无皂乳液聚合方法应用进展
无皂乳液聚合方法及应用进展
[摘要]本论文主要介绍了无皂乳液聚合的特点，聚合方法，并概括了当今无皂乳液聚合的一些应用及发展前景。
[关键词]无皂乳液聚合聚合方法单体应用
中图分类号：o213.1 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）16-0244-01
前言
无皂乳液聚合指在聚合反应过程中完全不加乳化剂或加入的乳化剂浓度小于临界胶束浓度（cmc）的乳液聚合过程。目前对于它的研究的倍受关注，并进入了一个快速发展的阶段。
1 无皂乳液聚合的特点
与传统乳液聚合相比，无皂乳液聚合产物具有以下特点：1.制得的乳胶粒子呈单分散性、表面“洁净”；2.制得的微球尺寸比较大，还可以制成表面具有化学功能的颗粒；3.避免了因乳化剂的存在而导致对产物的表面性能、电性能、耐水性及成膜性等不良影响；
4.不使用乳化剂和无乳化剂的后处理过程降低了产品成本；
5.无皂聚合乳液的稳定性通过离子型引发剂残基、亲水性、离子型共聚单体和电解质等在乳胶粒表面形成带电层实现。
2 无皂乳液聚合方法
2.1 引入可离子化的引发剂
在无皂乳液聚合中通常引入的离子引发剂有阴离子引发剂过硫酸盐型和偶氮烷基羧酸盐型，阳离子引发剂偶氮烷基氯化胺盐型。
乳液聚合技术
乳液聚合新技术的研究进展 摘要：乳液聚合方法具有广泛的应用范围,近期几年备受关注。本文首先介绍了乳液聚合的基本情况，并着重介绍了一些新的乳液聚合方法和研究成果。 关键词：乳液聚合；进展 前言： 乳液聚合技术的开发始于本世纪20年代末期，当时就已有和目前生产配方类似的乳液聚合的专利出现。30年代初，乳液聚合已见于工业生产。随着时问的推移，乳液聚合过程对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性，在许多聚合物如合成橡胶、合成树脂涂料、粘合剂、絮凝剂、抗冲击共聚物等的生产中，乳液聚合已经成为主要的生产方法之一，每年通过该方法制作的聚合物数以千万吨计。【1】1．乳液聚合基本情况 乳液聚合定义 生产聚合物的方法有四种：本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。乳液聚合是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合，体系主要由单体、介质(水)、乳化剂及溶于介质(水)的引发剂四种基本组分组成。目前的工业生产中，乳液聚合几乎都是自由基加成聚合，所用的单体几乎都是烯烃及其衍生物，所用的介质大多是水，故有人认为乳液聚合是指在水乳液中按照胶柬机理形成比较独立的乳胶粒中，进行烯烃单体自由基加成聚合来生产高聚物的一种技术。但随着聚合理论的逐步完善，对乳液聚合比较完整的定义应该为：乳液聚合是在水或其他液体作介质的乳液中，按照胶束理论或低聚合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方法。 乳液聚合体系至少由单体、引发剂、乳化剂和水四个组分构成，一般水与单体的配比(质量)为70/30～40/60，乳化剂为单体的％～％，引发剂为单体的％～％；工业配方中常另加缓冲剂、分子量调节剂和表面张力调节剂等。所得产物为胶乳，可直接用以处理织物或作涂料和胶粘剂，也可把胶乳破坏，经洗涤、干燥得粉状或针状聚合物。 乳液聚合的特点 聚合反应发生在分散在水相内的乳胶粒中，尽管在乳胶粒内部粘度很高，但由于连续相是水，使得整个体系粘度并不高，并且在反应
PMMA_BA无皂乳液聚合(1)
?新产品新技术? PMMA /BA 无皂乳液聚合 徐继红,陶 俊,陆娅君 (安徽理工大学化学工程系,安徽淮南232001) 摘要:以过硫酸铵为引发剂,用超声波引发P MMA /BA 无皂乳液聚合;探讨了单体和引发剂的质量分数对单体转化率的影响,并对聚合物进行了FT 2I R 和TE M 的表征。结果表明:P MMA /BA 乳胶粒直径大约在100nm 左右。关键词:超声辐射;无皂乳液聚合;丙烯酸丁酯;甲基丙烯酸甲酯 中图分类号:T Q 320.61 文献标识码:A 文章编号:1009-5993(2008)01-0016-03 基金项目:安徽省教育厅高校省级自然科学研究项目 (KJ2007B096),校人才引进基金项目。 收稿日期:2007-10-07 作者简介:徐继红(1968—),女,副教授,主要从事纳米复合材料 的研究。 0 引言 常规乳液聚合由于使用大量的乳化剂而造成 乳液纯度不高以及后处理工序复杂,而且乳化剂的使用也导致严重的环境污染,因而无皂乳液聚合技 术得到了很大的发展[1-3] 。无皂乳液聚合体系中不含乳化剂或含乳化剂,但其浓度小于其临界胶束 浓度(C MC )[4] 。无皂乳液聚合可以得到表面洁净、单一分散的乳胶粒,同时消除了乳化剂对环境的污染,因而越来越受到人们的关注。无皂乳液聚合技术广泛用于生物、医学、化工等领域。 本文以过硫酸铵为引发剂,利用超声波直接合成以水为分散介质的P MMA /BA 无皂乳液的聚合。探讨单体和引发剂的质量分数对单体转化率的影响。通过FTI R 、TE M 等表征了共聚物的结构及乳胶粒形貌。 1 试验 1.1 主要原料与仪器 甲基丙烯酸甲酯(MMA ),分析纯,天津市大茂 化学试剂厂;用10%Na OH 溶液洗3次,再用蒸馏水洗数次至中性。 丙烯酸丁酯(BA ),化学纯,天津市博迪化工有限公司;使用前用10%Na OH 溶液洗3次,再用蒸馏水洗数次至中性。 过硫酸铵(APS ),分析纯,宜兴市第二化学试剂厂。 丙酮,分析纯,淮南市化学试剂厂。 K Q -200DB 型高功率数控超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司。1.2 试样制备 按一定的比例将单体(MMA 、BA )、水溶液加入到带有温度计和滴液漏斗的三口烧瓶中。在三口烧瓶中,通入高纯N 2,10m in,除去体系中的氧气,然后开启超声波清洗器。引发剂(APS )以溶液形式加入,采用滴加方式,滴加时间控制在120～150m in 。在聚合过程中,保持体系温度(50±2)℃。超声辐照一定时间后,停止超声即可。将制备的乳液放入冰箱中冷冻24h,使其破乳,经过滤、洗涤、真空干燥后称重,计算转化率。1.3 表征及性能测试 采用JE M -2010型高分辨透射电子显微镜观察P MMA /BA 乳胶粒子的形态、粒径和分散情况;采用Vect or 33傅立叶变换红外光谱仪测定P MMA /BA 乳胶粒子的分子结构;依据重量法,计 算单体转化率[5] 。 转化率/(%)=(W p /W m )×100% 其中W p 是烘干的乳胶的质量,W m 是加入的单体质量。 — 61—
化探野外工作方法及要求
化探野外工作方法及要求-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
化探野外工作方法及技术要求 根据测区地质、地理条件等选用最合适的化探方法。常用的化探方法有：岩石测量、水系沉积物测量、土壤测量等。 一、岩石地球化学测量 岩石测量的采样工作和样品加工等方面的工作效率较低，成本较高，因而很少在大范围内开展面积性岩石测量。一般在露岩较好地区进行详查，查证异常，钻孔原生晕等。 1、采样布局： 面积性测量布设：应根据探查对象特点选择方网或矩形网。可以采用剖面法或以目标追踪法进行采样。也可以采用按一定面积划分采样单元，即采用单元网格采样。等轴状或透镜状矿体与异常，通常采用方格网；带状或长条形矿体或异常一般使用矩形网格。地形切割剧烈的山区，可以沿山脊及山脚以及易通行道路布置取样，尽量使样品在区内分布均匀。每一矿化体或异常上不少于2条测线，每条测线上不少于2～3个样点。 剖面布设：剖面方向通常垂直地层、构造线或异常体，视范围大小布置不同密度的剖面。 2、采样定点：通常使用仪器布设测网或采用GPS定点，定点误差在相应比例尺图上不大于2mm。 3、采样方法： ⑴、面积性测量：要求采组合样，可按测线组合或按网格组合。通常采样格子或分域采样，每个采样网格内均匀地布采5～8个子样组合为一个样品；沿线采样则由3～5点，岩石碎片5～8块组成组合样。通常每一种岩石应分别取样，不可几种岩性混采。组合范围在5～10m或1/10点距的范围内。当矿化极不均匀，或遇构造带、矿化带、蚀变带等有利地段时，应适当加密采样。 ⑵、剖面测量：按以确定的剖面位置，据不同目的和地质特点，沿剖面线采集组合样。 ⑶、钻孔原生晕采样：钻孔岩心取样是沿着钻孔岩心，自上而下在一定点距内作连续拣块或间断拣块。必要时取地质副样。取样密度按矿化类型确定，而分样间距是以岩心提升回次结合孔深和地质特征划分岩性段来确定的。通常
化探数据处理方法
内蒙古扎赉特旗东芒合矿和哈拉街吐矿 化探数据处理及图件编制方法 1 化探数据质量评价的数据处理(分矿区) ⑴统计重采样和重分析抽查样所占样品总数的比例 比例 = （重采样和重分析抽查样数/工作样总数）100% ⑵作出SSPS数据文件 将重采样和重分析样分别作成SSPS数据文件。文件中列出项目为： ①重采抽查样重采样号元素含量相应的工作样号元素含量 ②重分析抽查样重分析样号元素含量相应的工作样号元素含量 ⑶计算各元素相对误差 重采样和重分析抽查样相对误差均按RE(%) = |C1-C2|/0.5×(C1+C2)×100%计算。 C1为重采样或重分析抽查样的分析含量 C2为重采样或重分析抽查样的相应的工作样的分析含量 | |为绝对值 RE(%)≤30%为合格，＞30为超差（不合格）；（Au：RE(%)≤50%为合格，＞50为超差） ⑷计算各元素的合格率 η= （抽查样品中合格的样品数/抽查样品的总数）100% 合格率（η）应＞80%，即这批样品的分析结果是可信的。 ⑸列表表示检查或分析质量结果 表××化探重采样抽查各元素的合格率(%) Cu Pb Zn Cr Ni Co Sn V Ag Ti 2 矿区地球化学特征研究的数据处理(以哈拉街吐为例) ⑴作出SSPS数据文件 作出下列SSPS数据文件： ①文件1：整个矿区数据文件； ②文件2：矿区地层数据文件； ③文件3：矿区岩浆岩数据文件； ④文件4 ：下二叠统大石寨组（P1d）数据文件； ⑤文件5 ：下白垩统大磨拐河含煤组（K1d）数据文件；
⑥文件6 ：华力西晚期侵入岩数据文件； ⑦文件7 ：燕山期早期侵入岩数据文件； ⑧文件8 ：燕山期晚期侵入岩数据文件； ⑨文件9：已知矿附近一定范围数据文件 每一数据文件的内容项目包括： 序号野外号 X坐标 Y坐标各元素的含量 ⑵整个矿区和各地质单元（各地层、各岩浆岩）样品各元素含量特征统计 统计的参数包括： ①元素含量平均值； ②最大值； ③最小值； ④标准离差； ⑤变化系数（标准离差/含量平均值）； ⑥浓度克拉克值（元素含量平均值/该元素的克拉克值） 整个矿区和各地质单元统计结果含量平均值、最小值、最大值用表表示。 ⑶整个矿区和各地质单元样品各元素的概率分布特征统计 ①标准离差 ②峰度 ③偏度 ④概率分布曲线特征 ⑷矿区各地层样品各元素的局域丰度和蚀变-矿化叠加系数特征统计 根据地球化学过程的基本定律(A.B.Vstelius,1960),一个矿区地层中元素的“丰度”应该是沉积岩沉积成岩时的初始平均含量，而不应包括后期岩浆、蚀变、矿化作用等地质作用造成的元素含量的增赢或亏损。而矿区内局部地区地层中元素的“局域丰度”，至少应排除最后蚀变-成矿作用叠加的那一部分元素的含量。若本区各地层中元素概率分布及其偏度和峰度特征表明元素呈偏对数正态分布。这说明地层中多数元素都受到了后期不同程度的蚀变-成矿作用的叠加。据此，剔除了不服从正态分布的超差样品(即含量大
无皂乳液聚合
无皂乳液聚合的几种制备方法比较及应用 摘要：无皂乳液聚合又称无乳化剂乳液聚合，是一种环保清洁的制备高聚物的 聚合方法。与常规乳液聚合相比，具有许多优点，因此受到越来越多的关注，应用空间和发展前景十分广阔。详细地讨论了几种无皂乳液聚合的制备方法，对其优缺点进行了比较，并根据不同的方法举出一些应用的例子。 关键词：无皂乳液聚合；制备方法；应用 前言 无皂乳液聚合是指在反应过程中完全不加入乳化剂或仅加入微量乳化剂(小于临界胶束浓度CMC)的乳液聚合过程。与常规乳液聚合相比，无皂乳液聚合具有如下特点：(1)避免了由于乳化剂的加入，而带来的对聚合产物电性能、光学性能、表面性能、耐水性及成膜性等的不良影响；(2)不使用乳化剂，降低了产品成本，缩减了乳化剂的后处理工艺；(3)制备出来的乳胶粒具有单分散性，表面“洁净”，粒径比常规乳液聚合的大，可以被制成具有表面化学能的功能颗粒； (4)无皂聚合乳液的稳定性通过离子型引发剂残基、亲水性或离子型共聚单体等在乳胶粒表面形成带电层来实现。 无皂乳液聚合由于体系中不含乳化剂，所以具有许多优异的性能。但是也正是由于缺少乳化剂的保护作用，而使得乳液的稳定性下降，固含量相对较低。因此，开发新型的反应性乳化剂和优化无皂乳液聚合工艺，是无皂乳液聚合面临的首要问题。 1.制备方法 1.1制备方法的选择原因 无皂乳液聚合的制备方法可根据其单体种类与性质以及反应体系来选择，并可以根据其机理，反应动力学、热力学以及影响无皂乳液聚合稳定性的因素来判断制备方法的优缺点。 其中无皂乳液的稳定性是在选择制备方法时的必要考虑因素。在无皂乳液聚合过程中，生成的表面活性物质、聚合物的结构因素以及静电因素都可以不同程度的影响无皂乳液的稳定性。根据影响稳定性的不同因素可知，要增强粒子稳定性。原则上应增强粒子表面的电荷和亲水性，使Gibbs自由能充分降低。可以得出增强稳定性的方法如下： （1）以聚(醋酸乙烯酯／丙烯酸钠)两亲聚台物为乳化剂。制备了(质量分数)为50％～55％的高固含量无皂乳液。该乳化剂由亲水基和亲油基共同组成，大大提高了乳化效果。两亲聚合物形成的胶束和乳胶粒之间由于静电斥力作用的加强，两者不互相粘结，提高了乳液的稳定性。 （2）丙烯酸丁酯(BA)之类的极性单体，随着含量的增加，乳胶聚合物的极性增大，微球表面与水相间的相互作用增强，表面能降低。乳胶的稳定性增强。
阳离子乳液聚合及其应用研究进展
阳离子乳液聚合及其应用研究进展 化工与材料学院 材化081—18 程如清
阳离子乳液聚合及其应用研究进展 程如清 （大连工业大学化工与材料学院，辽宁大连 116034） 摘要：本文简单的介绍几种比较主流的阳离子乳液的聚合方法，并且介绍了阳离子聚合物乳液在 造纸工业和纺织工业以及在建筑业的应用，并对阳离子聚合物乳液在生活生产中应用和发展作了 展望。 关键词：阳离子乳液聚合阳离子聚合物乳液应用研究进展 1. 引言 阳离子聚合物乳液对正负电荷具有良好的平衡性能, 用于纸张上浆剂[1, 2]、粘合剂[3,4]以及染印、钻井、化妆品、生物医学等领域[5- 7]。阳离子聚合物乳液的基本特征是乳胶粒表面或聚合物本身带正电荷,早在60 年代阳离子乳液就引起人们的关注, 目前已有很多人从事这方面的研究, 在理论和应用方面取得了显著的成果。要赋予乳胶粒或聚合物正电荷, 可以根据需要采用不同的聚合方法。 2. 阳离子聚合物乳液的制备方法 2.1 常规乳液聚合法 用乙烯基单体、阳离子型乳化剂或高分子乳化剂, 在自由基引发剂或阳离子型引发剂作用下, 按常规乳液聚合法可以合成阳离子乳液。如sheetz[8]用十二烷基氯化铵作乳化剂, 在H2O 2- F3+e , pH= 2 中制得了稳定的阳离子聚合物乳液; Sarota 等[9]用十二烷基吡啶氯化铵作乳化剂, 加入少量的甲基丙烯酸二甲胺基乙酯, 合成了稳定性良好的PSt 阳离子胶乳; 李效玉等[10]研究了利用不同的表面活性剂如聚乙烯醇,N ,N - 二甲基,N - 十二烷基,N - 苄基氯化铵,N - 甲基,N - 十六烷基吗啉硫酸甲酯季铵盐(CMM ) 等对合成的阳离子乳液的稳定性、聚合转化率的影响, 结果发现: CMM 作乳化剂, 聚合转化率最高, 乳液的稳定性最好。 2.2 转换法 转换法是用阳离子型表面活性剂或两性、非离子型表面活性剂对某些阴离子胶乳进行转换而制备阳离子胶乳。如Heinz 等[11]采用两性表面活性剂和阳离子表面活性剂对阴离子聚苯乙烯、丁二烯胶乳进行转换, 得到了阳离子胶乳;B low [12,13]在研究天然胶乳与阴离子合成胶乳时, 考察了阳离子表面活性剂对胶乳稳定性和胶粒表面电荷的影响, 发现加入阳离子乳化剂使胶乳的稳定性降低, 但是在搅拌下把稀胶乳加到过量的阳离子表面活化剂中, 非常成功地转换成阳离子胶乳; 恩知钢太郎[14]采用烷基取代胺与环氧乙烷的加成物为阳离子乳化剂, 对用转换法生产阳离子丁苯胶乳进行系统研究, 所用的乳化剂除具有同阴离子乳化剂混溶性好的特点外, 还可与胶乳微粒进行交联, 在该转换中, 乳化剂用量占胶乳中聚合物的3- 5% (重量) , 并且边搅拌边向阴离子胶乳(pH 为9- 12) 中定量加入浓度为30% 的阳离子表面活性剂, 然后将pH 值调到8 以下, 从而完成转换过程。 2.3 微乳液聚合法 微乳液聚合法是一种特殊的乳液聚合法, 合成的聚合物具有分子量分布窄、胶乳粒径小等特点, 通常利用可交联的功能单体作共聚单体, 以防止粘度增加
无皂乳液聚合
乳液聚合 乳液聚合(emulsion polymerization)是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，对环境十分有利。在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成乳状液，由引发剂引发而进行的聚合反应。 乳液聚合又可细分为无皂乳液聚合、核壳乳液聚合、微乳液聚合、原位乳液聚合、反相乳液聚合、反相微乳液聚合、基团转移聚合等等。在这里主要介绍无皂乳液聚合。传统的乳液聚合中的乳化剂会被带入到最终产品中去，其纯化工艺非常复杂。乳化剂一般价格昂贵。加入乳化剂会增加成本而且乳化剂会造成环境污染，乳化剂的存在还会影响乳液聚合物的电性能、光学性质、表面性质及耐水性等，使其应用受到限制。另外，生产确定粒径的乳液产品需要制定特别的反应条件且可重复性差[1]。随着人们对环境问题的日益重视以及为克服由于加入乳化剂而带来的聚合物产品的弊端，人们开始致力于无皂乳液聚合技术（soap-free）。 无皂乳液聚合(soap-free emulsion polymerization)是指不含乳化剂或仅含少 量乳化剂其浓度小于临界胶束浓度CMC 的乳液聚合。但少量乳化剂所起的作用与传统的乳液聚合完全不同[2] 。与传统乳液聚合方法相比无皂乳液聚合具有以下几个突出优点：无皂乳液聚合所制备的乳胶粒子具有粒子表面比较洁净的特点，乳液稳定通过电解质如NaCl 离子型引发剂残基亲水型，或离子型共聚单体极性单团在微球表面形成带电层而获得。无乳化剂乳液聚合所制备的聚合物微球具有单分散性，微球尺寸较常规乳液聚合的大，还可得到具有一定表面化学性质的功能性颗粒。 成核机理 无皂乳液聚合体系的粒子密度Np 粒径的大小Dp 直接与成核机理密切相关，因此受到特别的重视。人们提出了多种无皂乳液聚合成核机理[4]。普遍为人们所接受的为均相成核机理和齐聚物胶束成核机理。但是无皂乳液聚合现有的任何一种成核机理均难以描述所有单体的粒子成核的机理。 齐聚物胶束成核机理 Goodall 等人研究了苯乙烯/过硫酸钾/水体系的无皂乳液聚合的成核机理提出了一种齐聚物胶束成核机理：带有离子链端的齐聚物先在水相形成胶束而引发聚合，然后随着聚合的进行可以观察到由于胶粒表面积增大而导致的表面电荷密度下降，此时早期产生的初级胶粒通过凝聚重新获得胶态稳定性，一旦稳定的胶
勘查地球化学新进展
1999年第1期 矿产与地质第13卷1999年2月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第69期 勘查地球化学新进展 (江西有色地质矿产勘查开发院 林 春) 1998年9月21日至25日在湖南省张家界市召开了第六届全国勘查地球化学学术讨论会。出席会议有地矿、有色、冶金、黄金、石油、核工业、中科院和院校等系统的代表,共121人。大会收到科技论文110余篇,其中固体矿产地球化学勘查99篇,能源矿产地球化学勘查14篇,环境与农业地球化学9篇在会议上进行了交流。反映了自五届会议(1993年)以来,勘查地球化学工作者所取得的成果,积累的工作经验,反映了我国勘查地球化学的科学技术水平。 1 勘查地球化学工作成果 国土资源部地调局牟绪赞副总工程师报告了地矿部自“六五”以来,完成区域化探扫面575万km2,发现各类元素异常4.3万处,异常检查发现工业矿床580处。有色物化探管理中心李幸凡教授介绍了有色地质地球化学勘查工作,在30个重点成矿区带上完成1 5万水系地球化学普查65万km2,7千km2土壤加密和5千km2详查地球化学,发现大型、特大型矿床12处,中型矿床21处,小型矿床100余处。武警黄金部队地质处郭瑞栋高级工程师回顾了武警黄金部队地球化学找金工作,1992年以来,重视区域化探和矿区异常评价工作,共完成区带化探20万km2,获得5千个金或金为主的异常,发现30个矿产地,找到大中小型矿床16个。 2 地球化学勘查技术方法经验 (1)区带普查与重点评价结合,优选异常与地物化、遥感综合查证结合的工作方法。 (2)有色系统以“有色地质成矿区带地球化学普查技术规定”指导研究区域地球化学特征,结合地质物探成果,划分不同级次地球化学区,选定找矿靶区进行验证的工作方法。 (3)统计我国63个典型金矿床原生晕轴向分带序列,总结了金矿不同类型、不同规模成矿成晕规律,建立金矿原生晕理想分带序列,建立金矿成矿成晕的多期多阶段叠加成晕模式和用于“反分带”的盲矿预测准则的工作经验。 (4)研究地壳物质垂直迁移规律,即地壳内存在纳米级物质的垂向迁移,形成与深部矿化相对应的地气异常,应用于发现和查明深部或隐伏矿化地段、查明隐伏含矿构造等。 3 勘查地球化学的发展与展望 中国地质矿产信息研究院施俊法副研究员从区域性矿产勘查、隐伏区的化探新方法、环境地球化学三个方面论述90年代以来国际勘查地球化学的发展。 (1)在区域农业规划、地方病防治、区域环境背景评价等应用进行十分缓慢。 (2)取样代表性、重现性、时间序列等问题仍是地球化学填图中的重要研究课题。 (3)地球化学工程学的环境技术和环境调查:衰变、分解或中和、富集或分散、隔离作用等。 (4)转变以往研究评价单个地化异常特征的方法,应研究区域地球化学场来揭示矿床周围的地球化学环境及探矿的地质因素。 (5)研制和开发具有较大深度的地球化学方法,深穿透地球化学方法,活动态金属离子法 (I M M)、酶浸析法、地电化学法(CH I M)、地气法、元素分子形式法(M FE)和离子晕法等。 5
无皂乳液聚合实验
附二实验: 无皂乳液聚合法合成单分散高分子胶体微球 一．目的和要求 1. 了解高分子和高分子聚合反应基本知识。 2. 掌握无皂乳液聚合反应机理以及单分散高分子微球合成操作。 3. 了解形成稳定的胶体微球体系的机理和zeta 电势等有关知识。 4. 了解高分子微球的基本表征手段、仪器原理及相关操作。 二．前言 1. 高分子化学的基本概念 20世纪20年代是高分子科学诞生的年代，1920年，高分子科学的始祖H. Staudinger（德国）首次提出以共价键联结为核心的高分子概念，并获得1953年度诺贝尔化学奖。 高分子（macromelecular）是一种由许多原子通过共价键连接而形成的分子量很高（104－107，甚至更高）的化合物。一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子，所以高分子又称大分子。由于高分子多是由小分子通过聚合反应而制得的，因此也常被称为聚合物或高聚物，用于聚合的小分子则被称为“单体”。如果把小分子化合物看作“点”分子，那么高分子就像“一条链”或“一串珠子”，这条贯穿于整个分子的链被称为高分子的主链，高分子主链的长径比可以达到103－105，甚至更大。 由于高分子化合物的相对分子质量很大，所以在物理、化学和力学性能上与小分子化合物有很大差异。如高分子化合物的高强度、高弹性、高粘度、力学状态的多重性以及结构的多样性等特点都是其有别于小分子化合物的特征。每个高分子都是一个长链，与小分子化合物相比，其分子间的作用力要大得多，超过了组成大分子的化学键能，所以它不能像一般小分子化合物那样被气化，用蒸馏法加以纯化，这也正是高分子化合物具有各种力学强度，用作材料的内在因素。除了少数天然高分子如蛋白质、DNA等外，高分子化合物的分子量通常是不均一的，高分子化合物实际上是一系列同系物的混合物，这种性质称为“多分散性”。
细乳液聚合最新研究进展
第49卷第8期2019年8月 涂料工业 PAINT&COATINGS INDUSTRY Vol.49 No.8 Aug.2019细乳液聚合最新研究进展 钟瑞英，付长清％申亮 (1.江西科技师范大学化学化工学院涂料与高分子系，南昌330013; 2.江西省水性涂料工程实验室，南昌330013) 摘要：随着高分子合成技术的迅速发展，乳液聚合法的发展创新趋势较为明显，其聚合过程对 商品聚合物的生产至关重要，所制备出的聚合物乳液可直接用作水性涂料和胶粘剂等。文中具体介 绍了细乳液聚合体系的设计方法、聚合过程及稳定机理，重点综述了近年来细乳液聚合在高固含量 细乳液制备、纳米复合材料制备(荧光聚合物纳米粒子、有机/无机纳米复合材料)及聚合物空心球或 微球制备等方面的研究进展。 关键词：细乳液聚合;应用;制备;进展 中图分类号:TQ630. 6 文献标识码：A文章编号:0253-4312(2019)08-0081-07 doi：10. 12020/j.issn.0253-4312. 2019. 8.81 Recent Progress in Mini-Emulsion Polymerization Zhong Ruiying,Fu Changqing,Shen Liang (1.Department of P olymer and Coating ^Jiangxi Science& Technology Normal University, Nanehang330013, China;2.Jiangxi Waterborne Coatings Engineering Laboratory,Nanchang330013, China) Abstract：With the rapid development of polymer synthesis technology,the development trend of emulsion polymerization is more obvious.Now its polymerization process is more important for the production of commercial available polymers.The emulsion can be directly used for waterborne coatings and adhesives,etc.The preparation technique,polymerization process and stabilization mechanism of mini-emulsion polymerization system were introduced in this paper,focusing on the recent progress of minie—emulsion polymerization in the preparation of high solid content polymer mini-emulsion,nanocomposite(fluorescent polymer nanoparticles,organic/inorganic nanocomposites)and hollow or microspheres polymer was reviewed in this paper. Key words ：minie-mulsion polymerization;application;preparation;development 20世纪70年代初，美国Lehigh大学的Ugelstad 等学者发现m，在乳液聚合中乳胶粒生成的主要方式 可以为珠滴成核，但单体珠滴必须分散得足够细。在乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)和助稳定剂十六醇 (CA)/十六烷(HD)的共同作用下，通过强力的均化作 用，可以把单体分散成单体珠滴直径为亚微米(50?*500 nm)级的细乳液，并提出了新的粒子成核机理—在亚微单体液滴中引发成核'开发了细乳液聚 合技术。 与常规乳液聚合相比，细乳液聚合在体系中引 进了助乳化剂，并采用了微乳化工艺(简称MP)，这样 使得原本较大的单体液滴（直径1 〇〇〇?5 000 nm)被 [基金项目]江西科技师范大学拔尖人才项目（2016QNBJRC007);国家自然科学基金(51563011) *通信联系人
乳液聚合方法在材料制备上的应用
聚合方法在材料制备上的应用及发展 材料的合成与制备首先是单体通过聚合反应合成聚合物，然后通过相应的加工工艺制备成所需的材料或产品。聚合反应常需要通过一定的聚合方法来实施，根据聚合物的性能指标以及应用环境条件等要求，常用的聚合方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合以及固相聚合、熔融聚合、界面聚合等等，不同的聚合反方法有不同的工艺及设备要求，所得的聚合物产物在纯度、分子量、物态及性能等方面也各有差异。如本体聚合体系中仅有单体和引发剂组成，产物纯净后处理简单，可直接用模板模具成型，如有机玻璃的制备；溶液聚合是将单体和引发剂均溶于适当的溶剂中的聚合方法，体系得粘度较低，具有传热散热快、反应条件容易控制，可避免局部过热，减少凝胶效应等特点适应于聚合物溶液直接使用的场合，如涂料、胶粘剂等；悬浮聚合是单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合方法，，其特点是以水作为反应介质，为了让非水溶性的单体能在水中很好地分散需要使用分散剂，所以悬浮聚合体系一般由单体、油溶性引发剂、分散剂以及水组成，悬浮聚合的产物一般以直径为0.05~2mm的颗粒沉淀出来，后处理简单方便生产成本低，但产物中常带有少量分散剂残留物；乳液聚合是在乳化剂的作用下，单体分散在水中形成乳液状态的聚合方法，体系由单体、水溶性引发剂、乳化剂和水组成，由于是以水为介质，具有环保安全、乳胶粘度低、便于传热、管道输送和连续生产等特点，同时聚合速度快，可在较低的温度下进行聚合，且产物分子量高，所得乳胶可直接用于涂料，粘结剂，以及纸张、织物、皮革的处理剂等众多领域，乳液聚合因其生产过程中安全、环保等特点深受人们的广泛重视，下面主要以乳液聚合为例就聚合方法在材料制备上的应用及进展进行
化探野外工作方法及要求
化探野外工作方法及技术要求 根据测区地质、地理条件等选用最合适的化探方法。常用的化探方法有：岩石测量、水系沉积物测量、土壤测量等。 一、岩石地球化学测量 岩石测量的采样工作和样品加工等方面的工作效率较低，成本较高，因而很少在大范围内开展面积性岩石测量。一般在露岩较好地区进行详查，查证异常，钻孔原生晕等。 1、采样布局： 面积性测量布设：应根据探查对象特点选择方网或矩形网。可以采用剖面法或以目标追踪法进行采样。也可以采用按一定面积划分采样单元，即采用单元网格采样。等轴状或透镜状矿体与异常，通常采用方格网；带状或长条形矿体或异常一般使用矩形网格。地形切割剧烈的山区，可以沿山脊及山脚以及易通行道路布置取样，尽量使样品在区内分布均匀。每一矿化体或异常上不少于2条测线，每条测线上不少于2～3个样点。 剖面布设：剖面方向通常垂直地层、构造线或异常体，视范围大小布置不同密度的剖面。 2、采样定点：通常使用仪器布设测网或采用GPS定点，定点误差在相应比例尺图上不大于2mm。 3、采样方法： ⑴、面积性测量：要求采组合样，可按测线组合或按网格组合。通常采样格子或分域采样，每个采样网格内均匀地布采5～8个子样组合为一个样品；沿线采样则由3～5点，岩石碎片5～8块组成组合样。通常每一种岩石应分别取样，不可几种岩性混采。组合范围在5～10m或1/10点距的范围内。当矿化极不均匀，或遇构造带、矿化带、蚀变带等有利地段时，应适当加密采样。 ⑵、剖面测量：按以确定的剖面位置，据不同目的和地质特点，沿剖面线采集组合样。 ⑶、钻孔原生晕采样：钻孔岩心取样是沿着钻孔岩心，自上而下在一定点距内作连续拣块或间断拣块。必要时取地质副样。取样密度按矿化类型确定，而分样间距是以岩心提升回次结合孔深和地质特征划分岩性段来确定的。通常对脉型
无皂乳液聚合反应原理
无皂乳液聚合反应原理 传统的乳液聚合存在成核、增长和终止三个阶段，在无皂乳液聚合中也同样存在，其中成核和增长阶段的反应机理与乳液的性能密切相关。 ①成核机理 目前，关于无皂乳液聚合有两种成核机理:均相成核机理和齐聚物胶束成核机理。 对水溶性较大的极性单体而言，以均相成核机理为主，即引发剂在水溶液中分解生成自由基，并与溶于水中的单体分子进行链增长反应，反应遵循均相动力学。随着链增长反应的进行，自由基活性链的聚合度逐渐增大，在水中的溶解性逐渐变差。当活性链增长至临界链长时，便自身缠结，从水相中析出，形成基本初始粒子，初级粒子继续吸收齐聚物自由基和单体，形成乳胶粒，聚合就在乳胶粒中进行。如图1.1所示。Goodwall等人通过对以过硫酸钾(KPS)为引发剂的苯乙烯(St)无皂乳液聚合反应的研究，提出了齐聚物胶束成核机理。该理论的主要内容为：在反应初期，水相中生成大量具有一定长度疏水链段的齐聚物，链的一端带有亲水性的引发剂碎片基团，使齐聚物本身具有表面活性剂的性质，当齐聚物浓度达到相应的CMC值时，便自身胶束化，形成增溶齐聚物胶束，在该胶束内引发聚合反应形成乳胶粒。如图1.2所示。 图1.1均相成核机理示意图图1.2齐聚物胶束成核机理示意图Song等人在齐聚物胶束成核理论的基础上提出了两阶段模型。在KPS/St体
系中，无皂乳液聚合的成核期包括齐聚物胶束形成和粒子增长、聚并两个阶段。反应初期，临界链长较长，随着齐聚物浓度不断增加，临界链长不断下降，齐聚物胶束形成的速率增加。这一阶段定义为第一成核期，该阶段的特征是临界链长为变数。在第二成核期，临界链长保持为一个恒定值。在此阶段，生成高相对分子质量聚合物，导致乳胶粒表面的电荷密度大大降低，稳定性降低，发生粒子间的聚并，聚并到一定程度的乳胶粒体积增大，稳定性提高，使粒子间的聚并速率下降，最终乳胶粒数目达到一个恒定值，至此成核结束。 近年张茂根等人对无皂乳液聚合的成核、成粒机理的研究做了许多工作，提出了三阶段成粒机理。第一阶段称为成核-凝聚阶段；第二阶段为成核-凝聚、增长-聚并共存阶段；第三阶段为增长-聚并阶段。他们认为在MMA/BA体系中无皂乳液聚合是聚合过程中成核-凝聚-增长共同作用和相互竞争的结果。该理论较好解释了无皂乳液聚合体系中单分散粒子的形成过程。 ②增长机理 增长机理主要影响体系最终粒子的形态、粒子的表面特性和乳液的应用。有两类机理，一类是均相增长，另一类是非均相增长，后者又可分为核-壳模式和连续凝聚增长模式。 无皂乳液聚合技术 在传统的乳液聚合中都要加入乳化剂，以使体系稳定和成核。由于无皂乳液聚合在反应过程中完全不含或仅含微量(其浓度小于临界胶束浓度)乳化剂，稳定性差，合成固含量高的无皂乳液十分困难。所以目前无皂乳液聚合技术的关键是提高乳液的稳定性和固含量。针对此问题，国内外进行了大量的研究，提出了许多方法，如采用水溶性单体共聚、采用反应性表面活性剂或大分子乳化剂、加入难溶无机固体粉末或有机溶剂等。
油气化探方法与应用简介
油气化探方法与应用简介 油气化探是运用地质地球化学的理论和观点，通过研究油气微运移现象或化探异常，达到找油气的目的，并兼顾地质研究的一种直接找矿方法。由它的名字就可以有一个简要的了解：化，地球化学方法；探，普查勘探；即使用地球化学方法来对矿产资源进行普查勘探。 油气化探包括四个测量阶段：区域概查阶段，有利地区的普查阶段，构造（圈闭）的详查阶段，井下勘探阶段。 ㈠．区域概查阶段。该阶段以大地构造单元为分区，含油气异常的固定，以1：20万对区域内进行地球化学调查。该阶段确定区域的背景值，以及造成异常的主要因素；航测法在区域勘探中有重要作用。 ㈡.有利区域的普查阶段。该阶段在确定的有利地区进行面积性油气化探勘探工作，比例尺介于1：20万与1：10万，取样密度不应小于10km2 3~5点。其主要任务：①结合物探和地质资料，绘制化探异常图，缩小有利靶区；②结合构造背景，建立异常模式，预测油气藏类型。 ㈢.构造（圈闭）的详查阶段。在普查圈定的综合油气化探范围内，进行1：5万—1：10万比例尺精度的化探测量，采样点密度为10km2 20~40个点，主要任务布置石油钻探孔位提供依据，具体任务：①通过加密采样点，解剖前一阶段的综合异常，进一步缩小靶区，利用异常指标；②主要研究和运用多种直接指标的分布特征，通过各种方法绘制有一定风险的油气勘探部署图，为钻孔布置提供意见；③要有适当的油气化探基准井，排除地面干扰因素，追索化探指标在纵向
上的变化规律以及油气藏特征。 ㈣.井下勘探阶段。在专门的地球化学钻孔和油气钻探中，进行深层化探测量，主要任务：①系统地研究全部沉积剖面上地球异常指标的特征；②研究油气运移迹象、途径和规律；③岩层时代和油气藏关系的研究。 以上体现了油气化探由区域到局部，在背景找异常的研究方法。谈起油气化探的方法分类，可根据不同的分类标准有以下分类；按研究目的层分类：空中化探；表层或近地表化探；深层化探。按研究介质的分类：气体地球化学法；水文地球化学法；岩石地球化学法。按指标分类：烃类气体法；水文地球化学法：生物地球化学法；岩石（土壤）地球化学法；沥青地球化学法；汞测量法；△C地球化学法；同位素地球化学；其他。 这里主要简述以下五种油气化探方法： ㈠.水文地球化学法。水文地球化学法简称水化学找油，主要研究油气盆地内地下水中所有元素、离子、分子和气体的均衡状况、有机质、微生物及各种元素的同位素的含量与本身结构；研究各种元素在地质历史时期中迁移富集的规律；研究地下水成分的形成及变化特征，阐明不同类型水的成因；研究地下水化学成分在石油的生成、运移、富集和破坏的作用及其与油气藏的关系，阐明油气藏形成的水文地球化学环境，通过水化学成分预测有利的含油气地区。 水化学找油的目的，就是揭示含油气盆地内水化学成分形成过程以及各种化学元素与同位素在一定条件下的分散和集中的基本规律，
种子乳液聚合的研究进展
种子乳液聚合的研究进展 邵谦1,2*,王成国1,郑衡2,王建明2 (11山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室,济南250061; 21山东科技大学化学与环境工程学院,青岛266510) 摘要:种子乳液聚合法因具有乳液稳定性更好、粒径分布窄、易控制等优点,在乳胶粒子设计及制备各种功能性胶乳方面具有重要作用,是制备高固含量乳液及具有核壳结构乳液的最常见最简便的方法。本文综述了 近年来种子乳液的聚合工艺、聚合机理,包括接枝机理、互穿聚合物网络机理、聚合物沉积机理、种子表面聚合 机理和离子键合机理等,以及种子乳液聚合在乳胶粒子设计方面的应用研究进展,并讨论了影响种子乳液聚合 的各种因素。 关键词:种子乳液;乳液聚合;粒子设计 传统的乳液聚合制得的聚合物乳胶粒粒径一般较小,且粒径分布较宽,不能满足特殊需要。20世纪70年代,Williams[1]根据苯乙烯种子乳液聚合动力学和溶胀等数据首先提出了核壳理论。80年代日本神户大学的Okubo[2]教授提出了/粒子设计0的新概念,在不改变乳液单体组成的前提下改变了乳胶粒子的结构。 与其它方法制备的乳液相比,种子乳液聚合法制备的乳液具有稳定性更好、粒径分布窄、易控制等优点。利用种子乳液聚合技术可以容易地制得不同结构的胶乳,是制备高固含量乳液最常见最简便的方法,也是实用化的制备各种功能性胶乳的重要方法之一[3,4]。本文就近年来种子乳液聚合的工艺、机理研究及在乳胶粒子设计方面的应用进行了综述,并讨论了影响种子乳液聚合的各种因素。 1种子乳液聚合工艺 种子乳液聚合法是核壳型乳液的典型制备方法,形成的高聚物一般是均聚物或共聚物,所以制备方法和通常的乳液聚合工艺基本相同[5]。根据壳层单体的加入方式,可以分为间歇法、溶胀法、半连续法、连续法。间歇法是按配方一次性将种子乳液、水、引发剂、乳化剂、壳层单体加入到反应器中,升温至反应温度进行聚合。溶胀法是将壳层单体加入到种子乳液中,在一定温度下溶胀一段时间,然后再升温至反应温度后加入引发剂进行聚合。Ugelstad[6]介绍了一种制备单分散性胶乳的两步溶胀法,制备出新型的核壳粒子。半连续法是将水、乳化剂和种子乳液加入到反应器中,升温至反应温度后加入引发剂,然后再将壳层单体以一定速度滴加进行聚合。连续法是在搅拌下将单体、引发剂加入到种子乳液中,然后将所得的混合液连续地滴加到溶有乳化剂的水中进行聚合。工业上普遍采用半连续种子乳液聚合法。 种子乳液聚合过程中易产生新胶粒,不利于乳液的稳定及最后的性能。为了避免新胶粒的产生,可以采用如下三种方法: (1)进行胶粒增长反应实验,严格控制反应体系的加料速度,维持聚合体系的单体转化率始终处于较高水平,使聚合体系处于/饥饿0状态; (2)在合成时尽量少用乳化剂,第一步的胶粒增长反应过程中可采用无皂乳液聚合; (3)采用加入油溶性引发剂的方法予以避免。 作者简介:邵谦(1964-),女,博士研究生,主要从事高分子材料合成方面的研究; *通讯联系人,Email:gss620818@1631com.
化探方法
地球化学找矿应用方法简介 1.偏提取法→深穿透法金→属活动态测量法→水提取法： 1.1.超微细粒金：在勘查地球化学中，通常的光谱定量分析方法只能检测到单体粒径为75μm 粒径（200目）的金。粒径＜5μm的超微细粒金又分成微粒金和粒径＜1μm的胶体金,胶体金再进一步细分为亚微米金和粒径＜0.1μm（100nm）纳米金。当自然金单体粒径＜0.000144μm（0.144nm）时则称之为离子金。研究表明，无论是在岩石、土壤还是水系沉积物中，其＜5μm的超微细金约占30%~90%之多。并且，胶体金有很强的活动性，极易与其它物质结合，特别是纳米金已经具有了非同寻常的类气体等性质。这一发现为化探样品采集、分析方法改进以及金由深部向地表迁移机制的研究奠定了重要基础。粗粒金在化学上的稳定性与粒径＜74μm的细粒金特别是超微细粒金在物理和化学上的活动性是导致金的表生存在形式复杂多变的主要原因。 1.2.金的表生存在形式：金在表生环境中的存在形式主要包括自然金颗粒、水溶形式金、胶体金、不溶有机物结合金、吸附和可交换金、氧化物包裹金、硫化物包裹金、碳酸盐包裹金、石英硅酸盐晶格中的金、水中悬浮物金、气体中或气溶胶体金、微生物中的金以及各种动物、植物中的金。其中，超微细金、水溶性盐类、胶体金、络合物金、不溶有机物结合金或吸附金、铁锰氧化物膜吸附金、黏土矿物表面吸附金或黏土矿物层间可交换金等表生存在形式在土壤中表现了很强的活动性。金的表生存在形式有赖于地球化学景观。王学求等（1996）在川西北若尔盖草原覆盖区的A 层土壤中发现了大部分金以有机质保护的胶体形式存在。在以上诸多存在形式中，除铁锰氧化物膜吸附金、黏土矿物表面吸附或黏土矿物层间可交换金等外，其余形式金均可用水提取方法将金提取出来。 1.3.偏提取法:传统的偏提取技术发展于20世纪50年代和60年代初，其基本原理是用弱的溶剂去提取特定的相态，并通过测定赋存在该相态中呈离子态或化合态的金属元素含量来达到强化异常的目的。近年来，该方法倍受国内外勘查地球化学家的青睐，在测定各种活动态金属方面不断获得改进。随着高灵敏度分析技术的出现，为适应金矿勘查的需要和寻找更深矿体的目的，一系列改进的偏提取方法应运而生。我国学者王学求等提出新的偏提取方法即金属活动态提取法考虑了大量＜5μm的超微细金的特殊处理，以防其特载体被破坏后再次被胶体等新的载体吸附而不能转入溶液。 1.4.深穿透法：20世纪80年代以来，随着找矿目标的变更，一些能够有效探索数百米之下的化探方法逐渐出现。如瑞典Kristansson等(1982)提出的地气法、美国Clarke等(1990)提出的酶提取法、澳大利亚Mann等(1995)提出的活动金属离子法、前苏联的电地球化学法以及我国学者王学求等（1989）提出的金属活动态法和地球气纳微金属测量法。所谓深穿透地球化学方法正是从着眼于
乳液聚合发展概况
乳液聚合发展概况 摘要:乳液聚合(emulsion polymerization)是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，对环境十分有利。它是一种在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。由于乳液聚合最近发展迅猛，相关研究进行的如火如荼，因此，本文将简要介绍乳液聚合的聚合机理，并着重介绍它的技术进展。 关键词：乳液聚合聚合机理技术进展 1 乳液聚合的定义 生产聚合物的方法主要有四种，即本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。本体聚合是单体本身或单体再加入少量引发剂（或催化剂）的聚合过程；溶液聚合是在单体和引发剂溶于某种溶剂，在溶液中所进行的聚合过程；悬浮聚合是发生在悬浮于水中的单体液滴中的聚合过程，体系主要组成是单体、水、溶于单体的引发剂及分散介质；乳液聚合则是由单体和水在乳化剂作用下配制成乳状液，在乳液中进行的聚合过程，体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成1。 乳液聚合具有许多优点：体系粘度低、易散热；具有高的反应速率，能得到较高分子量的聚合物；以水作分散介质成本低、环境污染小；所用设备工艺简单、操作方便灵活；所制备的聚合物乳液可直接用作水性涂料、粘合剂、皮革、纸张、织物的处理剂和涂饰剂、水泥添加剂等。但同时，它也存在诸如后处理复杂，乳化剂难以除尽，成本较高等缺点。因此，当今的乳液聚合技术仍旧在不断发展中。 2 乳液聚合机理 2.1聚合前乳液聚合体系中的三相 聚合前体系中存在三相：水相、胶束和油相。 2.1.1 水相 引发剂分子溶于水中，少量的乳化剂溶于水中，极少量的单体(溶解度约为0.02%)溶于水中,构成水相。 2.1.2 胶束 大部分的乳化剂分子形成胶束,