乳液聚合技术

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乳液聚合应用

乳液聚合应用

乳液聚合应用一、乳液聚合简介乳液聚合是一种工业生产中常用的聚合物合成方法,通过乳化剂的作用,将单体分散在水中形成稳定的乳液,并以此为基础进行聚合反应。

乳液聚合的优点在于能够得到高分子量且粒径分布均匀的聚合物颗粒,而且整个聚合过程易于控制,因此在涂料、粘合剂、塑料、纤维等领域得到广泛应用。

二、乳液聚合的应用领域1.涂料:乳液聚合技术生产的乳胶漆具有无毒、无味、不燃等优点,广泛应用于建筑、家具、汽车等领域的涂装。

由于乳液聚合生产的乳胶漆具有良好的耐水性、耐擦洗性和装饰性,因此在高端涂料市场占据重要地位。

2.粘合剂:乳液聚合生产的聚合物乳液可加工成各种粘合剂,如万能胶、地板胶、壁纸胶等。

这些粘合剂具有粘附力强、无毒环保、使用方便等特点,被广泛应用于建筑、装修、包装等领域。

3.塑料:部分乳液聚合物可以用于制造塑料。

与其他塑料材料相比,乳液聚合物具有环保无毒、优良的加工性能和力学性能等特点,因此在医疗器械、食品包装等领域有广泛的应用。

4.纤维:部分乳液聚合物可以用于生产纤维。

这类纤维具有良好的保暖性、抗静电性、阻燃性等特点,被广泛应用于纺织品、服装等领域。

三、乳液聚合的主要产品1.苯丙乳液:苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚得到的,主要用于生产建筑涂料、家具涂料和汽车涂料等。

苯丙乳液具有优良的耐候性、耐水性、耐碱性等特点,且价格相对较低,因此在市场上占据主导地位。

2.醋丙乳液:醋丙乳液是由醋酸乙烯酯和丙烯酸酯单体经乳液共聚得到的,主要用于生产纸张涂层、皮革涂层和织物涂层等。

醋丙乳液具有较好的粘附力、透明性和成膜性等特点,且对人体无毒无害,因此在许多领域得到广泛应用。

3.硅丙乳液:硅丙乳液是由硅氧烷和丙烯酸酯单体经乳液共聚得到的,主要用于生产高档建筑涂料、家具涂料和汽车涂料等。

硅丙乳液具有优良的耐候性、耐水性、耐污性和装饰性等特点,且不易受到紫外线的侵蚀,因此具有较长的使用寿命。

4.丁苯乳液:丁苯乳液是由丁二烯和苯乙烯经乳液共聚得到的,主要用于生产轮胎帘子布涂层、输送带涂层和矿山带涂层等。

08乳液聚合1-1

08乳液聚合1-1

常常定义: 乳液聚合是在乳化剂的作用下并借助于机械搅 拌,使油溶性单体在水中分散成乳状液,由水 溶性引发剂引发而进行的聚合反应。
体系组成
单体、引发剂、乳化剂、分散介质(去离子水)
① 单体:油溶性,不溶或微溶于水;
② 引发剂:水溶性,对氧化-还原体系,允许其 中一组分是油溶性
CH 3
e.g:
K2S 2O 8
乳化剂(三种位置):单分子(水相)、被 吸附在单体珠滴表面、吸附在乳胶粒表面 上;动态平衡 单体(三个去向):单体珠滴、单分子(水 相) 、被增溶在乳胶粒中
3 阶段Ⅱ(乳胶粒长大阶段) 胶束耗尽到单体珠滴消失
1
2
3 阶段Ⅱ(乳胶粒长大阶段) 胶束耗尽到单体珠滴消失
3
乳胶粒长大阶段(阶段Ⅱ恒速期)
2.1 交束的本质及其增溶作用
一 几个概念
界面张力(l-l) 表面张力(g-l) 表面活性剂 溶质溶于水的溶液,其表面张力与纯水的不同: 1 表面张力增加:食盐硫酸钠、蔗糖、甘露醇等 2 表面张力随溶质浓度增加而逐渐下降:醇、醛、酮 3 表面张力随溶质浓度增加而急剧下降,但达一定值后, 溶质浓度再增加,其表面张力变化很小;即为表面活性 剂:乳化剂、浸润剂、匀染剂等
大部分单体 经搅拌形成 细小的液滴
相似相容,等于增 加了单体在水中 的溶解度,将这 种溶有单体的胶 束称为增溶胶束
周围吸附了一层乳 化剂分子,形成带 电保护层,乳液得 以稳定
☆单体分散阶段(反应前阶段)
单体珠滴
胶束
增溶胶束
每个胶束:约50-200 个乳化剂分子形成 直 径约5nm-10nm 胶束浓度为1018个/ml。 单体珠滴直径约为 10-20微米,浓度约 为1012个ml-1;增溶 胶束含单体的量可达 单体总量的1%,并 使胶束体积胀大至原 来到2倍。

华东理工大学《乳液聚合》课件——乳液聚合新技术及应用

华东理工大学《乳液聚合》课件——乳液聚合新技术及应用

课堂测验
• 结合自己的理解,描述一下乳液聚合的各 个阶段及其起始的特征,并描述阶段Ⅱ的 体积效应和阶段Ⅲ的凝胶效应和玻璃化效 应
• CMC, HLB, Cloud Point, Krafft Point, PIT, as分别对应乳化剂基本参数的哪些? 他们各自的定义是什么?其中哪些是离子 型乳化剂的特征参数,哪些是非离子型的 特征参数?
1. 微乳液的特点
一、微乳液的概念
Schulman和Hoar于1943年首先报道了一种用油、水喝乳化剂以及醇 配制的透明均一体系,1959年命名为微乳液microemulsion
各向同性、热力学稳定的胶体分散体系 分散相液滴10-100nm,透明或半透明
①自发形成的热力学稳定体系 ②粒径小:与胶束溶液的区别!
乳液聚合新技术及应用
• 经典乳液聚合
• 特种乳液聚合
– 细乳液聚合 – 微乳液聚合 – 无皂乳液聚合 – 反相乳液聚合 – 种子(或多步)乳液聚合 – 超浓乳液聚合 – 分散(乳液)聚合 – 悬浮乳液聚合
三种乳液比较
传统乳液 细乳液
微乳液
珠滴直径 0.5-10μm 50-500nm 10-50nm
水溶性引发剂:过硫酸铵APS、过硫酸钾KPS 油溶性引发剂:偶氮二异丁腈AIBN、过氧化苯甲酰BPO γ 射线、紫外光UV等
二、乳化剂
阳离子型——十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)、十二烷基三甲基氯化铵(DTAC) 阴离子型——双(2-乙基己酯)琥珀磺酸钠(AOT)、十二烷基硫酸钠(SDS)
非离子型——Span;Tween;OP;TX
ABC均不采用微乳化工艺,加入HD用微乳化法分离不出单体
总结HD作为助乳化剂的作用
①乳化时,促进亚微单体液滴形成并吸附乳化剂——稳定作用 ②聚合初期,对引发的单体液滴有“单体保持效应” ③聚合后期,降低聚合物乳胶粒子中单体平衡浓度 ④乳胶粒溶胀能力增大

乳液聚合的特点

乳液聚合的特点

乳液聚合的特点乳液聚合是一种重要的聚合方法,它是将液体单体通过乳液化处理变成乳液,在乳液中加入表面活性剂,再由引发剂引发,最终形成固体高分子的过程。

相对于其他聚合方法,乳液聚合具有以下几个特点:1.高效性乳液聚合的反应条件相对较温和,使得液体单体可以快速进行聚合反应,产生高分子,大大加快了反应速率。

此外,不同于溶液聚合需要使用溶剂而带来的溶液体积膨胀带来的麻烦,乳液中的反应单体体积相对较小,能更好的使反应链行进,能够更快地完成反应。

2.高分子产率因为乳液聚合中液体单体相对比较分散的存在在水相中,使得反应发生的位置相对更加均匀,因此乳液聚合能够获得比溶液聚合更高的产率。

这也是为什么很多研究工作试图将液体单体通过乳液化处理来提高聚合反应的产率。

3.高纯度相对于溶液聚合而言,乳液聚合反应中的反应单体中只是分散在水相中,阻断了单体之间的相互作用,因此在完成聚合反应之后,反应产物中的杂质、不纯物质很少,很少出现溶剂的残留问题,从而使高分子产物纯度较高。

4.多样性乳液聚合可以适用于不同的单体,无论单体是水溶性的、油溶性的或是其他性质的单体,通过乳液化处理都可以成功的进行聚合。

乳液聚合可以产生不同种类结构的高分子,如线性、支化聚合、夹芯聚合等多种聚合结构。

5.微观结构可控性相对于其他聚合方法,制备乳液后加入表面活性剂定制粒子的形状、大小、分散性和稳定性,同时可以通过聚合反应条件的控制控制反应的速率、进程和微观结构,从而实现所需高分子产物的微观结构精确控制。

这为精确控制高分子分子量分布及性能打下了基础。

总之,乳液聚合是一种很有潜力的新型聚合技术。

各种特点使得这种聚合方法受到了广泛的关注和研究,成为一些新型材料制备技术的重要手段。

乳液聚合合成及生产工艺.

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。

乳液聚合生产工艺

乳液聚合生产工艺

乳液聚合生产工艺乳液是一种常用的液态乳剂,由于其具有良好的稳定性和易于应用的特点,被广泛用于各个领域,如化妆品、医药、食品等。

乳液是由两种或多种不相溶的物质组成,其中一种是胶体颗粒悬浮在另一种物质中。

乳液聚合是一种制备乳液的方法,本文将介绍乳液聚合的工艺过程。

乳液聚合的工艺主要包括:物料准备、乳化、稳定剂加入、调整pH 值、除杂、灭菌、包装等环节。

首先,物料准备是乳液聚合的第一步。

物料的选择对乳液的成品性能具有重要影响。

通常乳液聚合的主要物料包括水相、油相、乳化剂和稳定剂。

水相通常选择纯净水或蒸馏水,油相可以选择植物油或矿物油,乳化剂可以选择非离子型或离子型乳化剂,稳定剂可以选择高分子聚合物。

在物料准备过程中,需要对各种物料进行加热、搅拌和混合,确保物料充分溶解和均匀混合。

其次,乳化是乳液聚合的关键步骤。

乳化是指将两种或多种不相溶的液体混合均匀,形成乳液的过程。

乳化可以通过机械方法或化学方法来实现。

常用的机械方法包括高速搅拌、高剪切力、乳化器等,常用的化学方法包括使用乳化剂和表面活性剂。

在乳化过程中,乳化剂和乳化条件的选择对乳液的稳定性和均匀性有着重要影响。

第三,稳定剂的加入是乳液聚合的重要环节。

稳定剂的作用是使乳液保持稳定的状态,防止乳液分层、凝结等现象的发生。

常用的稳定剂有增稠剂、抗凝剂、增溶剂等。

稳定剂的加入一般通过搅拌或分散的方式进行,确保稳定剂均匀分布在乳液中。

然后,需要调整乳液的pH值。

pH值的调整对乳液的稳定性和成品的质量有着重要影响。

一般来说,乳液的pH值应处于中性或略酸性范围内。

pH值的调整可以通过酸碱中和的方式进行,需要根据具体的产品要求进行调整。

接下来,对乳液进行除杂处理。

除杂的目的是去除乳液中的杂质和残留物,确保乳液的纯度和质量。

除杂的方法有过滤、离心等。

除杂过程中需要注意避免对乳液的物理性能产生影响。

最后,对乳液进行灭菌处理。

灭菌是为了防止乳液中的微生物污染,确保乳液的质量和安全性。

乳液聚合新技术资料

乳液聚合新技术资料

乳液聚合新技术资料引言:乳液聚合是一种重要的高分子化学合成方法,通过将两种或更多种不相溶的液体相混合,并在适当的条件下引发聚合反应,从而得到乳液聚合物。

乳液聚合技术在各个领域都有广泛的应用,特别是在涂料、胶粘剂、纺织品、医疗材料等行业。

本文将介绍乳液聚合的基本原理、常见的乳液聚合技术以及其应用领域。

一、乳液聚合的基本原理乳液聚合是一种界面聚合反应,其基本原理是通过使两种或更多种不相溶的物质混合,并通过适当的方法形成乳液体系。

在乳液体系中,通常有一种物质作为连续相(连续相),另一种或多种物质则以微小的液滴形式悬浮在连续相中,称为分散相或乳液滴。

乳液聚合的关键步骤是引发剂的添加。

引发剂在乳液体系中引发聚合反应,使分散相中的单体分子逐渐聚合成高分子聚合物。

乳液聚合的条件通常包括温度、引发剂浓度、单体浓度等。

乳液聚合的过程是一个复杂的动力学过程,需要根据具体的体系和需求进行调控。

二、常见的乳液聚合技术1. 乳化法:乳化法是一种常见的乳液聚合技术,通过添加乳化剂将两种或多种不相溶的物质乳化并形成乳液体系。

在乳液中,通过引发剂的作用,实现聚合反应并形成高分子乳液聚合物。

2. 反相乳液聚合法:反相乳液聚合法是在水相中形成有机物乳化液滴,并通过引发剂引发聚合反应。

这种方法具有较高的聚合效率和反应速度,并且可以在水相中实现水净化,具有很大的应用潜力。

3. 辅助乳化剂法:辅助乳化剂法是一种通过添加辅助乳化剂改善乳液稳定性的方法。

辅助乳化剂可以降低乳液表面张力,提高乳液的悬浮稳定性,从而提高乳液聚合的效果。

三、乳液聚合的应用领域1. 涂料和胶粘剂:乳液聚合技术广泛应用于涂料和胶粘剂的生产中。

乳液聚合涂料具有优良的附着力、耐候性和光泽度,可以在各种基材上形成均匀、光滑的涂层。

乳液聚合胶粘剂具有良好的粘接性能和耐久性,可用于粘接各种材料。

2. 纺织品:乳液聚合技术在纺织品行业中用于纤维表面的改性和功能化。

通过将乳液聚合物涂覆在纤维表面,可以增加纤维的防水性、抗菌性、耐腐蚀性等性能,提高纤维的附着力和耐久性。

ABS专题1 乳液聚合和本体聚合的差异

ABS专题1  乳液聚合和本体聚合的差异

ABS专题1 乳液聚合和本体聚合的差异一、工艺路线1、乳液聚合工艺乳液聚合法是在乳液中的细小微粒进行聚合。

在聚合过程中,必须使用皂类添加剂,使反应可以在乳液中进行,而这些添加剂部分会残留在最终产品中,成为杂质,导致颜色变黄。

这些杂质对热十分敏感,所以最终产品在经过挤出或者注塑过程后会变得更黄,变黄的程度视牌号不同而各异。

乳液聚合的优点在于产品的灵活性比较大,产品可以有不同的热性能、流动性能和冲击性能组合。

2、本体连续聚合工艺本体聚合工艺使用苯乙烯作为溶剂,它在生产过程中会被完全回收并且循环利用,很少残留在最终产品中。

本体聚合工艺通常使用3-4个连续反应釜以线性排列连续生产。

由于本体聚合工艺不需要乳化剂,因此,生产的ABS树脂具有天然的白色。

同时因为本体聚合工艺的过程是连续的,所以树脂的质量非常的一致和稳定,在正常的挤出和注塑条件下,其颜色可以保持稳定。

二、加工技术1、乳液法的ABS这边就不做介绍了,各位一定都很熟悉的,主要介绍一下本体ABS的加工优点2、本体ABS的在下游加工上的优势A、增加下游产品的设计灵活性由于本体工艺可以生产出较低光泽度的ABS,可以直接注塑制成有低光泽度要求的制品B、适合色母染色本体ABS树脂的底色纯净而且很浅,使其染色效果十分出色。

C、降低色粉成本由于其出色的底色可以减少色粉的使用量,而且色粉用量的减少意味着密度的减少,并最终降低制品的成本。

此外,由于减少了色粉的使用量,降低了色粉对冲击性能的影响。

D、提高成品率本体ABS树脂的纯净度能减少银纹的产生。

E、更宽的加工范围由于本体ABS有较佳的热稳定性和加工稳定性,减少了树脂因为加工条件的变动而变黄给你改一改:ABS专题1:乳液聚合和本体聚合的(工艺与产品应用)差异一、工艺路线1、乳液聚合工艺。

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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1.1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。

1.2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。

乳液聚合能够满足高反应速率和高分子量聚合产物的要求。

高的反应速率会使生产成本降低,而高的分子量则是生产高弹性合成橡胶所必需的。

乳液过程大多数是以水作介质,避免了采用昂贵的溶剂以及回收溶剂的麻烦,同时减少了引起火灾和污染的可能性。

再者,如水乳胶、粘合剂、皮革、纸张、织物处理以及乳液泡沫橡胶等,均可直接使用乳液,明显改善了施工环境。

在需要固体聚合物的情况下,需经凝聚、洗涤、脱水、干燥等一系列后处理工序,才能将聚合物从乳液中分离出来,这就要增加成本。

产品中乳化剂残留,会使产物的电性能和耐水性下降。

乳液聚合的多变性,使操作难度增大。

由于加入了溶剂或介质而减少了反应器的有效利用空问。

【2】1.3乳液聚合的优缺点乳液聚合有很多优点:以水作介质,环保安全污染小;胶乳粘度低,易散热,便于混合传热、管道传送和连续生产;聚合速率快,可在较低的温度下聚合,同时产物分子量高;胶乳可直接使用,如水乳漆,粘结剂,纸张,织物,皮革的处理计等。

乳液聚合也有若干缺点:需要固体产品时,胶乳须经凝聚、洗涤、脱水、干燥等多道工具,成本较高;产品中留有乳化剂杂质,难以完全消除,有损电能。

2.乳液聚合最新研究进展随着高分子合成技术的不断发展,特别是二十世纪70年代以来,四大传统自由基聚合方法的不断进步和改进,乳液聚合也诞生出了多种合成新技术。

2.1核壳乳液聚合核壳结构乳液(Coreshell Emulsion Polymerization属于异种分子复合乳液,乳液颗粒内部的内侧和外侧分别富集不同种成分,通过核、壳的不同组合,得到一系列不同形态的非均相粒子,使其具有一般无规共聚物、机械共混物难以拥有的优异性能。

【3】根据壳层单体不同的加入方式,核壳乳液聚合方法可分为间歇法、半连续法和预溶胀法。

间歇法是按配方将种子乳液、单体、水及补加的乳化剂同时加入反应器中,然后加入引发剂进行壳层聚合;半连续法是将引发剂加入种子乳液后,壳层单体以一定的速度恒速滴加,导致聚合期间没有充足的单体;预溶胀法是将单体加入到乳液体系中,在一定温度下溶胀一定时间,然后引发聚合。

袁显永等的研究表明:温度对核壳型胶乳的成膜及其性能有重要影响,升高温度能加快胶乳的成膜速率。

【5】郭天瑛,陈熙,郝广杰,宋谋道,张邦华通过种子乳液聚合法制备了以丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物为核,甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-乙烯基三乙氧基硅烷为壳的水性自交联乳液,通过用旋转黏度仪研究了乳液的流变性能对所得乳胶膜进行了交联度和力学性能的研究,结果发现随着含乙烯基三乙氧基硅烷量的增大,其交联度明显提高,PH 值越小,膜的交联越充分,力学强度越高;核-壳组分质量比越小,乳胶膜的拉伸强度越大。

【10】2.2互穿聚合网络互穿聚合物网络(Inter penetrating Polymer Net—work,简称IPN)是由两种或两种以上分别形成的聚合物通过大分子链段间永久缠结或相互贯穿形成的具有特殊结构的聚合物合金。

理想的IPN体系是各自形成聚合物网络在分子水平上的互穿,而实际上因为聚合物长链的混合熵极小,多数呈相分离状态,互穿结构仅发生在相交界处。

吴明红等用顺序IPN方法合成了核一壳结构的P(BA—MMA)伊(EA—AA~NMA)复合乳胶,结果表明:辐射引发乳液聚合可制得核一壳界面明显且相分离完全的复合乳胶,所得复合乳胶的拉伸强度、伸长率、耐水压、稳定性、成膜性等都得到了很大的改善和提高【4】;单海峰61利用乳液聚合技术制备了PST/PBA胶乳型互穿聚合物网络,研究结果表明:采用配比为4/1的SDS/OP一10复合乳化剂,当乳化剂、引发剂、交联剂DVB、交联剂EGDM用量分别为2%~3%、0.4%、0.5%、0.6%,采用平衡溶胀法加入壳层组分,可获得涂料用性能优良的PST/PBA UPN复合乳液;韩怀芬等采用种子乳液聚合技术,合成了Ps/PBA/P(BA—AA)胶乳型互穿网络聚合物,结果表明:以二乙烯基苯为交联剂,苯乙烯乳液聚合反应速率Roc[E][I],透射电镜观察表明,合成的聚合物具有明显的核壳结构,且粒径均匀。

【6】2.3无皂乳液聚合无皂乳液聚合(Emulsifier-free Emulsion Polymerization,EFEP)是指不含乳化剂或仅含少量乳化剂且浓度小于临界胶束浓度(CMC)的聚合方法。

无皂乳液聚合中的乳化剂是聚合过程中形成的双亲性(或亲水性)低聚物,或是用非极性单体与含表面活性基的单体共聚形成的两性聚合物。

【11】传统乳液聚合的产物中残留有乳化剂,一方面导致高分子材料的耐水性及其表面光泽性下降。

另一方面也造成了环境的污染,人们试图用少量乳化剂或不加乳化剂的方法进行乳液聚合,由此产生了无皂乳液聚合。

唐宏科等以P(VAC/AANA)两亲聚合物为乳化剂、醋酸乙烯酯和丙烯酸丁酯的单体配比为70:30、引发剂为单体用量的0.5%、乳化剂为单体总质量的3%、反应温度为70℃、反应时间为3.5 h、再保温1 h、实验得到的无皂聚(丙烯酸丁酯/乙酸乙烯酯)乳液固含量高、黏度大、稳定性好、具有良好的乳液性能。

【7】范昕,张晓东以丙烯酸酯类单体、苯乙烯、苯乙烯磺酸钠、有机硅类单体为原料,采用无皂乳液的聚合方法,使有机硅与丙烯酸树脂通过化学键连接,通过对不同单体的优化组合,合成了性能优良、稳定的无皂硅丙乳液。

讨论了苯乙烯磺酸钠的用量、滴加速度、水性功能单体种类以及有机硅功能单体种类和用量对乳液性能的影响。

结果表明:以丙烯酰胺为水性功能单体,当苯乙烯磺酸钠、乙烯基三异丙氧基硅烷用量分别为总量的0.086%和3%,原料滴加时间为5小时,制得的无皂硅丙乳液性能最佳。

【12】于双武,张宝莲,魏冬青,刘忠义采用种子乳液法,以反应性表面活化剂十一烯酸钠为表面活性单体,过硫酸钾,亚硫酸氢钠为氧化还原引发体系,进行丙烯酸酯无皂乳液聚合以及有机硅改性丙烯酸酯无皂乳液聚合研究。

研究结果表明,当十一烯酸钠用量为3%、反应温度为70℃时,丙烯酸酯乳液有很好的聚合稳定性和贮存稳定性。

有机硅改性丙烯酸酯乳液相对较难合成,但在氧化还原条件下,可以得到稳定的无皂硅丙乳液。

透射电镜表明,有机硅先加法得到的乳胶粒子为均匀的球形核壳结构,而有机硅后加法得到的乳胶粒子形状不规则。

无皂乳液比相应的有皂乳液耐水性好。

制得的高性能硅丙乳液比一般乳液性能大大提高.【20】2.4微乳液聚合微乳液聚合(Microemuision Polymerization)一般而言需首先将单体、分散介质、乳化剂及各种辅助剂等配制成一定类型的微乳液,然后再采用热引发、辐射、光照等适当的方法引发单体聚合,最终趋向于形成均匀透明或半透明、粒径在10~100 nm稳定的聚合物分散体系。

微乳液聚合成核的场所主要在单体液滴中,也可以通过均相成核。

在反应后期,胶束也成为成核的重要场所,聚合物粒子与含单体的胶束相互碰撞融合,进一步促进了单体的增长。

微乳液聚合产物的组成与转化率无关,说明反应场所的单体比例与共聚物分子的序列分布近似于伯努利分布,并产生均一的微结构f131。

刘祥等,通过反相微乳液聚合反应制得了质量分数为3l%、相对分子质量为6.8×106、透明、稳定的P(AM—co—AMPS)反相微乳胶,结果表明:P(AM —co—AMPs)反相微乳胶的驱油效率高于与之相对分子质量相当的PAM反相微乳胶;张翠梅【8】用改进的微乳液聚合方法,合成出聚合物,乳化剂大于15:1、粒径尺寸为34.3nm、多分散性为0.176的纯丙微乳液,并考察了聚合工艺,结构表明:聚合过程中要缓慢搅拌并严格控制滴加速度。

微乳液聚合与微乳液的制备密切相关。

聚合物微乳液的结构性能主要由微乳液体系决定,因此选择和调控合适稳定的微乳液是微乳液聚合的关键。

【13】-【14】制备微乳液时对乳化剂的选择原则与普通乳液体系相同。

常用离子型乳化剂或非离子与离子型乳化剂复配,由于微乳体系的复杂性,往往要通过相图来精确确定各组分的比例关系。

此外,微乳的形成也依赖予组分的加料顺序。

简化乳化体系,降低体系中乳化剂/单体的比值是微乳液聚合实际应用的关键问题【15】。

2.5原位乳液聚合原位聚合法(Insitu Polymerization)是指在挠曲性聚合物(或其单体)中溶解刚直棒状聚合物分子单体,然后就地聚合,生成的刚棒聚合物分子均匀地分散在高分子基体中而形成分子复合材料。

在无机纳米粒子存在下,聚合物单体进行原位乳液聚合是制备有机无机纳米复合乳液的有效途径。

戚栋明等通过吸附于水相分散纳米SiO2:粒子表面的2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二氢氯化物(AIBA)的引发作用,进行丙烯酸丁酯(BA)的原位乳液聚合,制备聚丙烯酸丁酯(PBA)/纳米SiO2:复合乳胶粒,研究表明:采用原位乳液聚合得到的复合粒子中纳米SiO2:与聚合物的结合牢度远大于以AIBA为引发剂合成的PBA 乳液与纳米SiO2:分散液直接混合所能达到的结合牢度;杨晋涛【9】等采用原位乳液聚合法制备聚合物/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,为了实现蒙脱土片层的有机化处理和纳米复合材料的形成一步完成,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为乳化剂原位乳液聚合制备了PS/MMT 纳米复合材料,XRD、RIEM等分析表明:聚苯乙烯已插入蒙脱土的层间;孙文兵以(NH)2SO4。

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