苯乙烯乳液聚合及粘度法测定其分子量

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苯乙烯的乳液聚合实验报告

苯乙烯的乳液聚合实验报告

苯乙烯的乳液聚合实验报告苯乙烯的乳液聚合实验报告引言:聚合是化学领域中一项重要的反应过程,通过将单体分子连接成长链聚合物,从而形成新的化合物。

聚合反应可以通过不同的方法进行,其中乳液聚合是一种常见且重要的方法。

本文将介绍一种乳液聚合实验,以苯乙烯为单体,通过引发剂的作用,将苯乙烯分子连接成聚苯乙烯聚合物。

实验目的:通过乳液聚合反应,合成聚苯乙烯聚合物,并研究不同实验条件对聚合反应的影响。

实验原理:乳液聚合是一种通过将水溶液中的单体分散到油相中,形成乳液体系,并在引发剂的作用下,使单体发生聚合反应的方法。

实验中,苯乙烯作为单体首先与表面活性剂形成胶束结构,然后通过引发剂的作用,发生聚合反应,最终形成聚合物。

实验步骤:1. 实验前准备:准备苯乙烯、引发剂、表面活性剂等实验材料,并进行必要的安全措施。

2. 制备乳液:将表面活性剂溶解在适量的水中,搅拌均匀形成乳液。

3. 添加引发剂:将引发剂溶解在适量的溶剂中,加入到乳液中,并充分搅拌。

4. 加入苯乙烯:将苯乙烯逐渐加入到乳液中,同时继续搅拌。

5. 反应过程观察:观察乳液中的变化,如颜色、粘度等,并记录观察结果。

6. 反应终止:根据需要,可以通过加热或加入适量的酸等方法终止聚合反应。

7. 分离聚合物:将聚合物从乳液中分离出来,并进行后续处理。

实验结果:在本次实验中,观察到乳液聚合反应发生了以下变化:1. 颜色变化:乳液由无色逐渐变为浑浊的白色乳状液体。

2. 粘度增加:乳液的粘度随着聚合反应的进行逐渐增加。

3. 聚合物形成:在实验结束后,从乳液中分离出了聚苯乙烯聚合物。

实验讨论:通过本次实验,我们成功地合成了聚苯乙烯聚合物,并观察到乳液聚合反应的变化过程。

乳液聚合反应是一种常见的聚合方法,具有以下优点:1. 乳液聚合反应适用于水溶性单体的聚合,可以在水相中进行,无需使用有机溶剂。

2. 乳液聚合反应可以控制聚合反应的速率和产物的分子量,通过调整引发剂的浓度和反应温度等条件,可以得到不同性质的聚合物。

聚苯乙烯的乳液聚合研究

聚苯乙烯的乳液聚合研究



词: 聚苯 乙烯 ; 乳化剂 ; 聚合 .
文献标志码 : A
中图分类号 : T Q 3 1 7
聚苯 乙烯具 有 优 异 的 电学 性 能 , 烯 熔 融 时 的 热 稳定 性和 流动 性非 常好 , 易成 型加 工. 聚苯 乙烯
S Y P . I I 玻璃恒温水浴( 南京桑力 电子设备厂 ) 、 乌
仪器 : K Q 5 2 0 0 D E型数控超声波清洗器 ( 昆山 市超声仪器有 限公 司) 、 B H G - 2 5 0数 显磁力搅拌 电热套( 山东鄄城科源仪器设备厂 ) 、 D F - I I 集热
式磁 力加 热搅拌 器 ( 金 坛 市 医疗仪 器 厂 ) 、 S HB — I I - I T循环 水 多 用 真 空 泵 ( 郑 州 长 城 科 工 贸有 限 公 司) 、 F A 2 0 0 4电子 分 析 天 平 ( 上海精科天平厂 ) 、
试剂 : 苯、 四氢 呋喃 、 无 水 乙醇 、 氯化钠 、 氯 化 钙、 十 二 烷基 硫 酸 钠 , 天津 市 大 茂化 学 试 剂 厂 ; 苯
乙烯、 过硫 酸铵 , 国药集团化学试剂有限公司; 氢
氧 化钠 , 天津 市瑞 金特 化学 品有 限公 司. 合 成用水
是 蒸馏 水.
体系是热力学稳定体系 , 通过乳液聚合 可以获得 高分子量的聚合物 J . 本文以苯 乙烯 为单体 , 过 硫酸铵作引发剂 , 十二烷基硫酸钠 ( S D S ) 为乳化 剂, 水为分散介质 , 进行乳 液聚合 以合成聚苯 乙 烯, 通过调节单体 、 引发剂 、 乳化剂等比例 , 通氮气
氏粘度计 . 7 6 9 Y P 一 1 5 A型粉 末压 片机 ( 天 津 科 器 高 新技 术公司) 、 WR S - 1 A / 1 B型 数 字 熔 点 仪 ( 上 海 易 测 仪 器设 备 有 限 公 司 ) 、 F I - I R 红外 光 谱 分 析 仪 ( 美

粘度法测定聚合物的粘均分子量

粘度法测定聚合物的粘均分子量

粘度法测定聚合物的粘均分子量一、实验目的1. 掌握使用粘度法测定聚合物分子量的基本原理2. 掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法3. 分析分子量大小对聚合物性能以及聚合物加工性能的关系及影响。

二、基本原理聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。

内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关,它的数值越大,表明溶液的粘度越大。

聚合物溶液粘度的变化,一般采用下列的粘度量来描述。

1.相对粘度,又称粘度比,用ηr表示。

它是相同温度条件下,溶液粘度η与纯溶剂粘度η0之比,表示为:ηr=η/η0(1)相对粘度是一个无因次量,随着溶液浓度增加而增加。

对于低剪切速率下聚合物溶液,其值一般大于1。

1.增比粘度(粘度相对增量),用ηsp表示,是相对于溶剂来说,溶液粘度增加的分数:ηsp =(η-η0)/η0 =ηr –1 (2)3. 比浓粘度(粘数),对于高分子溶液,粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大,因此常用其与浓度c之比来表示溶液的粘度,称为比浓粘度或粘数,即:ηsp/c = (ηr-1)/c (3) 粘数的因次是浓度的倒数,一般用 ml/g表示。

1.比浓对数粘度(对数粘度),其定义是相对粘度(粘度比)的自然对数与浓度之比,即:( lnηr)/c = [ln(1+ηsp)]/c (4)单位为浓度的倒数,常用 ml/g表示。

1.特性粘度(极限粘度),其定义为比浓粘度(粘数)ηsp/c或比浓对数粘度(对数粘度)lnηr/c在无限稀释时的外推值,用[η]表示,即:[η] = lim(ηsp/c) = lim(lnηr/c) (5)c→0 c→0[η] 称为特性粘度(或极限粘数),其值与浓度无关,量纲是浓度的倒数。

实验证明,对于给定聚合物,在给定的溶剂和温度下,[η]的数值仅有试样的分子量Mη所决定。

[η]和 Mη的关系如下:[η] =KMηα (6)上式称为Mark-Houwink方程。

实验二--粘度法测定聚合物的粘均分子量

实验二--粘度法测定聚合物的粘均分子量

实验二 粘度法测定聚合物的粘均分子量线型聚合物溶液的基本特性之一是粘度比较大,并且其粘度值与分子量有关,因此可利用这一特性测定聚合物的分子量。

粘度法尽管是一种相对的方法,但因其仪器设备简单,操作方便,分子量适用范围大,又有相当好的实验精确度,所以成为人们最常用的实验技术,在生产和科研中得到广泛的应用。

一. 实验目的掌握粘度法测定聚合物分子量的原理及实验技术。

二. 基本原理聚合物溶液与小分子溶液不同,甚至在极稀的情况下,仍具有较大的粘度。

粘度是分子运动时内摩擦力的量度,因溶液浓度增加,分子间相互作用力增加,运动时阻力就增大。

表示聚合物溶液粘度和浓度关系的经验公式很多,最常用的是哈金斯(Huggins )公式:2[][]spk c cηηη=+ (1)在给定的体系中k 是一个常数,它表征溶液中高分子间和高分子与溶剂分子间的相互作用。

另一个常用的式子是:2[][]ln r c cηβηη=- (2)式中k 与β均为常数,其中k 称为哈金斯参数。

对于柔性链聚合物良溶剂体系,k =1/3,k+β= l/2。

如果溶剂变劣,k 变大;如果聚合物有支化,随支化度增高而显著增加。

从(1)式和(2)式看出,如果用 spc η 或 ln rcη 对c 作图并外推到c→0(即无限稀释),两条直线会在纵坐标上交于一点,其共同截距即为特性粘度[η],如图2-1所示:00ln lim lim []sprc c c cηηη→→== (3)η=1.2~2.0范围内为直线关系。

当溶液浓度太高通常式(1)和式(2)只是在r或分子量太大均得不到直线,如图2-2所示。

此时只能降低浓度再做一次。

特性粘度[η]的大小受下列因素影响:(1)分子量:线型或轻度交联的聚合物分子量增大,[η]增大。

(2)分子形状:分子量相同时,支化分子的形状趋于球形,[η]较线型分子的小。

(3)溶剂特性:聚合物在良溶剂中,大分子较伸展,[η]较大,而在不良溶剂中,大分子较卷曲,[η]较小。

实验五苯乙烯乳液聚合

实验五苯乙烯乳液聚合

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高分子化学实验实验五苯乙烯乳液聚合苯乙烯乳液聚合一、实验目的1、通过实验对比不同量乳化剂对聚合反应速度和产物的相对分子质量的影响,从而了解乳液聚合的特点,了解乳液聚合中各组分的作用,尤其是乳化剂的作用;2、掌握制备聚苯乙烯胶乳的方法,以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。

二、实验原理所谓乳液聚合就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、水、乳化剂及溶于水的引发刑四种基本组分组成.首先在乳液聚台体系中.乳化剂以四种形式存在:①以单分子的形式存在于水中.形成真溶液;②以胶束的形式存在于溶液中;③被吸附在单体球滴表面上,使单体珠滴稳定地悬浮在介质中;④吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。

其次,乳胶粒主要是由胶束形成的,叫作乳胶粒形成的胶束机理。

乳液聚合的聚合反应实际上发生在乳胶粒中。

乳液聚合分为四个阶段:①分三阶段;②乳胶粒生成阶段;③乳胶粒长大阶段;④聚合完成阶段。

乳液聚合的优点是:① 聚合速度快、产物相对分子质量高;② 由于使用水作介质,易于散热、温度容易控制、费用也低;③ 由于聚合形成稳定的乳液体系粘度不大,故可直接用于涂料、粘合剂、织物浸渍等.如需要将聚合物分离,除使用高速离心外,亦可将胶乳冷冻,或加入电解质将聚合物凝聚,然后进行分离,经净化干燥后,可得固体状产品。

乳液聚合的缺点是:聚合物中常带有未洗净的乳化剂和电解质等杂质,从而影响成品的透明度、热稳定性、电性能等。

苯乙烯乳液聚合实验报告

苯乙烯乳液聚合实验报告

苯⼄烯乳液聚合实验报告实验名称:苯⼄烯的乳液聚合姓名:学号:实验⽇期:⼀、实验⽬的1.了解乳液聚合的原理和乳液聚合的⽅法。

2.学习并了解乳液聚合和其他聚合⽅法的区别。

⼆、实验原理乳液聚合是以⼤量⽔为介质,在此介质中使⽤能够使单体分散的⽔溶性聚合引发剂,并添加乳化剂(表⾯活性剂),以使油性单体惊⾏聚合的⽅法。

所⽣成的⾼分⼦聚合物为微细的粒⼦悬浮在⽔中的乳液。

单体能进⾏乳液聚合的单体数量很多,其中应⽤⽐较⼴范的有:⼄烯基单体,例:苯⼄烯、⼄烯、醋酸⼄烯酯、氯⼄烯、偏⼆氯⼄烯等;共轭⼆烯单体,例:丁⼆烯、异戊⼆烯、氯丁⼆烯等;丙烯酸及甲基丙烯酸系单体,例:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯等。

引发剂与悬浮聚合不同,乳液聚合所⽤的引发剂是⽔溶性的,⽽且由于⾼温不利于乳液的稳定性,引发体系产⽣的⾃由基的活化能应当很低,使聚合可以在室温甚⾄更低的温度下进⾏。

常⽤的乳液聚合引发剂有:热分解引发剂,如过硫酸铵[(NH4)2S2O8]、过硫酸钾(K2S2O8);氧化还原引发剂,如过硫酸钾-氯化亚铁体系、过硫酸钾-亚硫酸钠体系、异丙苯过氧化氢-氯化亚铁体系等。

乳化剂乳化剂是可以形成胶束的⼀类物质,在乳液聚合中起着重要的作⽤,常见的乳液聚合体系的乳化剂为负离⼦型,如⼗⼆烷基苯磺酸钠、⼗⼆烷基硫酸钠等。

乳化剂具有降低表⾯张⼒和界⾯张⼒、乳化、分散、增溶作⽤。

三、仪器及药品三⼝烧瓶、搅拌器、回流冷凝管、固定夹及铁架、恒温⽔浴锅、烧杯、量筒、温度计苯⼄烯10mL、⼗⼆烷基苯磺酸钠0.6g、过硫酸钾0.3g 、硫酸铝钾、⽔四、实验步骤及现象1.取0.6g⼗⼆烷基苯磺酸钠,50ml H2O 加⼊三⼝烧瓶升温⾄80℃。

2.加⼊10ml苯⼄烯。

3.取0.3g过硫酸钾溶于10ml H2O 缓缓加⼊三⼝烧瓶。

4.升温到90℃反应1.5⼩时。

现象:溶液浑浊并发蓝光,后来蓝⾊消失变为乳⽩⾊。

5.加⼊KAl(SO4)2进⾏破乳现象:溶液发⽣固化得到⽩⾊固体。

苯乙烯乳液聚合及粘度法测定其分子量

苯乙烯乳液聚合及粘度法测定其分子量

化学化工学院材料化学专业实验报告实验名称:苯乙烯的乳液聚合及其粘均分子量的测定年级:09级材料化学日期: 2011-10-19 姓名:学号:同组人:一、预习部分1、乳液聚合乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下,分散在介质中加入水溶性引发剂,在机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。

它不同于溶液聚合,又不同于悬浮聚合,它是在乳液的胶束中进行的聚合反应,产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。

乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂,还有调节剂、pH 缓冲剂及电解质等其他辅助试剂,它们的比例大致如下:水(分散介质):60%~80% (占乳液总质量) 单体:20%~40% (占乳液总质量)乳化剂:0.1%~5% (占单体质量) 引发剂:0.1%~0.5%(占单体质量)调节剂:0.1%~1% (占单体质量) 其他:少量乳化剂是乳液聚合中的主要组分,当乳化剂水溶液超过临界胶束浓度时,开始形成胶束。

在一般乳液配方条件下,由于胶束数量极大,胶束内有增溶的单体,所以在聚合早期链引发与链增长绝大部分在胶束中发生,以胶束转变为单体聚合物颗粒,乳液聚合的反应速度和产物相对分子质量与反应温度、反应地点、单体浓度、引发剂浓度和单位体积内单体-聚合物颗粒数目等有关。

而体系中最终有多少单体-聚合物颗粒主要取决于乳化剂和引发剂的种类和用量。

当温度、单体浓度、引发剂浓度、乳化剂种类一定时,在一定范围内,乳化剂用量越多、反应速度越快,产物相对分子质量越大。

乳化剂的另一作用是减少分散相与分散介质间的界面张力,使单体与单体-聚合物颗粒分散在介质中形成稳定的乳浊液。

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,体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发刑四种基本组分组成。

首先,在乳液聚台体系中.乳化剂以四种形式存在:以单分子的形式存在于水中.形成真溶液;以胶束的形式存在于溶液中;被吸附在单体球滴表面上,使单体珠滴稳定地悬浮在介质中;吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。

苯乙烯的乳液聚合实验报告

苯乙烯的乳液聚合实验报告

苯乙烯的乳液聚合实验报告一、实验目的1、了解乳液聚合的基本原理和特点。

2、掌握苯乙烯乳液聚合的实验操作方法。

3、学会通过实验数据计算转化率等参数,并分析实验结果。

二、实验原理乳液聚合是在乳化剂的作用下,借助于机械搅拌,将单体分散在水介质中形成乳状液,然后加入引发剂引发聚合反应的方法。

在苯乙烯的乳液聚合中,通常使用阴离子型乳化剂,如十二烷基硫酸钠(SDS)。

乳化剂在水相中形成胶束,单体在搅拌作用下增溶在胶束内部,形成所谓的“增溶胶束”。

引发剂分解产生的自由基进入增溶胶束,引发单体聚合,形成乳胶粒。

随着聚合反应的进行,乳胶粒不断吸收水相中单体,进行聚合反应,乳胶粒逐渐长大。

当乳胶粒体积增大到一定程度时,会发生乳胶粒之间的碰撞、合并,形成较大的粒子。

乳液聚合具有反应速度快、产物相对分子质量高、体系散热容易等优点。

三、实验药品与仪器1、药品苯乙烯:_____,化学纯。

十二烷基硫酸钠(SDS):_____,分析纯。

过硫酸钾(KPS):_____,分析纯。

碳酸氢钠(NaHCO₃):_____,分析纯。

去离子水:_____。

2、仪器四口烧瓶(250 mL):1 个。

电动搅拌器:1 台。

回流冷凝管:1 支。

恒温水浴锅:1 台。

温度计(0 100℃):1 支。

滴液漏斗(50 mL):1 个。

量筒(50 mL、100 mL):各 1 个。

锥形瓶(250 mL):若干。

四、实验步骤1、安装实验装置在四口烧瓶上分别安装电动搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗。

将四口烧瓶置于恒温水浴锅中。

2、配制乳化剂溶液在 100 mL 量筒中,加入 40 mL 去离子水,再加入 16 g SDS,搅拌使其溶解,备用。

3、配制引发剂溶液在 50 mL 量筒中,加入 20 mL 去离子水,再加入 03 g KPS,搅拌使其溶解,备用。

4、预乳化在四口烧瓶中加入 50 mL 去离子水和 1 g SDS,搅拌使其溶解。

然后将 20 mL 苯乙烯缓慢滴加到四口烧瓶中,搅拌 30 分钟,进行预乳化。

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化学化工学院材料化学专业实验报告
实验名称:苯乙烯的乳液聚合及其粘均分子量的测定
年级:09级材料化学日期: 2011-10-19 姓名:学号:同组人:
一、预习部分
1、乳液聚合
乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下,分散在介质中加入水溶性引发剂,在机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。

它不同于溶液聚合,又不同于悬浮聚合,它是在乳液的胶束中进行的聚合反应,产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。

乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂,还有调节剂、pH 缓冲剂及电解质等其他辅助试剂,它们的比例大致如下:
水(分散介质):60%~80% (占乳液总质量) 单体:20%~40% (占乳液总质量)
乳化剂:0.1%~5% (占单体质量) 引发剂:0.1%~0.5%(占单体质量)
调节剂:0.1%~1% (占单体质量) 其他:少量
乳化剂是乳液聚合中的主要组分,当乳化剂水溶液超过临界胶束浓度时,开始形成胶束。

在一般乳液配方条件下,由于胶束数量极大,胶束内有增溶的单体,所以在聚合早期链引发与链增长绝大部分在胶束中发生,以胶束转变为单体聚合物颗粒,乳液聚合的反应速度和产物相对分子质量与反应温度、反应地点、单体浓度、引发剂浓度和单位体积内单体-聚合物颗粒数目等有关。

而体系中最终有多少单体-聚合物颗粒主要取决于乳化剂和引发剂的种类和用量。

当温度、单体浓度、引发剂浓度、乳化剂种类一定时,在一定范围内,乳化剂用量越多、反应速度越快,产物相对分子质量越大。

乳化剂的另一作用是减少分散相与分散介质间的界面张力,使单体与单体-聚合物颗粒分散在介质中形成稳定的乳浊液。

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,体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发刑四种基本组分组成。

首先,在乳液聚台体系中.乳化剂以四种形式存在:以单分子的形式存在于水中.形成真溶液;以胶束的形式存在于溶液中;被吸附在单体球滴表面上,使单体珠滴稳定地悬浮在介质中;吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。

其次,乳胶粒主要是由胶束形成的,叫作乳胶粒形成的胶束机理。

乳液聚合的聚合反应实际上发生在乳胶粒中。

因为在乳胶粒表面上吸附了一层乳化剂分子,使其表面带上某种电荷,静电斥力使乳胶粒不能发生相互碰撞而聚并到一起.这样就形成了一个稳定的体系。

无数个彼此孤立的乳胶粒稳定地分散在介质中,在每个乳胶粒中都进行着聚合反应,都相当于一个进行间断引发本体聚合的小反应器。

而单体珠滴仅仅作为贮存单体的仓库,单体源源不断地由单体珠滴通过水相扩散到乳胶粒中,以补充聚合反应对单体的消耗。

根据这一机理故又有人提出:乳液聚合是指在水乳液中按照胶柬机理形成彼此孤立的乳胶粒中,进行烯类单体自由基加成聚合来生产高聚物的一种技术而言。

乳液聚合的特点:在自由基聚合反应的四种实施方法中,乳液聚合和本体聚合、溶液聚合及悬浮聚合相比有其可贵的、独特的优点。

烯类单体聚合反应放热量很大,其聚合热约为60 一100KJ/mol。

在聚合物生产过程中,反应热的排除是一个关键性的问题。

它不仅关系到操作控制的稳定性和能否安全生产,而且严重地影响着产品的质量。

对本体聚合和溶液聚合来说,反应后期粘度急剧增大,可达几十甚至几百Pa·s。

这样一来,散热问题就成了难以克服的困难,即使采用高效的换热装置及高效搅拌器,也很难将所产生的反应热及时排除。

散热不良必然会造成局部过热、使分子量分布变宽,还会引起支化和交联,使产品质量变坏,严重时会引起暴聚、使产品报废,甚至发生事故。

但是利乳液聚合过程来说,聚合反应发生在分散水相内的乳胶粒中,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。

在这样的体系中,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,象这样的低粘度体系容易搅拌,便于管道输送,容易实现连续化操作。

另外、乳液聚合和悬浮聚合散热情况类似,但也有区别。

对悬浮聚合来说,聚合反应发生在水相中的单体珠中,单体珠滴的直径约在50 一2000um 范围之内,而在乳液聚合体系中,乳胶粒直径一般在0.05—1um 之间。

若把悬浮聚合中的一个单体珠滴比作一个10m 直径的大球,那么乳胶粒仅象一个绿豆粒那么大。

所以从乳胶粒内部内外传热比从悬浮聚合的珠滴内部向外传热要容易得多。

故在乳液聚合体系的乳胶粒中的温度分布要比在悬浮聚合体系的珠滴中的温度分布均匀很多。

乳液聚合的优点:①聚合速度快、产物相对分子质量高。

②由于使用水作介质,易于散热、温度容易控制、费用也低。

③由于聚合形成稳定的乳液体系粘度不大,故可直接用于涂料、粘合剂、织物浸渍等。

如需要将聚合物分离,除使用高速离心外,亦可将胶乳冷冻,或加入电解质将聚合物凝聚,然后进行分离,经净化干燥后,可得固体状产品。

它的缺点是:聚合物中常带有未洗净的乳化剂和电解质等杂质,从而影响成品的透明度、热稳定性、电性能等。

尽管如此,乳液聚合仍是工业生产的重要方法,特别是在合成橡胶工业中应用得最多。

乳液聚合的应用:
a) 聚合后分离成胶状或粉状固体产品,如甲苯、丁氰、氯丁等合成橡胶、ABS、MBS等工程塑料和抗冲改性剂,糊用聚氯乙烯树脂、聚四氟乙烯等特种塑料。

b) 聚合后胶乳直接使用做涂料和粘合剂,如丁苯乳胶、聚醋酸乙烯酯乳胶
等,可用作内外墙涂料、纸张涂层以及地毯、无纺布、木材的粘合剂等。

c) 微粒用作颜料、粒径测定标样、免疫试剂的载体等
2、粘度法测定分子量
外推法求高聚物的特性粘度:
特性粘度与高聚物相对分子量的关系式
二、实验部分
(实验原理及步骤见相关讲义)
三、实验结果分析
数据记录
溶剂流出时间027.897t =s
图形
此次实验所得产品10.5g
c
r /ln /sp c c c c η-η-和关系图-50.73
5
=KM ==4.2410a M M ηη⨯⨯⨯[]=1.435]可有:1.43511.210所以
总结:乳化剂浓度越大,胶束数目越多,按胶束机理成核的乳胶粒数也就越多,乳胶粒的直径也就越小,分子量越高,聚合反应速率越大。

四、思考题
1、根据乳液聚合机理和动力学解释乳液聚合反应速度快和相对分子质量高的特点。

答:高分子量的原因:在乳液聚合体系中,引发剂溶于水相,且在水相中分解成自由基。

自由基由水相扩散到胶束中或乳胶粒中,在其中引发聚合。

聚合反应就发生在一个个被此孤立的乳胶粒中。

任意两个自由基都有相互碰撞而彼终止的可能性。

而在乳液聚合体系中,一个个自由基链被封闭在彼此孤立的乳胶粒中,不同乳胶粒中的自由基链不能相互终止,只能和由水相扩散进来的韧始自由基发生链终止反应。

故在乳液聚合中自由基链的平均寿命比用其他聚合方法时要长,自由基有充分的时间增长到很高的分子量。

高速率的原因:在乳液聚合体系中有着巨大数量的乳胶粒,其中封闭着巨大数量的自由基进行链增长反应,自由基的总浓度比其他聚合过程要大。

故乳液聚合反应比其他聚合过程的反应速率要高。

2.试说明在后处理中聚合物用热水及乙醇处理的目的是什么?
答:因为乳液聚合得到的产物当中还有NaCl,乳化剂等杂质。

用热水可以将NaCl洗涤。

乙醇可溶解乳化剂,将其尽量洗涤干净。

3. 根据实验结果,讨论乳化剂在乳液聚合中的作用。

答:从反应现象和实验得到的产品为白色粉末状的产物。

我们可以看出乳化剂能起到以下几个作用:
1)降低表面张力,使单体分散成细小液滴;
2)在液滴表面形成保护层,防止凝聚,是乳液稳定;
3)形成胶束,使单体増溶。

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