离子型配合和配位聚合.ppt

*第四章聚合方法4.5乳液聚合4.5.1概述单体在介质中，由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合。与悬浮聚合区别：（1）粒径：悬浮聚合物50~2000μm，乳液聚合物0.1~0.2μm（2）引发剂：悬浮聚合采用油溶性引发剂，乳液聚合采用水溶性引发剂（3）聚合机理：悬浮聚合相当于本体聚合，聚合发生在单体液滴中；乳液聚合发生在胶束中。第23页，共41页，星期日，2025年，2月5日*第四章聚合方法优点（1）以水为分散介质，粘度低，传热快；（2）聚合速率快，分子量高，可在低温聚合；（3）在直接使用乳液的场合较方便，如乳胶漆，胶粘剂，织物处理剂等。缺点（1）需要固体产物时，后处理复杂（破乳、洗涤、脱水、干燥等）；（2）有残留乳化剂，对性能有影响。应用PVC糊用树脂，苯丙乳胶漆，PVAc胶粘剂第24页，共41页，星期日，2025年，2月5日*第四章聚合方法4.5.1乳化剂及乳化作用4.5.1.1乳化剂分子中既含有亲水（极性）基团，又含有亲油（非极性）基团的表面活性剂中的一种。可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。阴离子型：极性基团为—COO-、—SO3-、—SO4-等，非极性基团为C11～C17的直链烷基或311～C8的烷基与苯基的组合基团。乳化能力强典型例子：十二烷基硫酸钠、二丁基萘磺酸钠、硬脂酸钠等。第25页，共41页，星期日，2025年，2月5日*第四章聚合方法阳离子型：极性基团为—N+R3等。因乳化能力不足，并对引发剂又分解作用，故在自由基聚合中不常用。非离子型：分子中不含阴、阳离子。典型代表为环氧乙烷聚合物，如：，其中R为C10～C16的烷基或烷苯基，n一般4～30。如OP类、OS类非离子型乳化剂等。这类乳化剂由于不含离子，所以对pH不敏感，所制备的乳液化学稳定性好。但乳化能力略低于阴离子型。常与阴离子型乳化剂共用，也可单独使用。第26页，共41页，星期日，2025年，2月5日*第四章聚合方法4.5.1.2乳化作用乳化剂使互不相容的油、水转变为相当稳定难以分层的乳液的过程，称为乳化。当乳化剂溶于水时，若浓度很低，则大部分乳化剂以分子状态分散于水中，并在水面上定向排列。亲水基团伸向水中，亲油基团指向空气层。但浓度达到一定值时，乳化剂分子在水面上排满，多余的分子就会在水中聚集成胶束（图4—3）。第27页，共41页，星期日，2025年，2月5日*第四章聚合方法图4—3乳化剂在水中的溶解和胶束的形成胶束由50～150个分子聚集而成。浓度低时呈球状，直径4～5nm；浓度高时呈棒状，长度100～300nm。第28页，共41页，星期日，2025年，2月5日*第四章聚合方法乳化剂从分子分散的溶液状态到开始形成胶束的转变的浓度称为临界胶束浓度（CMC）。在乳液聚合中，乳化剂浓度约为CMC的100倍，因此大部分乳化剂分子处于胶束状态。在达到CMC时，溶液许多性能发生突变，如图4—4所示。单体在水中溶解度很低，形成液滴。表面吸附许多乳化剂分子，因此可在水中稳定存在。部分单体进入胶束内部，宏观上溶解度增加，这一过程称为“增容”。增容后，球形胶束的直径由4~5nm增大到6~10nm。在乳液聚合体系中，存在胶束1017～1018个/cm3，单体液滴1010～1012个/cm3。另外还有少量溶于水中的单体（图4—5）。第29页，共41页，星期日，2025年，2月5日关于离子型配合和配位聚合第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日*第四章聚合方法单体—介质体系聚合方法聚合物—单体—溶剂体系均相聚合沉淀聚合均相体系本体聚合（气相、液相、固相）乙烯高压聚合、苯乙烯、丙烯酸酯氯乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺溶液聚合苯乙烯—苯、丙烯酸—水、丙烯腈—二甲基甲酰胺氯乙烯—甲醇、丙烯酸—己烷、丙烯腈—水非均相体系悬浮聚合苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯氯乙烯乳液聚合苯乙烯、丁二烯、丙烯酸酯氯乙烯表4—1聚合体系和实施方法示例第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日*第四章聚合方法实施方法本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合配方主要成分单体、引发剂单体引发剂、溶剂单体、引发剂、分散剂、水单体、引发剂、乳化剂、水