微乳液聚合的原理及应用

合集下载

乳液聚合原理

乳液聚合原理
些特殊使用场合; (4) 由于使用乳化剂,聚合物不纯。后处理复杂,成本高。
2、乳液聚合的基本原理
乳化现象及乳化液的稳定性
如果在水相中加入超过一定数量(临界胶束浓度)的乳 化剂,经搅拌后形成乳化液体,停止搅拌后不在分层, 此种现象称为乳化现象,此种稳定的非均相液体即是乳 状液。
2、乳液聚合的基本原理
举例:
NaO
O
O
P O(CH2)m O P ONa
OC12H25
OC12H25
双烷氧基双磷酸盐 Gemini 表面活性剂
O
S O 3 N a
O
O
S O 3 N a
二聚体磺酸盐阴离子Gemini
表面活性剂
O O
O
C O O N a C O O N a
二聚体羧酸盐阴离子Gemini 表面活性剂
非离子Gemini表面活性剂
一般乳胶粒的颗粒数为1014个/ml左右; 而自由基生成速度为1013/ml*s;
二个自由基分别扩散到一个乳胶粒中的时间间隔为10s。按照自由基 反应机理,有S-E-H(smith-Ewart-Harkins)方程:
RP=kp[M][M·]= kp[M](N/2) Xn= [kp[M](N/2)]/(ρ/2)= kp[M]N/ρ
3、乳液聚合物料体系及其影响因素
乳化剂
1、乳化剂的分类
按照乳化剂作用形 成稳定胶束的机理
表面活性剂乳化剂
高分子乳化剂 低分子乳化剂
高分散性固体粉末乳化剂
乳化剂的分类
阴离子型乳化剂 (使用条件:pH>7) 常用的阴离子型乳化剂有:硬脂酸盐、松香酸盐、
烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐等。
按照亲水基团的性质

乳液聚合基本原理

乳液聚合基本原理

乳液聚合基本原理2016-10-23 作者Ronald Lewarchik乳液聚合是由固特异轮胎橡胶公司在上世纪20年代发明的。

乳液聚合过程产生乳胶粒子,这是一种聚合物的水分散体。

主要使用乳液聚合物的水性涂料是全球范围使用最大的涂料技术类型,占总涂料市场的百分之一,并预计会持续增长。

在乳液聚合中,单体首先分散在水相中。

引发剂的自由基在水相中产生并迁移进入和单体分子一起溶胀的皂基胶束中。

随着聚合反应的进行,更多的单体进入胶束使得聚合继续进行。

图1:乳液聚合的机理【2】在结束反应前,只要有一个自由基存在于胶束中,就有形成近似百万甚至更高分子量的可能。

不像溶剂型聚合物,乳液的粘度取决于含有分散粒子的介质(连续介质)。

通过加入链转移剂来控制分子量。

得到的乳液粒子是一种水包油的乳状液。

单体在水相中。

一个不太常用的乳化技术称为反相乳液聚合过程,是将水溶性的单体分散在非水相。

乳液聚合可以使用间歇工艺,半连续工艺或连续工艺。

商业化乳液聚合物使用半连续或连续工艺甚过简单的间歇工艺,这是因为在一个大的反应釜中乳液间歇工艺产生的热量是不可控的。

在半连续间歇工艺中,单体和引发剂以可控的速率按比例加入可快速聚合。

这种方法便于控制温度,因为单体浓度较低,也可以说单体处在饥饿状态下。

种子乳液聚合反应的开始也使用这种方法。

在连续工艺中,反应体系以一定速率在合适的反应釜内连续进出,这样发生反应体系的总体积在任何时刻都是恒定的。

细乳液是利用混合的乳化剂体系由强力的机械搅拌或均化方式使单体分散在水中而得到的。

所用的混合乳化剂体系包括经典的乳化剂和与水不相溶的助表面活性剂,如长链脂肪醇或烷烃(如鲸蜡醇或鲸蜡烷)。

最终的聚合物颗粒几乎和初始单体液滴的大小相同。

相比用常规手段制得的乳液,它们的粒径分布更广泛。

【4】表1.乳液聚合中原材料的选择在微乳液聚合中,初始系统是由经典的乳化剂,例如月桂基磺酸钠的帮助下在水中分散成10到100纳米液滴的单体,助表面活性剂,如低分子量醇(戊醇或己醇)组成。

微乳液的原理及应用

微乳液的原理及应用

微乳液的原理及应用1. 微乳液的定义和特点微乳液是一种由水和油相组成的胶体系统,其中水相被包裹在油相微粒中,粒径一般在10-200纳米范围内。

微乳液具有以下特点:•稳定性:微乳液由于其小颗粒尺寸和特殊的制备工艺,可以在常温下保持长时间的稳定性。

•渗透性:微乳液的微粒尺寸与皮肤细胞相当,能够更好地渗透到皮肤中,使药物更有效地吸收。

•透明度:微乳液具有良好的透明度,使其在化妆品行业中得到广泛应用。

2. 微乳液的形成原理微乳液的形成是由于胶体系统中表面活性剂的存在,表面活性剂可将水相和油相结合形成微粒。

微乳液的形成过程可通过以下几个步骤来说明:1.胶团生长阶段:在水和油相混合的过程中,表面活性剂分子在两相界面上聚集并形成胶团。

2.胶团束聚合:胶团在界面上自发地形成束,这些束能进一步纳米化为微乳液的胶束。

3.胶束的稳定:由于胶束表面的增加,胶束会带有亲水头和疏水尾部,从而形成稳定的微乳液系统。

3. 微乳液的应用3.1 药物传递微乳液在药物传递领域具有广泛的应用。

由于微乳液的小颗粒尺寸和高渗透性,它可以作为药物的载体,提高药物在体内的吸收和作用效果。

微乳液在口服、皮肤贴敷和注射等药物传递途径中都有应用。

3.2 食品工业微乳液在食品工业中的应用主要体现在食品添加剂、调味品和乳化剂等方面。

微乳液可以提供更好的均匀分散性和稳定性,改善食品质感和口感。

3.3 化妆品由于微乳液具有良好的透明度和渗透性,因此在化妆品中被广泛使用。

微乳液可以作为护肤品、乳液、防晒霜等产品的基础配方,提高化妆品的渗透性和活性成分的吸收效果。

3.4 农业领域微乳液在农业领域的应用主要体现在农药、肥料和植物生长调节剂等方面。

微乳液可以提高农药的渗透性和作用效果,减少农药的使用量,从而减少对环境的污染。

4. 微乳液的制备方法制备微乳液的方法有多种,常见的包括溶剂法、高能搅拌法和研磨法等。

•溶剂法:将油相和水相溶于适当的溶剂中,通过慢速加入高效搅拌器进行搅拌和乳化,最后去除残余的溶剂。

微乳液聚合的原理及应用

微乳液聚合的原理及应用

束。Candau[6]等研究发现在丙烯酰胺微乳液聚合体系内, 聚合 赖于组 分的 加料 顺序 。简化 乳化 体系 , 降低 体系 中乳 化剂/单
前体系中没有大的单体液滴存在, 所有的单体都分布于胶束 体的比值是微乳液聚合实际应用的关键问题。根据 Schulman
中。溶有单体的胶束尺寸为 4nm, 空胶束的尺寸为 1.6nm。胶 [3]等 提 出 的 “瞬 时 负 界 面 张 力 ”理 论 和 Ruchensteint[4]的 自 由 能
* [收稿日期]2008- 02- 09 * * [作者简介]金凤友, 男, 绥化学院化学与制药工程系教授。
- 168-
微 区 内 成 核 形 成 了 乳 胶 粒 子 , 由 于 HEMA 浓 度 的 降 低 , 体 系
三 、微 乳 液 聚 合 方 法
的表面张力迅速增大, 通过电镜可以观察到有聚合物粒子生
构 , 此 时 体 系 处 于 相 反 转 区 域[2]。Gan 等 用 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 乳 液 聚 合 得 到 透 明 的 多 孔 聚 合 物 , 如 阴 离 子 型 Nall- EAAU、
(Methyl Methacrylate, MMA)为 单 体 , 由 于 MMA 的 极 性 较 大 它 阳 离 子 型 AUTMAC、 两 性 AUDMMA 和 非 离 子 型 PEO- R-
性 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 (cetyl tyirmethyl ammonium bro- Larpent[7]以 HEA, HEMA, HBA 和 HPMA 取 代正 戊醇 作为微 乳
mide, CTAB)为 乳 化 剂 , 水 作 介 质 的 双 连 续 微 乳 液 体 系 , 其 微 液聚合中的助乳化剂, 进行 ST 的 O/W 微乳液 聚合 , 制成 了功

化妆品微乳液的原理及应用

化妆品微乳液的原理及应用

化妆品微乳液的原理及应用1. 引言化妆品微乳液作为一种重要的化妆品配方,具有广泛的应用领域和显著的效果。

本文将介绍化妆品微乳液的原理及其在化妆品领域的应用。

2. 化妆品微乳液的原理化妆品微乳液基于乳液的特性,通过调节表面活性剂的性质和组成,使得油水两相能够均匀分散并形成微细乳液粒子。

具体原理如下:2.1 表面活性剂的作用表面活性剂是化妆品微乳液中起关键作用的成分之一。

它具有两性结构,能够降低油水界面的张力,并促使油水两相混合均匀。

同时,表面活性剂还能减少乳液粒子之间的吸引力,保持乳液的稳定性。

2.2 乳化剂的选择在化妆品微乳液配方中,选择适当的乳化剂是非常重要的。

乳化剂能够降低油水两相的界面张力,促进微乳液的形成。

不同类型的乳化剂会对乳液的稳定性、质地等方面产生不同的影响。

2.3 乳化过程乳化过程是指将油相和水相混合并形成微乳液的过程。

一般情况下,先将油相和水相分别加热至一定温度,然后将两相混合,并通过搅拌等方法使其均匀分散。

最终得到的乳液具有微细的粒径,稳定性好。

3. 化妆品微乳液的应用化妆品微乳液在化妆品领域有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域:3.1 洁面乳化妆品微乳液可以用作洁面乳的配方。

微乳液的粒径较小,能够更好地将油脂和污垢带走,并且清洗时较为温和,不易对皮肤造成刺激。

3.2 乳液化妆品微乳液还可以用作乳液的配方。

微乳液中的水相能够为皮肤提供水分,而油相则能够起到柔润皮肤的作用。

微乳液的质地轻盈,易于被皮肤吸收。

3.3 防晒霜化妆品微乳液还被广泛应用于防晒霜的制作中。

微乳液的乳液粒子非常细小,能够均匀分布在皮肤表面,并在皮肤上形成一层保护膜,有效阻挡紫外线对皮肤的伤害。

3.4 护发素化妆品微乳液还可以用作护发素的配方。

微乳液能够将护发素中的有效成分均匀包裹在乳液粒子中,使其更容易与头发接触,发挥更好的护发效果。

4. 小结化妆品微乳液作为一种重要的化妆品配方,通过调节表面活性剂的性质和组成,能够形成稳定的微乳液粒子。

微流控乳液聚合

微流控乳液聚合

微流控乳液聚合第一部分:引言近年来,微流控技术在化学、生物、材料等领域得到了广泛的应用。

在这些领域中,乳液聚合作为一种重要的合成方法,因其在微流控条件下实现了高效、可控的聚合反应而备受关注。

本文将重点探讨微流控乳液聚合的原理、应用以及优势。

第二部分:微流控乳液聚合的原理微流控乳液聚合是利用微流控技术将两种或多种不相溶的液体通过微观通道混合,并在混合过程中进行聚合反应的一种方法。

通常情况下,乳液聚合需要通过剪切、离散相的形成以及聚合反应的进行来实现。

在微流控乳液聚合中,需要通过微流控芯片来实现液体的混合。

这种微流控芯片通常由微通道、混合区和反应区组成。

微通道用于将两种或多种不相溶的液体导入混合区,混合区通过特定的结构和流动条件来促使液体混合。

混合完成后,液体流入反应区进行聚合反应。

微流控乳液聚合的原理基于微观尺度下流体的特性。

由于微通道的尺寸较小,流体流动时存在较大的表面积与体积比,从而增加了液体之间的接触面积,促进了混合的发生。

同时,微流控芯片的结构设计可以通过调节液体流动的速度、方向和混合程度来控制聚合反应的进程,实现对反应的高效控制。

第三部分:微流控乳液聚合的应用微流控乳液聚合在化学、生物、材料等领域具有广泛的应用前景。

其中,最具代表性的应用之一是在纳米材料的合成中。

通过微流控乳液聚合,可以控制纳米粒子的形貌、尺寸和结构,实现对纳米材料性能的精确调控。

此外,微流控乳液聚合还可以应用于纳米药物载体的制备、微胶囊的合成等领域。

在生物领域,微流控乳液聚合也具有重要的应用价值。

例如,可以利用微流控乳液聚合制备具有特定结构和功能的微胶囊,用于细胞培养、组织工程等方面。

此外,微流控乳液聚合还可以用于生物传感器的制备,实现对生物分子的高灵敏检测。

微流控乳液聚合还可以应用于化学反应的快速筛选和优化。

由于微流控芯片可以实现高效的混合和反应控制,可以快速地进行多种反应条件的测试,从而找到最佳的反应条件。

这对于化学反应的高通量筛选和优化具有重要意义。

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。

乳液聚合原理

乳液聚合原理

乳液聚合原理乳液聚合是一种重要的合成方法,它在许多领域都有着广泛的应用。

乳液聚合是指在水相中存在的乳液中进行的聚合反应。

在这种反应中,单体以微乳滴的形式存在于水相中,通过乳化剂的作用形成乳液。

乳液聚合具有许多优点,如能够有效控制聚合反应的温度、提高反应速率、减小粒径等,因此在聚合工艺中得到了广泛的应用。

乳液聚合的原理是基于乳液的形成和稳定机制。

乳化剂在水相和油相之间形成一层薄膜,使得油相以微乳滴的形式分散在水相中。

在乳液中进行聚合反应时,乳化剂的存在可以有效地防止微乳滴的聚集和凝聚,从而保持微乳滴的稳定性。

此外,乳化剂还可以调节微乳滴的粒径和分布,使得聚合反应可以在更加均匀和稳定的条件下进行。

乳液聚合的原理还涉及到乳化剂的选择和使用。

乳化剂的种类和用量对于乳液的形成和稳定起着至关重要的作用。

合适的乳化剂可以有效地降低乳液的表面张力,增加乳液的稳定性,促进聚合反应的进行。

因此,在乳液聚合中,选择合适的乳化剂并合理控制其用量是至关重要的。

乳液聚合的原理还包括聚合反应的控制和调节。

在乳液中进行聚合反应时,需要控制好反应温度、搅拌速率、乳化剂用量等因素,以保证聚合反应的进行和产物的质量。

同时,还需要注意乳液的稳定性和分散性,以防止聚合反应过程中出现不均匀或不完全的情况。

总的来说,乳液聚合是一种重要的合成方法,其原理涉及到乳液的形成和稳定机制、乳化剂的选择和使用、聚合反应的控制和调节等方面。

乳液聚合不仅可以有效地改善聚合反应的条件,提高产物的质量,而且还具有许多其他优点,因此在聚合工艺中得到了广泛的应用。

希望通过本文的介绍,可以更加深入地了解乳液聚合的原理和应用,为相关领域的研究和应用提供一定的参考和帮助。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

体溶胀而长大, 迅速增多的乳胶粒子需要乳化剂来稳定, 而且 部分聚合后体系的粘度又较高, 乳化剂分子不可能立即扩散 到新生成的乳胶粒子表面将其稳定住, 致使乳胶粒子相互撞
体、水为介质的正相微乳液体系的聚合的行为。微乳体系中 击, 在憎水作用下势必相互凝结, 最终聚合物乳胶粒子再度变
乳化剂及助乳化剂的浓度很高, 单体浓度很低。助乳化剂总 成连续相。在聚合的全过程中, 水相始终是充填在空隙位置,
* [收稿日期]2008- 02- 09 * * [作者简介]金凤友, 男, 绥化学院化学与制药工程系教授。
- 168-
微 区 内 成 核 形 成 了 乳 胶 粒 子 , 由 于 HEMA 浓 度 的 降 低 , 体 系
三 、微 乳 液 聚 合 方 法
的表面张力迅速增大, 通过电镜可以观察到有聚合物粒子生
关键词: 微乳液聚合; 聚合机理; 乳胶微粒
中图分类号: TQ630.1
文献标识码: A
文章编号: 1004- 8499( 2008) 03- 0168- 03
微 乳 液 是 由 油 、水 、乳 化 剂 和 助 乳 化 剂 组 成 的 各 向 同 性 、 子的成 长 , 微 乳 液 滴 中 的 单 体 浓 度 减 少 , 聚 合 速 率 也 就 减 慢 。 热力学稳定的透明 或半 透明 胶体 分散 体系 , 其分 散相(单体 微 微乳液聚合动力学曲线如图 1 所示。但最近有研究表明若单 液滴)直径一般在 10~50nm 范围, 界 面层 厚度 通常 为 2~5 nm, 体浓度足够高, 而引发剂浓度低或反应温度低时, 微乳液聚合 由于分散相尺寸远小于可见光波长, 因此微乳液一般为透明 也可观察到恒速期出现。 或 半 透 明 的 。 微 乳 液 具 有 热 力 学 稳 定 、光 学 透 明 、分 散 相 尺 寸 小等特性外, 微乳结构的可变性大也是微乳液区别于普通乳 液的另一个显著特征。
构 , 此 时 体 系 处 于 相 反 转 区 域[2]。Gan 等 用 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 乳 液 聚 合 得 到 透 明 的 多 孔 聚 合 物 , 如 阴 离 子 型 Nall- EAAU、
(Methyl Methacrylate, MMA)为 单 体 , 由 于 MMA 的 极 性 较 大 它 阳 离 子 型 AUTMAC、 两 性 AUDMMA 和 非 离 子 型 PEO- R-
乳胶粒 内仅 有 1 4 条 聚 合 物 链. 而 每 个 乳 液 乳 胶 粒 内 聚 合 物 提高到 45% 以上。徐相凌等[6]通过增大亲油基团制成了 Y 型
链 的 数 目 较 大 , 常 在 100- l000 之 间 ; 但 是 微 乳 液 乳 胶 粒 的 分 乳化剂(12- 丁酰 氧基- 十八 烯酸)与其 它乳 化 剂 复 配 , 用 于 BA
束。Candau[6]等研究发现在丙烯酰胺微乳液聚合体系内, 聚合 赖于组 分的 加料 顺序 。简化 乳化 体系 , 降低 体系 中乳 化剂/单
前体系中没有大的单体液滴存在, 所有的单体都分布于胶束 体的比值是微乳液聚合实际应用的关键问题。根据 Schulman
中。溶有单体的胶束尺寸为 4nm, 空胶束的尺寸为 1.6nm。胶 [3]等 提 出 的 “瞬 时 负 界 面 张 力 ”理 论 和 Ruchensteint[4]的 自 由 能
相中自由基成核, 直至反应结束为止。在整个聚合反应过 程 的微 乳液是 微乳 液聚 合的 关键 。目前 的研 究结 果 显 示 , 在 O/
中 , 不断 有新 的 乳 胶 粒 生 成 , 乳 胶 粒 间 不 存 在 聚 并 , 乳 胶 粒 通 W 型微 乳液 体系的 表面 活 性 剂 浓 度 都 很 高(>10%), 而 单 体 含
过不断捕捉水相中自由基及单体进行链增长反应而实现体积 量较低(<10%), 而且需要助乳化剂来调节 HLB 值。而 W/O 型
增大。
微乳液中由于水溶性单体可以部分地分布在油.水相界面上,
( 二) 反相微乳液聚合。在 W/O 型微 乳液 中, 单 体可 部分 加大相应微乳的增溶区域而起到助乳化剂的作用, 因此制备
* * * 第 28 卷第 3 期 Vol. 28 No. 3
绥化学院学报 Journal of Suihua University
2008 年 6 月 Jun . 2008
微乳液聚合的原理及应用
金凤友 王可答 樊铁波
( 绥化学院化学与制药工程系 黑龙江绥化 152061)
摘 要: 综述了微乳液的聚合机理、方法和工艺。阐述微乳液聚合物的特点及其应用。
束浓度为 1021 个/L。W/O 型微 乳液 聚合 的动 力学 过程 也不 服 变化与微乳液的稳定关系理论, 微乳液都可自发形成, 不须外
从经典的 Smith- Ewart 理论 , 反应过程 没有 恒速 期, 成 核反 应 界提供能量, 无须搅拌, 但体系须消耗大量的乳化剂。在微 乳
是一种贯穿全过程的连续的粒子成核过程。只有当所有的单 液聚合工艺中, 首先, 人们发现采用微乳化设备如超声波或微
均 聚 及 其 与 丙 烯 酸 (acrylic acid, AA)或 丙 烯 酸 钠 共 聚 体 系 的 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
微乳液聚合。W/O 型微乳体系中乳化剂的含量比乳液聚合体 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
系高很多, 致使聚合的整个过程中体系内都存在着大量的胶 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
也 能 充 当 部 分 助 乳 化 剂 , 甲 基 丙 烯 酸- 2- 羟 乙 酯(2- hydrox- MA- 40 等, 并实 现了 仅用 MMA、水 和 一 种 可 聚 合 表 面 活 性 剂
yethvl methacrylate, HEMA)为助乳 化 剂 , 以 阳 离 子 型 的 表 面 活 的 三 组 分 微 乳 体 系 进 行 聚 合 得 到 透 明 的 多 孔 材 料 的 目 的[6]。
量的 60%存在于 界 面 层 , 有 一 部 分 溶 于 水 相 及 单 体 液 滴 ; 单 维持贯通, 这可从聚合前后体系的电导几乎不变的事实得 以 体 95% 以微液滴形式分散在水相中, 少 量存 在于 界面 层内 。 证明。
单体液滴直径为 25nm, 与乳液聚合体系中单体 增溶 胶束 的尺
寸(40- 50nm)是 相 当 的 。 由 于 单 体 微 液 滴 具 有 相 当 大 的 表 面
一 、微 乳 液 聚 合 原 理
常规乳液聚合中, 聚合机理为胶束成核机理为主, 均相成 核并存。微乳液聚合过程中, 由于聚合体系没有大的单体珠 滴 , 水 溶 性 小 的 单 体 都 被 增 溶 于 胶 束 中(4nm, l021 个/L), 形 成 微乳液滴, 油溶性引发剂存在于微滴, 水溶性引发剂通过扩散 由水相进入微滴引发聚合; 而对于水溶性大的单体在聚合初 期, 水相自由基先引发水相单体形成低聚物自由基, 然后被微 液滴瞬间俘获引发微液滴成核聚合, 诚然, 微乳液聚合最主要 的成核位置应是在微乳液滴中。由于在聚合的整个过程中体 系内部 都存 在大 量的 胶束 , 直至 聚合 结束 时 , 体 系 仍 有 1.6nm 的 空 胶 束(5×l021 个/L), 因 此 在 很 高 的 转 化 率 下 仍 会 产 生 新 的 聚合物粒子, 即表现出连续成核的特征。
成, 此时双连续相基本被破坏。随着聚合物乳胶粒子不断被单
( 一) 正相微乳液聚合。对 O/W 型微乳液聚合研究较深入 的 是 苯 乙 烯 体 系 的 微 乳 液 聚 合 , Gan- dau[4]和 Guo [5]等 研 究 了 以 十 二 烷 基 硫 酸 钠 为 乳 化 剂 、正 戊 醇 为 助 乳 化 剂 、苯 乙 烯 为 单
结构随转化率的提高有非常明显的变化。在聚合初期, 在油 能化的纳米微球。
体都被聚合物粒子吸附时 , 成核过程才结束, 聚合体系的聚合 流态均化器等微乳化工艺, 可以降低乳化剂的用量。探寻高效
粒子半径约为 25nm, 浓度为 1018 个/L。至聚合结束时, 体系内 乳化剂也是一个研究热点, 某些离子 型表 面活 性剂 如 AOT(琥
仍含有 1.6nm 的空胶束为 5×1021 个/L [1]。
根 据 经 典 的 Smith.Ewart 理 论 , 乳 液 聚 合 过 程 分 为 增 速 期、恒速期和降速期三阶段。在微乳液聚合动力学研究中, 普 遍认同 Guo 的研究结 论: 聚 合速 率仅 分增 速期 I 和降 速期 II 两个阶段, 聚合过程无明显的恒速阶段, 也无凝胶效应。这是 因为微乳液体系中无单体珠滴作为单体库补充单体, 随着粒
地分 散在 油一 水 相 界 面 上 , 起 助 乳 化 剂 的 作 用 。W/O 型 微 乳 反相微乳液比制备正相微乳液要来 得容 易, 这 也是 O/W 型微
液 聚 合 常 见 的 是 丙 烯 酰 胺 单 体(acrylamidemonomer.简 称 AM) 乳液聚合的应用受到限制的主要原因。制备微乳液时对乳化
通常的微乳液聚合体系中 , 特别 是 O/W 微 乳液 体系 中, 固 含 量 很 低(<10%), 而 乳 化 剂 含 量 较 高(>5%), 且 最 终 体 系 中 存在大量空胶束, 这就使得聚合物粒子表面含有大量乳化剂, 且后处理中难以脱除干净, 从而给产品性能带来很多不利影 响, 限制了微乳液聚合的实际应用。
性 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 (cetyl tyirmethyl ammonium bro- Larpent[7]以 HEA, HEMA, HBA 和 HPMA 取 代正 戊醇 作为微 乳
mide, CTAB)为 乳 化 剂 , 水 作 介 质 的 双 连 续 微 乳 液 体 系 , 其 微 液聚合中的助乳化剂, 进行 ST 的 O/W 微乳液 聚合 , 制成 了功
珀酸- (乙基己 酯)磺 酸钠)可通 过增 大亲 油基 团或 亲油 基的 支
相关文档
最新文档