乳液聚合体系及合成工艺
苯丙乳液聚合工艺流程
苯丙乳液聚合工艺流程苯丙乳液是一种重要的合成树脂，具有优良的抗风化性能、耐热性能和耐候性能。
下面将介绍一种苯丙乳液的聚合工艺流程。
1. 原料准备：将丙烯酸丁酯、苯乙烯和一定量的水、表面活性剂和稳定剂等原料准备好。
其中，丙烯酸丁酯是主要的单体，可以提供苯丙乳液的耐候性能。
苯乙烯是共聚单体，可以提供苯丙乳液的强度和硬度。
2. 反应釜调配：将一定量的水倒入反应釜中，并加热至60-70摄氏度。
同时，加入适量的表面活性剂和稳定剂，使得反应液形成一个稳定的乳液。
3. 单体加入：将预先准备好的丙烯酸丁酯和苯乙烯逐渐加入到反应釜中，保持反应液的温度在60-70摄氏度，并不断搅拌。
4. 聚合反应：通过加入引发剂，触发聚合反应。
聚合反应是一个自由基聚合反应，丙烯酸丁酯和苯乙烯中的双键将逐渐开环，形成高分子链。
5. 控制反应温度：在聚合反应过程中，需要控制反应液的温度在60-70摄氏度范围内。
过高的温度会导致聚合反应速度过快，产生大量的副产物；而过低的温度则会导致聚合反应速度过慢，影响产量和品质。
6. 过滤和除去杂质：聚合反应结束后，需要通过过滤的方式去除反应中产生的杂质，以提高苯丙乳液的纯度和透明度。
7. 乳液稳定处理：将过滤后的苯丙乳液进行稳定处理，添加一定量的稳定剂和抗氧剂，以增加其长期贮存稳定性。
8. 包装和储存：将稳定处理后的苯丙乳液装入适当的容器中，进行封装和储存。
在储存过程中，需要避免阳光直射和高温环境，以保持苯丙乳液的品质。
以上就是苯丙乳液聚合工艺流程的简要介绍。
通过合理的工艺控制，可以获得高质量的苯丙乳液，广泛应用于涂料、粘合剂、塑料等行业中。
第七章-乳液聚合
引发剂
• 浓度增加－－N增加，反应速率提高
搅拌
•搅拌强度：提高，单体液滴增加，吸附增 加，N下降，粒径增大 •搅拌强度：N下降，速率低；强度高，混入 氧气几率增加 •对乳液稳定性：强度高，稳定性下降
其他组分
• 分子量调节剂：硫醇 • 抗冻剂：低温聚合，例如醇类、盐类 • pH调节剂和缓冲剂：
调节剂：氢氧化钠、氨水、氢氧化钾、盐酸 缓冲剂：磷酸二氢钠、碳酸氢钠、醋酸钠、柠檬酸钠 • 保护胶体：聚乙烯醇、阿拉伯胶、CMC等等
乳化剂
•乳化剂emulsifier = 表面活性剂surfactant
阶段I
Monomer in micelles Monomer in droplets Monomer in polymer particles Growing number of particles
时间 (hr)
分散阶段（乳化阶段）
乳胶粒生成阶段（阶段I）
乳胶粒长大阶段（阶段II）
聚合完成阶段（阶段III）
温度
温度提高：kp增大，N增大，粒径下降 温度提高：颗粒运动加剧，稳定性下降
水油比
水油比：聚合初期的单体/水的质量比 对N影响小；乳化剂量确定，单体量增加，粒径增大
电解质
•少量电解质，使CMC下降，有效乳化剂量提高，N 提高，粒径下降
•电解质过多，破乳
§ 7.4 乳液聚合工艺与评价
• • • • • 间歇聚合工艺 半连续聚合工艺：ACM 连续聚合工艺：ESBR 种子聚合工艺：PVC 预乳化聚合工艺
第七章 内容介绍
• • • • • • • • • • • 乳液聚合工业过程概述 乳液聚合机理 配方 乳液聚合工艺与评价 ESBR 聚合工艺 ABS聚合工艺 氯丁橡胶聚合工艺 丁腈橡胶聚合工艺 ACM橡胶聚合工艺 PVC糊树脂聚合工艺 醋酸乙烯共聚物聚合工艺
乳液聚合(完整)-2012.11.19
乳液聚合（完整）乳液聚合的基本概念乳液聚合：是指在单体、水、乳化剂形成的乳状液中进行的聚合反应过程。
1.乳液聚合体系：主要有单体、水、乳化剂、引发剂和其它助剂所组成。
在此，其它助剂主要包括：pH缓冲剂、分子量调节剂、电解质、链终止剂、防老剂、抗冻剂和保护胶体。
2.乳液聚合的各组分介绍（1）单体：如苯胺、乙烯基类、丙烯酸酯类、二烯烃类等，要求纯度>99%,不含阻聚剂。
（2）反应介质（水）：尽可能降低反应介质水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+ 等离子含量；用量应超过单体体积，质量一般为单体量的150％-200%。
溶解氧可能起阻聚作用，加入适量还原剂(如连二亚硫酸纳Na2S2O4·2H2O) ，用量为0.04% 左右。
（3）引发剂引发剂，即氧化剂，主要包括水溶性引发剂和油溶性引发剂。
乳液聚合过程中一般使用水溶性引发剂。
a．热分解型引发剂无机或有机过氧化物（过硫酸钾、过硫酸铵等）b．氧化-还原引发剂体系1）有机过氧化物-还原剂体系有机过氧化物：对甲基异丙苯过氧化氢还原剂：亚铁盐如硫酸亚铁、葡萄搪、抗坏血酸等2）无机过硫酸盐-亚硫酸盐体系过硫酸盐：过硫酸钾或过硫酸铵还原剂：亚硫酸氢钠、亚硫酸钠等。
（4）pH缓冲剂：常用的缓冲剂是磷酸二氢钠、碳酸氢钠等。
（5）分子量调节剂：控制产品的分子量，例如丁苯橡胶生产中用正十二烷基硫醇或叔十二烷基硫醇作为链转移剂。
（6）电解质：微量电解质(<10-3 mol/L) 的存在，由于电荷相斥增高了胶乳的稳定性。
（7）链终止剂：在乳液聚合过程结束后加入链终止剂，如亚硝酸钠、多硫化钠等。
（8）防老剂：合成橡胶分子中含有许多双键，与空气氧接触易老化。
胺类防老剂用于深色橡胶制品，酚类用于浅色橡胶制品。
（9）抗冻剂：加入抗冻剂以便将分散介质的冰点降低，防止因气温降低影响乳液稳定性，常用的有乙二醇、甘油、氯化钠、氯化钾等。
（10）保护胶体：为有效地控制乳胶粒的粒径、粒径分布及保持乳液的稳定性，常常需要在乳液聚合反应体系中加入一定量的保护胶体如聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、阿拉伯胶等。
苯丙乳液聚合工艺流程
苯丙乳液聚合工艺流程
《苯丙乳液聚合工艺流程》
苯丙乳液聚合是一种重要的合成工艺，可用于制备丙烯腈-苯
乙烯共聚物，是一种重要的工程塑料，常用于制备水杯、管道、汽车零部件等。
下面我们来介绍一下苯丙乳液聚合的工艺流程。
首先，将苯乙烯和丙烯腈分别溶解在水中，加入一定量的乳化剂和稳定剂，通过机械搅拌和高压均质器将其均匀分散在水中，形成乳液。
其次，将乳液加入到聚合反应釜中，加入过氧化物作为引发剂，控制温度、压力和搅拌速度，开始进行聚合反应。
在反应过程中，乳液中的单体分子经过引发剂的作用，发生自由基聚合反应，不断地将单体分子连接成链，生成高分子量的聚合物。
在聚合反应结束后，将产生的聚合物溶液进行脱气处理，以去除残留的气泡和挥发物。
然后，通过离心或过滤等方法将固体聚合物分离出来，用水或有机溶剂进行洗涤和干燥，最终得到成品的苯丙乳液聚合物。
苯丙乳液聚合工艺流程相对简单且易于控制，由于是在水相中进行反应，避免了有机溶剂的使用，具有环保和材料成本低的优势。
这种工艺流程被广泛应用于工程塑料的生产中。
通过上面的介绍，相信大家对苯丙乳液聚合工艺流程有了一定的了解，同时也对这种工艺的重要性有了更深的认识。
希望我
国在这方面能够加大研发力度，提高生产水平，为工程塑料行业的发展做出更大的贡献。
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,并且在反应过程中体系的粘度变化也不大，这样的体系由内向外传热就很容易，不会出现局部过热，更不会暴聚，同时低粘度体系容易搅拌，便于管道输送，容易实现连续化操作。
苯丙乳液的聚合及其聚合工艺
将水、乳化剂、助剂，5%单体投人三颈瓶中，搅拌，升温至聚合温度，反应0.5一lh后，再分别滴加剩余单体、引发剂3h滴完，恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。
3.1.3 预乳化法
取4/5的水、乳化剂、引发剂、助剂全部单体投人三颈瓶中，在室温下快速搅拌乳化30min，然后将1/3的预乳化液和1/5的水投人另一个三颈瓶中搅拌，升温至聚合温度，反应0.5一lh后滴加余下的预乳化液，在3h内滴完，恒温至转化率>98%，降温调节pH值出料。
含固量=
G1一称量瓶重(g)
G2一称量瓶加试样重(g)
G3一称量瓶加恒温干燥后试样重(g)
2.3.2凝聚率和乳液聚合稳定性
乳液的聚合稳定性用凝聚率MC来表示，凝聚率山称重法获得，反应结束后，称量体系产生的凝聚物，放入烘箱烘至恒重，MC越小说明聚合过程的稳定性越好。乳液聚合结束后，用100目丝网过滤乳液，滤渣用水仔细洗涤后烘干至恒重，称其质量为W,聚合用单体及乳化剂总量为W0，计算凝聚物生成量百分比。则MC由下式计算:
1.2.1 预乳化工艺
在进行连续或半连续乳液聚合中，常常采用单体的预乳化工艺。将去离子水投入预乳化罐中，加入乳化剂，搅拌、溶解，再将单体缓缓加入，在规定的时间内充分搅拌，得到稳定的单体乳状液。该工艺可使单体、乳化剂分散均匀，使以后的聚合过程中体系的稳定性提高，乳胶粒尺寸分布较均匀，共聚物组成均一。
苯丙乳液在制备过程中，内部反应及其复杂，如果反应过程中控制不当或选用的工艺、配方不合适等因素均可导致凝聚现象发生,凝聚的形态有多种，如产生一些粗粒子，或者可能在整个反应器内凝成一团。可见影响乳液质量的因素是多种多样的
当反应温度升高时，乳胶粒布朗运动加剧，使乳胶粒之间进行撞击而发生聚结的速率增大，故导致乳液稳定性降低;同时，温度升高会导致乳液稳定性下降，因为非离子型乳化剂遇水时将同水分子发生缔合形成水化乳化剂分子，可使其很好的溶解在水中形成透明溶液，并在乳胶粒周围形成很厚的水化层，但在反应温度升高时，水分子热运动加剧，水和乳化剂分子间缔合力减弱，会使乳胶粒表面上的水化层减薄，当达到某一温度时，水化层大幅度减薄，使乳化剂分子在水中的溶解度减小，以至于使之从水中沉析出来，溶液浊度突然升高，这一温度就是非离子乳化剂的浊点，此时乳化剂就失去了稳定作用，导致破乳。
丙烯酸酯类乳液的合成工艺
丙烯酸酯类乳液的合成工艺丙烯酸酯类乳液是一种常用的水性胶粘剂，广泛应用于涂料、胶黏剂、印刷油墨等领域。
下面将介绍丙烯酸酯类乳液的合成工艺，希望对相关领域的从业人员有所指导和帮助。
首先，丙烯酸酯类乳液的合成工艺通常包括以下几个步骤：单体预聚合、乳化、稀释及调节pH值、包装。
一、单体预聚合单体预聚合是丙烯酸酯类乳液合成的第一步。
通常使用甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸乙酯（EA）等单体进行预聚合反应。
该步骤中，单体需与引发剂进行反应，生成一定程度的高分子聚合物。
二、乳化乳化是将预聚合物与乳化剂进行混合，并加入适量的去离子水，通过机械或物理的方法使其均匀分散在水相中，形成胶体溶液。
乳化剂能够使预聚合物分散稳定，并提高乳液的粘度和黏附性能。
三、稀释及调节pH值在乳化过程中，乳液常常需要稀释以达到所需的固含量。
稀释过程中可以根据需要加入适量的助剂，如泡沫抑制剂、增稠剂、抗菌剂等。
此外，还需要根据具体要求调节乳液的pH值，一般范围在5-9之间。
四、包装在完成稀释及调节pH值后，乳液需要进行包装，常见的包装方式有塑料桶、配料罐等。
在包装的过程中需要注意保持环境的卫生和干燥，避免杂质进入乳液。
以上是丙烯酸酯类乳液的合成工艺。
在实际生产过程中，还需要根据具体要求进行工艺参数的调整和优化，以获得所需的产品性能。
此外，丙烯酸酯类乳液的合成工艺存在一定的变化和改进空间，需要根据具体情况灵活应用。
综上所述，丙烯酸酯类乳液的合成工艺涉及单体预聚合、乳化、稀释及调节pH值、包装等步骤。
准确掌握合成工艺对于生产高质量的丙烯酸酯类乳液至关重要。
希望本文能够为相关从业人员提供有益的指导和参考。
乳液聚合合成及生产工艺.
乳液聚合班级：高分0942 姓名：冯会科学号：200910211239乳液聚合（emulsion polymerization）是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。
乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法。
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0.2％～0.5％，引发剂为单体的0.1％～0.3％；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。
乳液聚合的发展自由基聚合反应是聚合物生产中应用最为广泛的方法之一，乳液聚合则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，体系主要有单体、水、乳化剂和引发剂四种基本组分构成。
乳液聚合技术萌生于上世纪早期，一般公认最早见于文献的是德国Bayer公司的H.Hofmann的一篇关于异戊二烯单体水乳液的聚合专利。
30年代见于工业生产，40年代Harkins定性地阐明了在水中溶解度很低的单体乳液聚合机理。
后来，Smith和Ewart，建立了定量的理论，提出了乳液聚合的三种情况及乳液聚合过程的三个阶段，即乳胶粒生成阶段(阶段I)、乳胶粒长大阶段(阶段II)及乳液聚合完成阶段(阶段III)，这一理论被视为乳液聚合的经典理论。
此后乳液聚合成为研究热点。
随着乳液聚合理论的发展，乳液聚合技术也在不断的发展和创新。
关于常规乳液聚合目前研究主要集中在:多组分乳液聚合体系的研究、合成高固含量的乳胶、反应型乳化剂的使用等方面。
另外，在传统乳液聚合工艺的基础上，目前国内外已开发出无皂乳液聚合、细乳液聚合、反相乳液聚合、分散聚合和微乳液聚合等新的聚合工艺。
从本质上来说，这些新的聚合技术与乳液聚合有着共同的特征，即都是分隔体系的聚合反应，有着共同的一些优点。
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乳液聚合体系及合成工艺
(2007-03-12 14:35:13)
转载
分类：现代水性涂料
一、构成乳液聚合体系的组分
乳液聚合体系的主要组分有单体、乳化剂、引发剂和介质，另外根据需要加入其他组分，如助乳化剂、分子量调节剂、pH缓冲剂、抗冻剂、螯合剂、增塑剂、保护胶体、消泡剂等。
1.单体
（1）在乳液聚合中单体用量一般控制在40％－50％之间。
（2）乳液的最低成膜温度（MFT）主要决定于乳液聚合物的玻璃化温度（Tg），涂料用聚合物乳液的玻璃化温度，一般在15～25度之间，低于室温。
硬单体（玻璃化温度高的单体）有甲基丙烯酸甲酯（Tg 105）、
苯乙烯（Tg 105）
丙烯腈（Tg 100）
氯乙烯（Tg 75）
甲基丙烯酸乙酯（Tg 65）
偏二氯乙烯（Tg 52）
软单体（玻璃化温度低的单体）有丙烯酸－2－乙基己酯（Tg －85）
丙烯酸丁酯（Tg －54）
丙烯酸异丁酯（Tg －17）
丙烯酸乙酯（Tg －22）
丁二烯（Tg －20）
氯二丁烯（Tg －45）
玻璃化温度适中的单体有醋酸乙烯酯（Tg 29）
丙烯酸甲酯（Tg 8）
甲基丙烯酸丁酯（Tg 20）
（3）线性聚合物进行交联，以生成网状结构聚合物。
有自交联和外交联两种。
二、乳化剂
1。
阴离子型、阳离子型、两性和非离子型乳化剂。
2。
乳化剂的选择原则：
（1）所选择的乳化剂的HLB值应和所要进行反应的乳液聚合体系相匹配。
（2）所选用的离子型乳化剂的三相点应低于反应温度
（3）所选用的非离子型乳化剂的浊点应高于反应温度
（4）对离子型乳化剂来说，应选用乳化剂分子的覆盖面积尽可能小；
对非离子型乳化剂来说，应选用乳化剂分子的覆盖面积尽可能大（5）应选用临界胶束浓度尽量小的乳化剂
（6）应选用增溶度大的乳化剂
（7）离子型乳化剂和非离子型乳化剂有协同效应，即两者联合使用比各自单独使用效果都要好。
（8）选择与单体化学结构类似的乳化剂可获得较好的乳化效果
（9）亲水性较大和亲水性较大的乳化剂联合使用时乳化效果较好。
（10）所选用的乳化剂不应干扰聚合反应。
（11）选择乳化剂时应考虑其后的生产工艺和聚合物乳液的应用
（12）所选用的乳化剂应该货源广阔、立足国内，价格低廉。
三、引发剂
热分解引发剂※氧化还原引发剂
四、分散介质
1。
进行乳液聚合对水要求很苛刻，天然水和自来水均不能满足要求，水中所含
的金属离子会严重的影响聚合物乳液的稳定性，并对聚合过程有阻聚作用，故需严格的控制其含量。
所以进行乳液聚合应当用蒸馏水或去离子水，所用水的电导
应控制在10mS以下。
2。
抗冻剂：
非电解质抗冻剂：甲醇、乙醇、丙酮等
电解质抗冻剂：Nacl、KCl、K2SO4
五、分子量调节剂
在乳液聚合中分子量调节剂的调节作用要经历以下几个步骤：
(1)调节剂分子由单体珠滴内部扩散至单体珠滴表面
（2）由单体珠滴表面扩散到水相主体
（3）由水相主体扩散到乳胶粒表面上
（4）由乳胶粒表面扩散到乳胶粒内部
(5)在乳胶粒内部和自由基发生链转移反应。
最常用的分子量调节剂是硫醇及其衍生物。
另外原黄酸衍生物等都可以作为乳液聚合的调节剂
六、其他组分
1。
保护胶体
在乳液聚合中，为了有效的控制乳胶粒的尺寸，尺寸分布以及使乳液稳定，常常需要加入一定量水溶性的高聚物，如聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、阿拉伯树胶、聚环氧乙烷及羟甲基纤维素等，这些物质称为保护胶体。
在个别情况下，乳液聚合中不加入乳化剂，而只加入保护胶体，例如在白乳胶（聚醋酸乙烯酯乳液）的生产中，只加入聚乙烯醇同样可以制得稳定的聚合物乳液。
因为聚乙烯醇不是胶束形成物质，而醋酸乙烯酯在水中的溶解度较大（2.5％），
故在这样的乳液聚合体系中，不是按照胶束成核机理成核，主要是靠低聚物机理成核。
2。
螯合剂
最常用的螯合剂是EDTA（乙二胺四乙酸二钠盐），靠笼蔽效应把金属离子包埋起来
3。
pH调节剂和pH缓冲剂
pH调节剂：NaOH KOH NH3H2O HCl
pH缓冲剂：磷酸二氢钠、碳酸氢钠、醋酸钠、柠檬酸钠。