反相乳液聚合法分析

二、原理介绍：
1、概要： a、定义：体系在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在连续相中分散 成乳状液，由引发剂引发而进行的聚合反应。 b、组成：单体（油溶性）、分散介质（水）、引发剂（水溶性）、乳化剂。

2、乳液聚合的优缺点 a、优点：作分散介质，传热控温容易； 可在低温下聚合； 反应速率快，分子量高； 反相乳液聚合中，油相（连续相）可重 复使用）； 可直接得到聚合物乳胶。 b、缺点：要得到固体聚合物，后处理麻烦（油水相难分离）； 难以除尽乳化剂残留物； 成本较高。

5、乳化剂和乳化作用
使互不相溶的两物质（水与油）转变成相当稳定而难以分 层的乳液。 1）当乳化剂的浓度很低时，乳化剂以分子状态真溶于水 中，亲水基伸向水层，疏水基伸向空气层，水表面张力急 剧下降。 2）当乳化剂浓度达到一定值时，表面张力的下降趋向平 缓。 3）乳化剂浓度超过临界胶束浓度（CMC）后还不很高时， 胶束较小。 4）乳化剂浓度较大时，胶束呈棒状，胶束中乳化剂的分 子的疏水基伸向胶束内部，亲水基伸向水层。
材料•制备方法
反相乳液聚合法
XXX 5. 21. 2014
2018/9/18
乳液聚合法
背景
原理
应用及展 望
文献陈述

一、背景知识
乳液聚合是制备聚合物的一种重要技术，最早的关于乳液聚合方法的报道出 现于1932年。其后 ，在经历了1930～1950年的初步发展之后，才成为目前在 聚合物制备中举足轻重的工业方法。 乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法，也是非常重要的一种方 法，它以水作溶剂，对环境十分有利。

三、应用及展望
乳液聚合因能够制备：单分散聚合物微球、聚合物复合胶 乳、表面功能化微球等 ，在污水治理，萃取分离，催化， 食品，生物医药（核壳结构），化妆品，材料制备，化学 反应介质，涂料等领域均具有潜在的应用前景。 从上面的介绍 中我 们可以看出国外在反相乳液聚合的基 础理论和实践 应用上都做了较大量的工作。尽管 如此,仍 然还有许多方面须进一步探索。在基础理论方面今后的工 作可望在以下几方面进一步展开： 1.由于反相乳液固有的不稳定性,人们正对一种新的方法— — 反相微乳液聚合 , 倾注极大的热情 , 也已取得了相当的成 就，在今后的研究中,它仍然会占据相当的比重； 2.拓宽反相乳液的聚合体系,开展三元共聚含研究等； 3.介质 ( 如溶剂酸盐等 ) 对聚合反应各方面的影响不可忽略。

3、乳液聚合的分类 按照聚合物（反应物）能否溶于油相，可分为：均相乳液聚合和非均相乳液 聚合。 按照油水相的比例，可分为： W/O（正相：油包水体系）， O/W（反相：水包油）， W/O/W（复相） O/W/O（复相）
核壳微球结构


10、反相乳液聚合的影响因素及基本配量
油水相比例1:1.2 ～1:2.0； 油相性质：表面张力，HLB值大小等； 乳核溶液：单体（或反应物）； 乳化剂用量：占总体积的0.2%～0.8%； 搅拌速度：适中的搅拌速度，太高太低都不利于乳液生产； 温度适中。
4、乳液聚合的主要组分 单体：在水相（或油相）中能均匀溶解，但不溶于油相（水相）的反应物。 引发剂：在自由基聚合中，有偶氮类引发剂、有机过氧化物、无机过氧化物 等。在逐步聚合反应中，可选用交联剂。 水相（油相）：传统乳液聚合以水作介质，选用水溶性引发剂。反相乳液聚 合中，采用油相为介质（如：液体石蜡，正己烷，苯基硅油等）。 乳化剂：阴离子乳化剂与非离子表面活性剂（Span-80，Tween-80）。


碳纳米管/导电聚苯胺复合材料研究概况 导电聚苯胺(conductive polyaniline, cPANI)具有电导率高、 环境稳定性好、原料价廉易得、制备方法简单等优点，成为导电高分 子领域最受关注的品种之一。由于聚苯胺分子链间存在着强氢键相互 作用，宏观表现为不溶不熔。1992年，曹镛等[2]提出了对离子诱导 掺杂聚苯胺的方法，有效解决了导电态聚苯胺在普通溶剂中的溶解或 分散难题。但是无论是对于有机溶剂体系，还是新近开发的环保型水 基分散体系来说，由于大量的绝缘性掺杂剂的存在，常常使得整个体 系的导电率很难进一步提高，而且机械性能和热稳定性能均较低。 聚苯胺纳米复合材料不仅可充分利用两者性能互补的优势，而且 能凭借协同效应赋予材料前所未有的独特性能，从而在电、磁、催化、 光电、储能、微波吸收、生物传感等方面显示出众多诱人的应用前景。 其中，由于碳纳米管(carbon nanotube, CNT)具有显著的导电特性、 耐热稳定性和超高的机械强度，CNT/PANI体系已经成为当前导电高分 子复合材料领域中的研究热点。

bubbled at room temperature through the emulsion for about 20 min to eliminate oxygen. Temperature was equilibrated at 50–90℃ in a thermal oil bath. AIBN initiator dissolved in toluene was then added and the reaction mass was stirred for 1 h. The product was then poured into methanol to remove water. The dewatered product was immersed in a methanol–toluene mixture (weight ratio 7:3) and stirred for 24 h to remove emulsifiers and initiator, and finally dispersed in methanol for 3 h. The product particles were filtered and dried in vacuum at 65℃for 2 days.

7、亲油亲水平衡值（HLB）
0 7 15
亲油
亲水
HLB值 HLB值范围 1.5～3.0 3.0～6.0 应用 消泡 W/O型乳化
7～9
8～10

润湿、渗透
O/W型乳化
8、表面活性剂的HLB值求取方法
乳化换算法；基团质量法；皂化值法；Davies法；对数法； 无机性基团法。

Experimental：
Inverse emulsion pathways:The synthesis of CNT/PANI composites using water in oil system has been mentioned as one of the methods serving to prepare CNT/PANI composites.

四、文献陈述


Experimental：
1. Preparation of sodium PVA sulfate. 2. Preparation of superabsorbents. A predetermined amount of 7.5 M NaOH solution was added dropwise to the stirred aqueous AA solution in a 50 ml beaker cooled with an ice bath for partial neutralization（中 和）. The crosslinking monomer, MBA（N,N乙烯基双丙烯酰 胺）, was dissolved in the above AA solution. The monomer solution was then added to the SPS solution in a 50 ml vial with nitrogen bubbling until a clear mixture was obtained which was used as the disperse phase. Toluene used as the continuous phase, in which a mixture of the emulsifier Span 80 and ethyl cellulose (weight ratio 10:1) was dissolved, was poured into a four-necked flask fitted with a mechanical stirrer, thermometer, dropping funnel and a reflux condenser. The disperse phase containing the monomer and SPS was carefully added dropwise to the continuous phase while stirring with a propeller type stirrer at 500 rpm to form an emulsion. Purified nitrogen was


Fig. 5. Scanning electron micrograph of (a) ground SA-IP-SPS prepared without ethyl cellulose and (b) SA-IP-SPS prepared with ethyl cellulose.

6、乳化剂在形成W/O乳液的机理
乳液聚合开始时，单体和乳化剂分别处在水溶液、胶束、 液滴三相。
乳化剂：大部分形成胶束，
聚 合 前 单 体 和 乳 化 剂 状 态 部分被单体液滴吸附，少量 溶解于油相中。
（直径4～5 nm，胶束数目
为1017～1018 / cm3 ，每个 胶束含乳化剂50~150个）。