接得到聚合物胶乳。 优 点 缺 点 要得到固体聚合物，后处理麻烦，成本较高； 难以除尽乳化剂残留物，影响产品质量。 1.5 乳液聚合的应用 生产合成橡胶：如丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯酸酯橡胶等 ? 制橡胶品 制造合成胶乳：如丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳、氯丁胶乳、丁腈胶乳、聚丁二烯胶乳等 ? 纸品加工、建筑、纺织印染、皮革、海绵制品、人造革、地毯等 生产合成树脂及聚合物乳液： 合成树脂：PVC糊树脂 ? 人造革、壁纸；ABS树脂 ? 工程塑料； 聚