乳液聚合的影响因素讲课讲稿

影响乳液聚合的因素

影响聚醋酸乙烯乳液质量的因素单体质量的影响醋酸乙烯单体应该用新精馏的，并控制一定的质量指标。

外观——无色透明液体活化度（10ml单体加过氧化苯甲醚——＜30min沸点——72-73℃——20ml在70℃时测定）含醛（以乙醛计）——＜0.02%含酸（以乙酸计）——＜0.01%醋类是醋酸乙烯单体中的主要杂质，能起到明显的阻聚作用，阻聚作用使得聚合物的分子量不易长大，并且使聚合过程变复杂。

在本体聚合和悬浮聚合时经常使用乙醛调节分子量大小。

酸对乳液聚合也有影响，活化度实际上是醛、酸和其他杂质在单体中的综合影响，杂质多聚合诱导期变长。

杂质少，诱导期短，活化时间也短。

活化度太差的单体在乳液聚合反应进行时会出现聚合反应时行缓慢，回流一直很大，使连续加入单体有困难。

加单体太慢或中途停止加单体则反应放热少而回流带出的热量多，反应温度就会下降，反应难于控制，无法平稳进行。

引发剂的影响在乳液聚合中都用水溶性的引发剂，如过硫酸盐和过氧化氢，而不能用溶解于单体中的过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈，引发剂溶解在单体中不好。

过氧化氢在存放中易变化，而硫酸盐比过氧化氢易控制，在操作时加水溶解后即加入反应釜内，因此比较稳定，所以一般多采用过硫酸钾、过硫酸铵等。

一般情况下过硫酸钾的用量为单体量的0.2%，实际上在反应中只加入2/3，其余1/3是在反应最后阶段加入的，目的是为了减少乳液中的游离单体。

引发剂用量根据设备情况、投料量确定，反应设备越大，投料量越大，引发剂的用量就相应减少些。

做小试验的时候，引发剂使用的比例比中试、实际生产的比例要大一点。

而在每次反应时间中初加的部分也需视反应情况而稍有不同。

用过硫酸盐为引发剂时，乳液的pH值需加以控制，因为在反应中加入过硫酸盐会使反应液的酸性不断增加，而pH值太低（如小于2时），则反应速度很慢，有时会破坏了乳液聚合反应的正常进行，使乳液粒子变粗，甚至会使反应时间过长或使反应无法进行。

若所用聚乙烯醇是碱醇解的产品，水溶液呈弱碱性，则在反应前可不调整pH值，而在反应结束后加入部分碳酸氢钠中和至pH值4-6间。

丙烯酸酯乳液聚合的影响因素

丙烯酸酯乳液聚合的影响因素前言乳液聚合是在用水或其它液体作介质的乳液中，按胶束(Miceell)机理或低聚物(oligmer)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来生产高聚物的一种聚合方法[ 1 ]。

作为高分子合成手段之一的核- 壳乳液聚合以其独特的结构形态大大改善了聚合物乳液的性能，其应用非常广泛。

例如，（1）用于抗冲改性剂和增韧剂[ 2 ]：许多树脂本身脆性较大，限制了它们在许多领域的应用。

在脆性聚合物中引入橡胶态聚合物，是提高脆性聚合物抗冲击性和韧性的有效方法。

但是由于橡胶相与基体树脂常存在兼容性的问题，导致了橡胶相的聚集，影响了增韧改性的效果。

而在弹性粒子表面包覆一层与基体树脂兼容或能与其反应的聚合物，则就可以解决上述问题，并能增加两相接口的相互作用。

所以，以橡胶态聚合物为核，硬聚合物为壳的复合粒子被广泛用做高分子材料的抗冲改性剂和增韧剂，这也是核- 壳聚合物最多和最重要的研究领域[ 3 ]；（2）特种涂料和胶黏剂[ 4 ]：由于核- 壳结构乳胶粒子的核与壳之间存在着某种特定的相互作用，在相同原料组成的情况下，这种核- 壳化结构可以显著提高聚合物的耐水、耐磨、耐候、抗污及粘合强度等力学性能，并可显著降低乳胶的最低成膜温度，且核- 壳结构聚合物一般都是由乳液聚合得到的，因此它首先被用做涂料和胶黏剂[5 ]。

以PSi 为种子、丙烯酸酯类为第二单体进行乳液聚合所得胶乳，具有很好的耐水性和耐候性，用于涂料、胶黏剂和密封剂等领域可直接作为金属、塑料和纸张等的胶黏剂[6 ]。

具有核- 壳结构的P(St/MMA)的乳液可以配成上光涂料；采用不同玻璃化温度的聚合物为核或壳，可以设计理想的具有较低成膜温度的涂料，成膜性有明显的改进和提高[ 7 ]。

将乳液混合到水泥中形成聚合物水泥砂浆，能显著改善水泥的性能，提高水泥的抗张强度，使水泥不易龟裂，还能增加水泥的粘接力和抗磨性、防止土壤侵蚀，是合成乳液的一个新用途。

常规乳液聚合的影响因素

常规乳液聚合的影响因素卢志敏国明（华南师大学化学与环境学院，510631）摘要：就常规乳液聚合的几个重要影响因素：单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌强度以及聚合工艺进行了比较详细的综述。

关键词：乳液聚合；单体；乳化剂；引发剂；缓冲剂；温度；搅拌强度；聚合工艺中图分类号：TQ 630.1 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2005）12-0023-06 乳液聚合技术作为获取高聚物的重要方法之一，它起始于20世纪初，并于30年代开始广泛工业化。

目前，乳液聚合大多分为常规水包油型乳液聚合、反相的油包水型乳液聚合、介于溶液聚合与乳液聚合之间的多相乳液聚合、以液氨、甲酰胺、甲酸等为分散介质的非水分散介质乳液聚合、有机分散介质分散乳液聚合、辐射乳液聚合、无胶束乳液聚合、双连续乳液聚合、乳液定向聚合、杂化乳液聚合、原子转移自由基乳液聚合等，它们的影响因素各有异同，本文将对常规乳液聚合的影响因素进行讨论。

常规乳液聚合就是以油相为分散相，水为连续相的水包油型乳液聚合。

虽然常规乳液聚合最简单的配方只是由单体、水、水溶性引发剂和乳化剂4部分组成，但其体系具有特定的复杂性，影响因素很多，以下将对单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌速率和聚合工艺等因素进行介绍。

1单体1.1 主要单体能进行乳液聚合的单体种类很多，在常规乳液聚合中应用得比较广泛的有乙烯基单体、共轭二烯单体、丙烯酸及甲基丙烯酸系单体。

这些单体在乳液聚合中作为主要单体，它们在水中溶解度很小，与水的表面力相差很大，在静置时分为两层。

加入乳化剂后由于单体可以进入胶束，单体在乳化剂溶液中的溶解度增加，单体就可以稳定地分散在体系中，形成水包油体系，混合单体的乳化稳定性与乳液共聚稳定性结果一致。

如要乳液聚合顺利进行，单体还必须符合以下3个条件：（1）可以增溶溶解但不是全部溶解于乳化剂水溶液；（2）可在增溶的温度下进行聚合；（3）与水或乳化剂无任何活化作用，即不水解。

常规乳液聚合的影响因素

常规乳液聚合的影响因素卢志敏李国明（华南师范大学化学与环境学院，广州 510631）摘要：就常规乳液聚合的几个重要影响因素：单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌强度以及聚合工艺进行了比较详细的综述。

关键词：乳液聚合；单体；乳化剂；引发剂；缓冲剂；温度；搅拌强度；聚合工艺乳液聚合技术作为获取高聚物的重要方法之一，它起始于20世纪初，并于30年代开始广泛工业化。

目前，乳液聚合大多分为常规水包油型乳液聚合、反相的油包水型乳液聚合、介于溶液聚合与乳液聚合之间的多相乳液聚合、以液氨、甲酰胺、甲酸等为分散介质的非水分散介质乳液聚合、有机分散介质分散乳液聚合、辐射乳液聚合、无胶束乳液聚合、双连续乳液聚合、乳液定向聚合、杂化乳液聚合、原子转移自由基乳液聚合等，它们的影响因素各有异同，本文将对常规乳液聚合的影响因素进行讨论。

常规乳液聚合就是以油相为分散相，水为连续相的水包油型乳液聚合。

虽然常规乳液聚合最简单的配方只是由单体、水、水溶性引发剂和乳化剂4部分组成，但其体系具有特定的复杂性，影响因素很多，以下将对单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌速率和聚合工艺等因素进行介绍。

1单体1.1 主要单体能进行乳液聚合的单体种类很多，在常规乳液聚合中应用得比较广泛的有乙烯基单体、共轭二烯单体、丙烯酸及甲基丙烯酸系单体。

这些单体在乳液聚合中作为主要单体，它们在水中溶解度很小，与水的表面张力相差很大，在静置时分为两层。

加入乳化剂后由于单体可以进入胶束内，单体在乳化剂溶液中的溶解度增加，单体就可以稳定地分散在体系中，形成水包油体系，混合单体的乳化稳定性与乳液共聚稳定性结果一致。

如要乳液聚合顺利进行，单体还必须符合以下3个条件：（1）可以增溶溶解但不是全部溶解于乳化剂水溶液；（2）可在增溶的温度下进行聚合；（3）与水或乳化剂无任何活化作用，即不水解。

作为乳液聚合的反应物，单体与水的比例可在很宽的范围内波动，一般单体占整个乳液聚合配方的30%~60％。

乳液聚合经典教程ppt课件

Williame 核壳理论
7
★ 乳液聚合特点
优 (1) 易散热
η ↓ (对本体、溶液)
dp↓ (悬浮50～200μ
(2) Rp Mw 可同步增加
分割体系 Mw～τ Rp～Nc
(3) 聚合产物粘度低,易操作
(4) 水基安全无公害
(5) 直接使用
缺 (1) 固体聚合物使用分离困难
(2) 乳化剂等杂质
6
乳液聚合的基础研究
Gardon Harada Parts Sundberg Ⅰ阶段重新考察计算
引伸发展经典理论
Stockmayer O'Toole
Ⅱ阶段解析求S-E方程通解
Ugelsted 稳态假设
Ⅱ阶段慢速终止数值法求解
Gardon 非稳态假设
Katz
Ⅱ阶段快速终止统计法求解
Zimmit Benson Burkhart Criis Hui Ⅲ阶段 Trommsdoff效应
X% 胶束单体液滴 Nc 胶粒体积 [M]
分散阶段
0 存在存在
0
0
0
Ⅰ M/P生成阶段 0～10 存在存在增加增长恒定
Ⅱ M/P长大阶段 10～40 无存在恒定增长恒定
Ⅲ 聚合完成阶段 40～100 无无恒定稍微收缩下降
-
Ⅱ
d[M]/dt
Ⅲ
Ⅰ
0 11 X
2.3 S-E动力学理论 ◆ 低聚物自由基水相中可能的反应和结果
5
60-80' (现状)
◆ 乳液聚合工业规模～1000万吨/年 1/10聚合物产量
◆ 乳液聚合产品的应用
橡胶丁苯丁腈氯丁 etc 塑料 PTFE ABS PVC糊 etc 涂料粘合剂织物整理剂纸张处理剂

乳液聚合的影响因素

乳液聚合的影响因素(2007-03-09 15:48:57)转载分类：现代水性涂料一、乳化剂影响（1）乳化剂浓度[s]的影响[s]越大，胶束数目越多，按胶束机理成核的乳胶粒数Np也就越多，乳胶粒的直径Dp也就越小对于水中溶解度不大的单体的乳液聚合，Np∝[s]0.6[s]越大，分子量Mn越高，聚合反应速率Rp越大。

（2）乳化剂种类的影响特性临界参数CMC，聚集数及单体的增溶度各不相同CMC越小和聚集数越大的乳化剂成核几率大，所生成的乳胶粒数Np就越大，乳胶粒直径Dp越小，且聚合反应速率Rp大及聚合物分子量高；增溶度大的乳化剂所生成的增溶胶束多，成核几率高，故可生成更多的乳胶粒。

二、引发剂的影响引发剂浓度[I]增大，Mn降低Rp提高三、搅拌速度的影响搅拌的一个重要作用就是把单体分散成单体珠滴,并有利于传热和传质。

（1）搅拌速度对乳胶粒直径的影响在乳液聚合中的分散阶段，搅拌强度不宜太高,否则会使单体分散成更小的单体珠滴，每立方厘米水中单体珠滴的表面积更大，在单体珠滴表面所吸附的乳化剂量增多，致使每立方厘米水中胶束数目减少，胶束成核几率下降，故生成的乳胶粒数目减少、乳胶粒直径增大。

所以搅拌强度增大时，乳胶粒的直径不但不减小，反而增大。

（2）搅拌速度对聚合反应速率的影响一方面，每立方厘米中乳胶粒数目减少，反应中心减少，聚合反应速率降低；另一方面，会使混入乳液聚合体系中的空气增多,而空气中的氧是自由基反应的阻聚剂,会使聚合反应速率降低。

（3）搅拌对乳液稳定性的影响过于激烈的搅拌同时会使乳液产生凝胶,甚至破乳。

四、反应温度的影响温度高，Mn降低，Rp增大温度高，乳胶粒数目Np增大，粒径Dp减小。

温度高，乳液稳定性降低。

五、单体相比的影响相比M0为乳液聚合中初始加入的单体和水的质量比乳胶粒的平均直径随相比的增大而增大单体转化率随相比的增大而降低六、电解质的影响电解质的用量盐析降低CMC 提高乳化剂有效比率。

乳液聚合机理

乳液聚合机理详解乳液聚合是利用化学反应将不相容的两个或多个液体通过乳化剂的作用，加入特定催化剂反应，形成稳定的微胶粒体系。

本文将从乳化剂的作用、乳液聚合机理和应用方面三个部分详细介绍乳液聚合机理。

第一部分：乳化剂的作用乳化剂是乳液聚合的关键因素之一。

它能有效地将不相容的液体混合在一起，并提高反应速率，从而提高反应效率。

在乳液聚合中，乳化剂的作用主要有以下三点：1. 乳化剂可以将不可相容的液体分散成小的胶束，在液相中形成微乳液，增加了反应物体积，提高了反应效率；2. 乳化剂通过吸附在反应物的界面上，阻碍了反应物的分子间距离扩散，使得反应相更加稳定；3. 乳化剂还可以作为缓冲剂，稳定pH值，防止反应过程中的酸碱度变化，保证了反应过程的稳定性。

第二部分：乳液聚合机理乳液聚合一般分为两个步骤：第一步是乳化，将不相容的液体混合在一起形成胶粒；第二步是聚合，将胶粒中的单体化学反应，形成聚合物。

根据聚合反应类型不同，乳液聚合方式也有所不同。

例如自由基聚合反应中，聚合物的生成是通过多个单体共同开启聚合反应，将自由基连成链状结构。

离子聚合只有正负离子形成的聚合物，通常会有交联反应来提高聚合物的性能。

乳液聚合机理的基本要点是通过调整反应条件，使得化学反应更加迅速和完全。

第三部分：应用方面乳液聚合广泛应用于制备高分子材料、涂料、油墨等领域。

其应用优点在于可以调控反应条件，获取不同的反应产物，这种方式与传统溶液聚合相比，能够得到更高分子量、更宽分子量分布等更多的优势。

因此乳液聚合是一种非常有前景的材料制备方式。

总结来说，乳液聚合机理是一个复杂的过程。

在乳化剂的作用下，不相容的液体混合在一起，并形成胶粒，然后通过聚合反应生成聚合物。

乳液聚合广泛应用于材料制备、涂料、油墨等领域。

此外，根据不同的反应条件，还可以获取到不同的聚合产物。

常规乳液聚合的影响因素

常规乳液聚合的影响因素卢志敏李国明（华南师范大学化学与环境学院，广州510631）摘要：就常规乳液聚合的几个重要影响因素：单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌强度以及聚合工艺进行了比较详细的综述。

关键词：乳液聚合；单体；乳化剂；引发剂；缓冲剂；温度；搅拌强度；聚合工艺中图分类号：TQ 630.1 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2005）12-0023-06 乳液聚合技术作为获取高聚物的重要方法之一，它起始于20世纪初，并于30年代开始广泛工业化。

目前，乳液聚合大多分为常规水包油型乳液聚合、反相的油包水型乳液聚合、介于溶液聚合与乳液聚合之间的多相乳液聚合、以液氨、甲酰胺、甲酸等为分散介质的非水分散介质乳液聚合、有机分散介质分散乳液聚合、辐射乳液聚合、无胶束乳液聚合、双连续乳液聚合、乳液定向聚合、杂化乳液聚合、原子转移自由基乳液聚合等，它们的影响因素各有异同，本文将对常规乳液聚合的影响因素进行讨论。

常规乳液聚合就是以油相为分散相，水为连续相的水包油型乳液聚合。

虽然常规乳液聚合最简单的配方只是由单体、水、水溶性引发剂和乳化剂4部分组成，但其体系具有特定的复杂性，影响因素很多，以下将对单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌速率和聚合工艺等因素进行介绍。

1单体1.1 主要单体能进行乳液聚合的单体种类很多，在常规乳液聚合中应用得比较广泛的有乙烯基单体、共轭二烯单体、丙烯酸及甲基丙烯酸系单体。

这些单体在乳液聚合中作为主要单体，它们在水中溶解度很小，与水的表面张力相差很大，在静置时分为两层。

加入乳化剂后由于单体可以进入胶束内，单体在乳化剂溶液中的溶解度增加，单体就可以稳定地分散在体系中，形成水包油体系，混合单体的乳化稳定性与乳液共聚稳定性结果一致。

如要乳液聚合顺利进行，单体还必须符合以下3个条件：（1）可以增溶溶解但不是全部溶解于乳化剂水溶液；（2）可在增溶的温度下进行聚合；（3）与水或乳化剂无任何活化作用，即不水解。