乳液聚合的影响因素讲课讲稿

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影响乳液聚合的因素

影响乳液聚合的因素

影响聚醋酸乙烯乳液质量的因素单体质量的影响醋酸乙烯单体应该用新精馏的,并控制一定的质量指标。

外观——无色透明液体活化度(10ml单体加过氧化苯甲醚——<30min沸点——72-73℃——20ml在70℃时测定)含醛(以乙醛计)——<0.02%含酸(以乙酸计)——<0.01%醋类是醋酸乙烯单体中的主要杂质,能起到明显的阻聚作用,阻聚作用使得聚合物的分子量不易长大,并且使聚合过程变复杂。

在本体聚合和悬浮聚合时经常使用乙醛调节分子量大小。

酸对乳液聚合也有影响,活化度实际上是醛、酸和其他杂质在单体中的综合影响,杂质多聚合诱导期变长。

杂质少,诱导期短,活化时间也短。

活化度太差的单体在乳液聚合反应进行时会出现聚合反应时行缓慢,回流一直很大,使连续加入单体有困难。

加单体太慢或中途停止加单体则反应放热少而回流带出的热量多,反应温度就会下降,反应难于控制,无法平稳进行。

引发剂的影响在乳液聚合中都用水溶性的引发剂,如过硫酸盐和过氧化氢,而不能用溶解于单体中的过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈,引发剂溶解在单体中不好。

过氧化氢在存放中易变化,而硫酸盐比过氧化氢易控制,在操作时加水溶解后即加入反应釜内,因此比较稳定,所以一般多采用过硫酸钾、过硫酸铵等。

一般情况下过硫酸钾的用量为单体量的0.2%,实际上在反应中只加入2/3,其余1/3是在反应最后阶段加入的,目的是为了减少乳液中的游离单体。

引发剂用量根据设备情况、投料量确定,反应设备越大,投料量越大,引发剂的用量就相应减少些。

做小试验的时候,引发剂使用的比例比中试、实际生产的比例要大一点。

而在每次反应时间中初加的部分也需视反应情况而稍有不同。

用过硫酸盐为引发剂时,乳液的pH值需加以控制,因为在反应中加入过硫酸盐会使反应液的酸性不断增加,而pH值太低(如小于2时),则反应速度很慢,有时会破坏了乳液聚合反应的正常进行,使乳液粒子变粗,甚至会使反应时间过长或使反应无法进行。

若所用聚乙烯醇是碱醇解的产品,水溶液呈弱碱性,则在反应前可不调整pH值,而在反应结束后加入部分碳酸氢钠中和至pH值4-6间。

丙烯酸酯乳液聚合的影响因素

丙烯酸酯乳液聚合的影响因素

丙烯酸酯乳液聚合的影响因素前言乳液聚合是在用水或其它液体作介质的乳液中,按胶束(Miceell)机理或低聚物(oligmer)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来生产高聚物的一种聚合方法[ 1 ]。

作为高分子合成手段之一的核- 壳乳液聚合以其独特的结构形态大大改善了聚合物乳液的性能,其应用非常广泛。

例如,(1)用于抗冲改性剂和增韧剂[ 2 ]:许多树脂本身脆性较大,限制了它们在许多领域的应用。

在脆性聚合物中引入橡胶态聚合物,是提高脆性聚合物抗冲击性和韧性的有效方法。

但是由于橡胶相与基体树脂常存在兼容性的问题,导致了橡胶相的聚集,影响了增韧改性的效果。

而在弹性粒子表面包覆一层与基体树脂兼容或能与其反应的聚合物,则就可以解决上述问题,并能增加两相接口的相互作用。

所以,以橡胶态聚合物为核,硬聚合物为壳的复合粒子被广泛用做高分子材料的抗冲改性剂和增韧剂,这也是核- 壳聚合物最多和最重要的研究领域[ 3 ];(2)特种涂料和胶黏剂[ 4 ]:由于核- 壳结构乳胶粒子的核与壳之间存在着某种特定的相互作用,在相同原料组成的情况下,这种核- 壳化结构可以显著提高聚合物的耐水、耐磨、耐候、抗污及粘合强度等力学性能,并可显著降低乳胶的最低成膜温度,且核- 壳结构聚合物一般都是由乳液聚合得到的,因此它首先被用做涂料和胶黏剂[5 ]。

以PSi 为种子、丙烯酸酯类为第二单体进行乳液聚合所得胶乳,具有很好的耐水性和耐候性,用于涂料、胶黏剂和密封剂等领域可直接作为金属、塑料和纸张等的胶黏剂[6 ]。

具有核- 壳结构的P(St/MMA)的乳液可以配成上光涂料;采用不同玻璃化温度的聚合物为核或壳,可以设计理想的具有较低成膜温度的涂料,成膜性有明显的改进和提高[ 7 ]。

将乳液混合到水泥中形成聚合物水泥砂浆,能显著改善水泥的性能,提高水泥的抗张强度,使水泥不易龟裂,还能增加水泥的粘接力和抗磨性、防止土壤侵蚀,是合成乳液的一个新用途。

常规乳液聚合的影响因素

常规乳液聚合的影响因素

常规乳液聚合的影响因素卢志敏国明(华南师大学化学与环境学院,510631)摘要:就常规乳液聚合的几个重要影响因素:单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌强度以及聚合工艺进行了比较详细的综述。

关键词:乳液聚合;单体;乳化剂;引发剂;缓冲剂;温度;搅拌强度;聚合工艺中图分类号:TQ 630.1 文献标识码:A 文章编号:1009-1696(2005)12-0023-06 乳液聚合技术作为获取高聚物的重要方法之一,它起始于20世纪初,并于30年代开始广泛工业化。

目前,乳液聚合大多分为常规水包油型乳液聚合、反相的油包水型乳液聚合、介于溶液聚合与乳液聚合之间的多相乳液聚合、以液氨、甲酰胺、甲酸等为分散介质的非水分散介质乳液聚合、有机分散介质分散乳液聚合、辐射乳液聚合、无胶束乳液聚合、双连续乳液聚合、乳液定向聚合、杂化乳液聚合、原子转移自由基乳液聚合等,它们的影响因素各有异同,本文将对常规乳液聚合的影响因素进行讨论。

常规乳液聚合就是以油相为分散相,水为连续相的水包油型乳液聚合。

虽然常规乳液聚合最简单的配方只是由单体、水、水溶性引发剂和乳化剂4部分组成,但其体系具有特定的复杂性,影响因素很多,以下将对单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌速率和聚合工艺等因素进行介绍。

1单体1.1 主要单体能进行乳液聚合的单体种类很多,在常规乳液聚合中应用得比较广泛的有乙烯基单体、共轭二烯单体、丙烯酸及甲基丙烯酸系单体。

这些单体在乳液聚合中作为主要单体,它们在水中溶解度很小,与水的表面力相差很大,在静置时分为两层。

加入乳化剂后由于单体可以进入胶束,单体在乳化剂溶液中的溶解度增加,单体就可以稳定地分散在体系中,形成水包油体系,混合单体的乳化稳定性与乳液共聚稳定性结果一致。

如要乳液聚合顺利进行,单体还必须符合以下3个条件:(1)可以增溶溶解但不是全部溶解于乳化剂水溶液;(2)可在增溶的温度下进行聚合;(3)与水或乳化剂无任何活化作用,即不水解。

常规乳液聚合的影响因素

常规乳液聚合的影响因素

常规乳液聚合的影响因素卢志敏李国明(华南师范大学化学与环境学院,广州 510631)摘要:就常规乳液聚合的几个重要影响因素:单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌强度以及聚合工艺进行了比较详细的综述。

关键词:乳液聚合;单体;乳化剂;引发剂;缓冲剂;温度;搅拌强度;聚合工艺乳液聚合技术作为获取高聚物的重要方法之一,它起始于20世纪初,并于30年代开始广泛工业化。

目前,乳液聚合大多分为常规水包油型乳液聚合、反相的油包水型乳液聚合、介于溶液聚合与乳液聚合之间的多相乳液聚合、以液氨、甲酰胺、甲酸等为分散介质的非水分散介质乳液聚合、有机分散介质分散乳液聚合、辐射乳液聚合、无胶束乳液聚合、双连续乳液聚合、乳液定向聚合、杂化乳液聚合、原子转移自由基乳液聚合等,它们的影响因素各有异同,本文将对常规乳液聚合的影响因素进行讨论。

常规乳液聚合就是以油相为分散相,水为连续相的水包油型乳液聚合。

虽然常规乳液聚合最简单的配方只是由单体、水、水溶性引发剂和乳化剂4部分组成,但其体系具有特定的复杂性,影响因素很多,以下将对单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌速率和聚合工艺等因素进行介绍。

1单体1.1 主要单体能进行乳液聚合的单体种类很多,在常规乳液聚合中应用得比较广泛的有乙烯基单体、共轭二烯单体、丙烯酸及甲基丙烯酸系单体。

这些单体在乳液聚合中作为主要单体,它们在水中溶解度很小,与水的表面张力相差很大,在静置时分为两层。

加入乳化剂后由于单体可以进入胶束内,单体在乳化剂溶液中的溶解度增加,单体就可以稳定地分散在体系中,形成水包油体系,混合单体的乳化稳定性与乳液共聚稳定性结果一致。

如要乳液聚合顺利进行,单体还必须符合以下3个条件:(1)可以增溶溶解但不是全部溶解于乳化剂水溶液;(2)可在增溶的温度下进行聚合;(3)与水或乳化剂无任何活化作用,即不水解。

作为乳液聚合的反应物,单体与水的比例可在很宽的范围内波动,一般单体占整个乳液聚合配方的30%~60%。

乳液聚合经典教程ppt课件

乳液聚合经典教程ppt课件

Williame 核壳理论
7
★ 乳液聚合特点
优 (1) 易散热
η ↓ (对本体、溶液)
dp↓ (悬浮50~200μ
(2) Rp Mw 可同步增加
分割体系 Mw~τ Rp~Nc
(3) 聚合产物粘度低,易操作
(4) 水基 安全 无公害
(5) 直接使用
缺 (1) 固体聚合物使用 分离困难
(2) 乳化剂等杂质
6
乳液聚合的基础研究
Gardon Harada Parts Sundberg Ⅰ阶段 重新考察计算
引伸发展经典理论
Stockmayer O'Toole
Ⅱ阶段 解析求S-E方程通解
Ugelsted 稳态假设
Ⅱ阶段 慢速终止 数值法求解
Gardon 非稳态假设
Katz
Ⅱ阶段 快速终止 统计法求解
Zimmit Benson Burkhart Criis Hui Ⅲ阶段 Trommsdoff效应
X% 胶束 单体液滴 Nc 胶粒体积 [M]
分散阶段
0 存在 存在
0
0
0
Ⅰ M/P生成阶段 0~10 存在 存在 增加 增长 恒定
Ⅱ M/P长大阶段 10~40 无 存在 恒定 增长 恒定
Ⅲ 聚合完成阶段 40~100 无 无 恒定 稍微收缩 下降
-

d[M]/dt


0 11 X
2.3 S-E动力学理论 ◆ 低聚物自由基 水相中 可能的反应和结果
5
60-80' (现状)
◆ 乳液聚合工业规模 ~1000万吨/年 1/10聚合物产量
◆ 乳液聚合产品的应用
橡胶 丁苯 丁腈 氯丁 etc 塑料 PTFE ABS PVC糊 etc 涂料 粘合剂 织物整理剂 纸张处理剂

乳液聚合的影响因素

乳液聚合的影响因素

乳液聚合的影响因素(2007-03-09 15:48:57)转载分类:现代水性涂料一、乳化剂影响(1)乳化剂浓度[s]的影响[s]越大,胶束数目越多,按胶束机理成核的乳胶粒数Np也就越多,乳胶粒的直径Dp也就越小对于水中溶解度不大的单体的乳液聚合,Np∝[s]0.6[s]越大,分子量Mn越高,聚合反应速率Rp越大。

(2)乳化剂种类的影响特性临界参数CMC,聚集数及单体的增溶度各不相同CMC越小和聚集数越大的乳化剂成核几率大,所生成的乳胶粒数Np就越大,乳胶粒直径Dp越小,且聚合反应速率Rp大及聚合物分子量高;增溶度大的乳化剂所生成的增溶胶束多,成核几率高,故可生成更多的乳胶粒。

二、引发剂的影响引发剂浓度[I]增大,Mn降低Rp提高三、搅拌速度的影响搅拌的一个重要作用就是把单体分散成单体珠滴,并有利于传热和传质。

(1)搅拌速度对乳胶粒直径的影响在乳液聚合中的分散阶段,搅拌强度不宜太高,否则会使单体分散成更小的单体珠滴,每立方厘米水中单体珠滴的表面积更大,在单体珠滴表面所吸附的乳化剂量增多,致使每立方厘米水中胶束数目减少,胶束成核几率下降,故生成的乳胶粒数目减少、乳胶粒直径增大。

所以搅拌强度增大时,乳胶粒的直径不但不减小,反而增大。

(2)搅拌速度对聚合反应速率的影响一方面,每立方厘米中乳胶粒数目减少,反应中心减少,聚合反应速率降低;另一方面,会使混入乳液聚合体系中的空气增多,而空气中的氧是自由基反应的阻聚剂,会使聚合反应速率降低。

(3)搅拌对乳液稳定性的影响过于激烈的搅拌同时会使乳液产生凝胶,甚至破乳。

四、反应温度的影响温度高,Mn降低,Rp增大温度高,乳胶粒数目Np增大,粒径Dp减小。

温度高,乳液稳定性降低。

五、单体相比的影响相比M0为乳液聚合中初始加入的单体和水的质量比乳胶粒的平均直径随相比的增大而增大单体转化率随相比的增大而降低六、电解质的影响电解质的用量盐析降低CMC 提高乳化剂有效比率。

乳液聚合机理

乳液聚合机理

乳液聚合机理详解乳液聚合是利用化学反应将不相容的两个或多个液体通过乳化剂的作用,加入特定催化剂反应,形成稳定的微胶粒体系。

本文将从乳化剂的作用、乳液聚合机理和应用方面三个部分详细介绍乳液聚合机理。

第一部分:乳化剂的作用乳化剂是乳液聚合的关键因素之一。

它能有效地将不相容的液体混合在一起,并提高反应速率,从而提高反应效率。

在乳液聚合中,乳化剂的作用主要有以下三点:1. 乳化剂可以将不可相容的液体分散成小的胶束,在液相中形成微乳液,增加了反应物体积,提高了反应效率;2. 乳化剂通过吸附在反应物的界面上,阻碍了反应物的分子间距离扩散,使得反应相更加稳定;3. 乳化剂还可以作为缓冲剂,稳定pH值,防止反应过程中的酸碱度变化,保证了反应过程的稳定性。

第二部分:乳液聚合机理乳液聚合一般分为两个步骤:第一步是乳化,将不相容的液体混合在一起形成胶粒;第二步是聚合,将胶粒中的单体化学反应,形成聚合物。

根据聚合反应类型不同,乳液聚合方式也有所不同。

例如自由基聚合反应中,聚合物的生成是通过多个单体共同开启聚合反应,将自由基连成链状结构。

离子聚合只有正负离子形成的聚合物,通常会有交联反应来提高聚合物的性能。

乳液聚合机理的基本要点是通过调整反应条件,使得化学反应更加迅速和完全。

第三部分:应用方面乳液聚合广泛应用于制备高分子材料、涂料、油墨等领域。

其应用优点在于可以调控反应条件,获取不同的反应产物,这种方式与传统溶液聚合相比,能够得到更高分子量、更宽分子量分布等更多的优势。

因此乳液聚合是一种非常有前景的材料制备方式。

总结来说,乳液聚合机理是一个复杂的过程。

在乳化剂的作用下,不相容的液体混合在一起,并形成胶粒,然后通过聚合反应生成聚合物。

乳液聚合广泛应用于材料制备、涂料、油墨等领域。

此外,根据不同的反应条件,还可以获取到不同的聚合产物。

常规乳液聚合的影响因素

常规乳液聚合的影响因素

常规乳液聚合的影响因素卢志敏李国明(华南师范大学化学与环境学院,广州510631)摘要:就常规乳液聚合的几个重要影响因素:单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌强度以及聚合工艺进行了比较详细的综述。

关键词:乳液聚合;单体;乳化剂;引发剂;缓冲剂;温度;搅拌强度;聚合工艺中图分类号:TQ 630.1 文献标识码:A 文章编号:1009-1696(2005)12-0023-06 乳液聚合技术作为获取高聚物的重要方法之一,它起始于20世纪初,并于30年代开始广泛工业化。

目前,乳液聚合大多分为常规水包油型乳液聚合、反相的油包水型乳液聚合、介于溶液聚合与乳液聚合之间的多相乳液聚合、以液氨、甲酰胺、甲酸等为分散介质的非水分散介质乳液聚合、有机分散介质分散乳液聚合、辐射乳液聚合、无胶束乳液聚合、双连续乳液聚合、乳液定向聚合、杂化乳液聚合、原子转移自由基乳液聚合等,它们的影响因素各有异同,本文将对常规乳液聚合的影响因素进行讨论。

常规乳液聚合就是以油相为分散相,水为连续相的水包油型乳液聚合。

虽然常规乳液聚合最简单的配方只是由单体、水、水溶性引发剂和乳化剂4部分组成,但其体系具有特定的复杂性,影响因素很多,以下将对单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌速率和聚合工艺等因素进行介绍。

1单体1.1 主要单体能进行乳液聚合的单体种类很多,在常规乳液聚合中应用得比较广泛的有乙烯基单体、共轭二烯单体、丙烯酸及甲基丙烯酸系单体。

这些单体在乳液聚合中作为主要单体,它们在水中溶解度很小,与水的表面张力相差很大,在静置时分为两层。

加入乳化剂后由于单体可以进入胶束内,单体在乳化剂溶液中的溶解度增加,单体就可以稳定地分散在体系中,形成水包油体系,混合单体的乳化稳定性与乳液共聚稳定性结果一致。

如要乳液聚合顺利进行,单体还必须符合以下3个条件:(1)可以增溶溶解但不是全部溶解于乳化剂水溶液;(2)可在增溶的温度下进行聚合;(3)与水或乳化剂无任何活化作用,即不水解。

乳液聚合粘合剂的影响因素

乳液聚合粘合剂的影响因素

水性乳液是水性涂料的重要组成部分,而乳液聚合是合成水性乳液的重要方法之一。

本文着重探讨影响乳液聚合的主要因素。

1 单体的影响单体不溶于水,由于单体与水的表两张力相差很大,在静置时,分为;两层,加入乳化剂后由于单体可以进入胶束内,就增加了单体在乳化剂中的溶解度。

溶解度越大,乳液聚合效果就越好。

混合平体乳化稳定性与乳液共聚稳定性结果一致。

两种或两种以上单体参与乳液聚合中,不同的加料方式及聚合条件均能引起胶粒形态发生变化,从而对聚合物的性能产牛影响。

种子乳液聚会是合成功能性乳液最重要的方法之一,人们对极性- 非极性(减弱极性)单体对的种子乳液聚合进行了广泛的研究。

当种子聚合物的亲水性比第二单体聚合物大时,往往形成具有相分离结构形态的乳液,甚至在一定条件下会形成种子聚合物包覆第二单体聚合物的反相核壳结构乳液;当种子聚合物亲水性小于第二单体聚合物时,易形成种子聚合物在内、第二单体聚合物在外的核壳结构乳液。

一般单体在乳液聚合配方中的质量分数为30%~60%。

2 乳化剂的影响2.1 乳化剂的种类及特点的影响乳化剂是一种表向活性剂,能降低水的表向张力,其对实现乳液聚合用乳液稳定性起着重要作用。

乳化剂分为阴离子型乳化剂、阳离子型乳化剂、两性离子型乳化剂和非离子型乳化剂。

乳化剂分为两部分:一部分是亲油部分,另一部分是亲水部分阴离子型乳化剂在水中发生解离,与亲油基团相连的是带负电荷的阴离子,如肥皂类、硫化物、磺化物等。

肥皂类乳化剂,如长链脂肪酸类的Na+、K+、NH++盐,具有良好的乳化能力,但较易被酸和钙、镁离子破坏;硫化物类乳化剂主要是高级脂肪醇酯类,其乳化能力强,比肥皂类乳化剂稳定,能耐酸和钙离子;磺化物类乳化剂的水溶性比硫化物差,但在酸性介质中稳定性较好。

阳离子型乳化制在水中离解后是带正电的阳离子。

两件离子型乳化剂在水中离解后,同时存在带正、负电荷的离子。

阳离子型乳化剂和两性离子型乳化剂在乳液聚合中应用较少。

《乳液聚合简介》课件

《乳液聚合简介》课件
《乳液聚合简介》PPT课 件
乳液聚合是一种重要的聚合反应技术,通过将乳液中的单体分散在连续相中, 利用乳化聚合是一种通过将乳液中的单体分散在连续相中进行的聚合反应。乳液由乳化剂稳定单体的分散相和连续 相组成。
乳液的组成
分散相
包含单体和乳化剂的微细颗粒。
连续相
环境中的介质,使乳液形成稳定状态。
乳液聚合的基本过程
1
分散
将单体分散在连续相中,形成乳液。
2
乳化
通过加入乳化剂使乳液形成稳定状态。
3
聚合
在乳液中引发聚合反应,形成聚合物颗粒。
乳液聚合反应的条件
1 温度
2 pH值
3 催化剂
适宜的聚合反应温度。
合适的pH范围。
适当的催化剂选择和添加。
聚合稳定剂的选择
涂料
用于制备高性能的涂料和涂层材料。
纺织品
制备纺织品用的抗菌乳液。
化妆品
制备乳液状化妆品,如乳液霜、乳液粉底等。
医药
用于制备缓释药物和纳米药物载体。
聚合后的乳液的性质
粒径 稳定性 流变性
均匀分布的聚合物颗粒。 通过乳化剂的选择和添加,保持乳液的稳定性。 具有良好的流变性质,适合不同工艺需求。
乳化剂
用于稳定乳液中的单体分散状态。
抗凝剂
防止聚合物颗粒聚集,保持乳液的稳定性。
乳液聚合的优点
高度分散
乳化剂使单体高度分散在连续 相中,得到均匀的聚合物颗粒。
粒径可调
通过控制乳化剂的添加量和反 应条件,可以调节聚合物颗粒 的粒径。
灵活性高
可以用于制备各种形状和性质 的聚合物颗粒。
乳液聚合的应用领域

《乳液聚合分类》课件

《乳液聚合分类》课件

乳液聚合分类的案例研究
以不同聚合物和乳化剂组分为基础,研究和比较不同类别的乳液聚合体的性质和应用,从而为产品开发 提供参考。
结论和总结
乳液聚合分类是研究乳液特性和应用的重要工具,可以帮助人们更好地理解 和设计乳液产品。
乳液聚合分类
本PPT课件将介绍乳液聚合分类的定义、原理、应用、优点、缺点以及案例 研究,最后总结结论。
乳液聚合分类的定义
乳液聚合分类是指根据乳液聚合物的组成、稳定性和粒子大小等特性,将乳液分为不同的类别。这有助 于理解和研究乳液的特性和应用。
乳液聚合分类的原理
乳液聚合分类基于乳液的组成和稳定性,包括聚合物的种类、乳化剂的性质 以及乳化过程中的条件和参数。通过分类,可以了解乳液的形成机理和稳定 性。
乳液聚合分类的应用
乳液聚合分类在化妆品、涂料、医药等行业有广泛的应用。它可以帮助人们 选择合适的乳液聚合体,以满足特定的产品需求。
乳液聚合分类的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ点
乳液聚合分类能够提供乳液聚合体的详细信息,包括粒子大小、稳定性和表面活性剂的类型等。这有助 于产品设计和质量控制。
乳液聚合分类的缺点
乳液聚合分类只是一种理论模型,实际应用中可能存在一些特殊情况无法完 全符合分类标准。因此,需要综合考虑其他因素。

乳液聚合的影响因素

乳液聚合的影响因素

乳液聚合的影响因素(2007-03-09 15:48:57)转载分类:现代水性涂料一、乳化剂影响(1)乳化剂浓度[s]的影响[s]越大,胶束数目越多,按胶束机理成核的乳胶粒数Np也就越多,乳胶粒的直径Dp也就越小对于水中溶解度不大的单体的乳液聚合,Np∝[s]0.6[s]越大,分子量Mn越高,聚合反应速率Rp越大。

(2)乳化剂种类的影响特性临界参数CMC,聚集数及单体的增溶度各不相同CMC越小和聚集数越大的乳化剂成核几率大,所生成的乳胶粒数Np就越大,乳胶粒直径Dp越小,且聚合反应速率Rp大及聚合物分子量高;增溶度大的乳化剂所生成的增溶胶束多,成核几率高,故可生成更多的乳胶粒。

二、引发剂的影响引发剂浓度[I]增大,Mn降低Rp提高三、搅拌速度的影响搅拌的一个重要作用就是把单体分散成单体珠滴,并有利于传热和传质。

(1)搅拌速度对乳胶粒直径的影响在乳液聚合中的分散阶段,搅拌强度不宜太高,否则会使单体分散成更小的单体珠滴,每立方厘米水中单体珠滴的表面积更大,在单体珠滴表面所吸附的乳化剂量增多,致使每立方厘米水中胶束数目减少,胶束成核几率下降,故生成的乳胶粒数目减少、乳胶粒直径增大。

所以搅拌强度增大时,乳胶粒的直径不但不减小,反而增大。

(2)搅拌速度对聚合反应速率的影响一方面,每立方厘米中乳胶粒数目减少,反应中心减少,聚合反应速率降低;另一方面,会使混入乳液聚合体系中的空气增多,而空气中的氧是自由基反应的阻聚剂,会使聚合反应速率降低。

(3)搅拌对乳液稳定性的影响过于激烈的搅拌同时会使乳液产生凝胶,甚至破乳。

四、反应温度的影响温度高,Mn降低,Rp增大温度高,乳胶粒数目Np增大,粒径Dp减小。

温度高,乳液稳定性降低。

五、单体相比的影响相比M0为乳液聚合中初始加入的单体和水的质量比乳胶粒的平均直径随相比的增大而增大单体转化率随相比的增大而降低六、电解质的影响电解质的用量盐析降低CMC 提高乳化剂有效比率如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。

乳液聚合中乳胶粒粒径大小的影响因素资料讲解

乳液聚合中乳胶粒粒径大小的影响因素资料讲解

乳液聚合中乳胶粒粒径大小的影响因素概述乳液聚合中,乳胶粒子的直径大小及其分布是表征聚合物乳液的重要指标之一。

目前分子设计中的核心体现在乳液聚合中乳胶粒大小及分布的控制上。

粒径大小不同的乳液有不同的应用价值,如微乳液,粒径在 10~100nm 之间,是理想的小粒径、单分散聚合物颗粒的合成介质,在食品、医药、透明材料的填料等领域都有广泛的应用;大粒径(即微米级)、单分散、具有不同颗粒形态和表面特征的聚合物微球已经应用到高档涂料、粘合剂、浸渍剂、化妆品等科学技术领域,尤其是应用到高分子、生物医学和临床医学等高新技术领域中,成为不可缺少的材料和工作物质。

影响乳胶粒粒径大小有以下各种因素。

1乳化剂的影响在乳液聚合中,乳液稳定是因为分界面上亲水基团的存在,这种基团为残留的引发剂、共聚单体,大部分是被吸附的乳化剂。

乳化剂作为乳液聚合体系中关键组分之一,它的组成、结构与性能直接影响最终乳液体系的稳定性、粒径大小及分布。

乳化剂用量越大,形成的胶束就越多,乳胶粒也越多,乳胶粒粒径就越小。

随着乳化剂用量增加,乳液聚合转化率提高,乳胶粒粒径减小。

在乳液聚合中,阴离子乳化剂因其能使乳胶粒子外层具有静电荷,防止离子聚集,使乳液的机械稳定性好,在工业中应用最广泛。

而阳离子型乳化剂中胺类化合物具有阻聚作用,且易被过氧化物引发剂氧化而发生副反应,因此阳离子乳化剂的应用较少。

非离子型乳化剂不怕硬水,化学稳定性好。

一般而言,单纯用非离子型乳化剂进行乳液聚合反应,反应速率低于阴离子乳化剂参加的反应,且生产出的乳胶粒子粒径较大,涂膜光泽差。

与非离子型乳化剂相比,由于乳化剂离子带电荷,同时还会产生一定程度的水化作用,在乳胶粒子间静电斥力和水化层的空间位阻的双重作用下可使聚合物乳液更稳定,另一方面离子型乳化剂比非离子型乳化剂相对分子质量小得多,加入质量相同的乳化剂时,离子型乳化剂所产生的胶束数目多,成核几率大,会生成更多的乳胶粒,聚合反应速率大,合成的乳胶粒径小。

自由基乳液聚合原理演示文稿推选PPT文档

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聚合物分离需加破乳剂,如盐溶液、酸溶液等电解质,因此 分离过程较复杂,并且产生大量的废水;如直接进行喷雾干燥 需大量热能;所得聚合物的杂质含量较高。
二、乳液聚合的单体 1、种类:乙烯基单体(主要)、共轭二烯单体、丙烯酸酯类单体 2、选择乙烯基单体时注意的三个条件:
可增溶溶解,但不能全部溶解于乳化剂水溶液; 能在发生增溶溶解作用的温度下进行聚合; 与水或乳化剂无任何活化作用,如不水解等。 3、单体的质量要求 要求严格,但不同生产方法其杂质容许含量不同;不同聚 合配方对不同杂质的敏感性也不同,因此应根据具体配方及工 艺确定原辅材料的技术指标。
乳化能力不足,一般不单独使用。
6、乳液的稳定性和破乳
固体乳胶微粒的粒径在 1 微米以下(微米),乳液体系长 时间静置时不沉降的状态为稳定乳液。
乳液由不互溶的分散相和分散介质所组成,属多相体系, 乳液的稳定性是相对有条件的。
乳液由不互溶的分散相和分散介质所组成,属多相体系,乳液的稳定性是相对有条件的。
a. 阴离子表面活性剂
应用最广泛,通常是在 pH>7 的条件下使用。
n < 9 时,在水中不形成胶束。 n=10,可生成胶束,乳化能力校差。 n=12-18,乳化效果较好。 n > 22,亲油基团过大,不能分散于水中。
b. 阳离子表面活性剂 主要是胺类化合物的盐,通常要在 pH<7 的条件下使用。
聚合速率快,同时产物分子量高,可在较低的温度下聚合。
制备的乳液可直接利用。可直接应用的胶乳有水乳漆,粘结剂, 纸张、皮革、织物表面处理剂等。
不使用有机溶剂,干燥中不会发生火灾,无毒,不会污染大气。
缺点:
需固体聚合物时,乳液需经破乳、洗涤、脱水、干燥等工 序,生产成本较高。
产品中残留有乳化剂等,难以完全除尽,有损电性能、透 明度、耐水性等。

乳液聚合方法ppt课件

乳液聚合方法ppt课件

这是无链转移的情况
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xn
kp[ M]N
Rp
103Nkp[M] 2NA
可以看出,在乳液聚合中:
聚合度与 N 和ρ有关,与N成正比,与ρ成反比 聚合速率与N成正比,与单体浓度成正比 乳液聚合,在恒定的引发速率ρ下,用增加乳胶粒 N的 办法,可同时提高 Rp 和 Xn , 这也就是乳液聚合速率快,同时高分子量高的原因
液滴上吸附乳化剂而稳定,继而又有单体扩散
进入形成聚合物乳胶粒的过程
精选ppt
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聚合过程
根据聚合物乳胶粒的数目和单体液滴是否存在,乳液聚 合分为三个阶段:
Ⅰ阶段 Ⅱ阶段 Ⅲ阶段
乳胶粒
不断增加 恒定
恒定
胶束
直到消失 -

单体液滴 数目不变 直到消失 -
体积缩小
RP
不断增加
恒定
下降
Ⅰ阶段:乳胶粒生成期,从开始引发到胶束消失为止,Rp 递增
单体
主要要求:可进行自由基聚合且不与水反应
一般为油溶性单体,在水中形成水包油型
涂料用的两个主要胶乳:
丙烯酸酯单体:包括丙烯酸和甲基丙烯酸的各种酯
醋酸乙烯酯单体
乳胶体系
涂料最早使用的胶乳是苯乙烯与丁二烯的共聚物,现在 很少用于建筑涂料,而是用于纸张
偏氯乙烯/丙烯酸酯共聚物乳胶的漆膜具有非常低的水渗 透性
一般自由基聚合,提高[ I ] 和T,可提高Rp, 但Xn下降
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是指乳化剂处于分子溶解状态、胶束、凝胶三相平 衡时温度。
高于此温度,溶解度突增,凝胶消失,乳化剂只以 分子溶解和胶束两种状态存在
C11H23COONa 36℃精;选pptC15H31COONa 62℃; 6

《乳液聚合》课件——乳液聚合新技术及应用剖析

《乳液聚合》课件——乳液聚合新技术及应用剖析
四、功能材料的制备
高效催化剂 药物载体
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4. 微乳液形成因素及相态
一、正相微乳液聚合
在较高的乳化剂/单体比例下、在很窄的乳化剂浓度范围内才能形成O/W体系
四元体系:单体/乳化剂/助乳化剂/水 存在问题:固含量低
三元体系
二、反相微乳液聚合
丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)等水溶性单体的均聚及共聚 不同HLB的非离子型乳化剂复合使用,或者负离子型乳化剂,无需助乳化剂
乳化剂与助 稳定剂用量
外观
存放稳定性
1~3(无助 稳定剂) 乳白色
很快分层
共约5
共10~30
乳白色
透明或半透 明
稳定数小时 ~数月
热力学稳定
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第四章 细乳液聚合 Mini-emulsion polymerization
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1. 细乳液聚合的特点
20世纪70年代,美国Lehigh大学Ugelstad, El-Aasser和 Vanderhoff等提出新的粒子成核机理——在亚微单体液滴 (submicron)中引发成核
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7. 聚合动力学特征
细乳液聚合不存在明显的恒速阶段!!!
阶段Ⅰ:比常规体系长-乳化剂和助乳化剂界面降低了自由基的捕获率 阶段Ⅱ:聚合速率下降-单体得不到补充 阶段Ⅲ:转化率~60%,聚合速率上升-凝胶效应 阶段Ⅳ:转化率~80%,聚合速率下降-接近玻璃化转变温度
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一、时间-转化率关系
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二、液滴中单体和转化率的关系
HD在乳胶粒子中起“溶胀促进剂”作用
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五、细乳液聚合成核位置
单体液滴表面积大一方面有利于捕获自由基,消除胶束成核;另一方面有 利于捕获水中临界溶解长度之前的低聚自由基,消除均相成核
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乳液聚合的影响因素
乳液聚合的影响因素
(2007-03-09 15:48:57)
转载
分类:现代水性涂料
一、乳化剂影响
(1)乳化剂浓度[s]的影响
[s]越大,胶束数目越多,按胶束机理成核的乳胶粒数Np也就越多,乳胶粒的直径Dp也就越小
对于水中溶解度不大的单体的乳液聚合,Np∝[s]0.6
[s]越大,分子量Mn越高,聚合反应速率Rp越大。

(2)乳化剂种类的影响
特性临界参数CMC,聚集数及单体的增溶度各不相同
CMC越小和聚集数越大的乳化剂成核几率大,所生成的乳胶粒数Np就越大,乳胶粒直径Dp越小,且聚合反应速率Rp大及聚合物分子量高;增溶度大的乳化剂所生成的增溶胶束多,成核几率高,故可生成更多的乳胶粒。

二、引发剂的影响
引发剂浓度[I]增大,Mn降低
Rp提高
三、搅拌速度的影响
搅拌的一个重要作用就是把单体分散成单体珠滴,并有利于传热和传质。

(1)搅拌速度对乳胶粒直径的影响
在乳液聚合中的分散阶段,搅拌强度不宜太高,否则会使单体分散成更小的单体珠滴,每立方厘米水中单体珠滴的表面积更大,在单体珠滴表面所吸附的乳化剂量增多,致使每立方厘米水中胶束数目减少,胶束成核几率下降,故生成的乳胶粒数目减少、乳胶粒直径增大。

所以搅拌强度增大时,乳胶粒的直径不但不减小,反而增大。

(2)搅拌速度对聚合反应速率的影响
一方面,每立方厘米中乳胶粒数目减少,反应中心减少,聚合反应速率降低;另一方面,会使混入乳液聚合体系中的空气增多,而空气中的氧是自由基反应的阻聚剂,会使聚合反应速率降低。

(3)搅拌对乳液稳定性的影响
过于激烈的搅拌同时会使乳液产生凝胶,甚至破乳。

四、反应温度的影响
温度高,Mn降低,Rp增大
温度高,乳胶粒数目Np增大,粒径Dp减小。

温度高,乳液稳定性降低。

五、单体相比的影响
相比M0为乳液聚合中初始加入的单体和水的质量比
乳胶粒的平均直径随相比的增大而增大
单体转化率随相比的增大而降低
六、电解质的影响
电解质的用量盐析降低CMC 提高乳化剂有效比率。

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