合成胶乳与液体橡胶高聚物合成工艺讨论课详解

利用阴离子聚合反应的活性可控性，可较容易合成无活性端基或有活性 端基的液体橡胶，包括含有活性端基的遥爪型、星型及多臂型聚合物。
高分子量橡胶降解
橡胶可以通过热、光、机械力、高能射线、化学介质或生物作用而降 解。有些反应自然进行，不为人们所控制。在可控条件下，如加热或 施加机械力等，可使橡胶降解。
液体橡胶的性能与用途
活性端基的液体橡胶品种较多，按化学类别分为二烯烃类活 性液体橡胶（包括羟端基、羧端基活性橡胶等）、聚硫橡胶、 聚氨酯液体橡胶、氟系液体橡胶等。
· 由单体直接聚合制得液体橡胶 · 高分子量橡胶降解
单体直接聚合制液体橡胶
自由基聚合合成液体橡胶时，主要采用溶液聚合法，并加入适量分子量 调节剂。聚合反应结束后，蒸去溶剂即得液体橡胶。此法可生产无活性 端基的液体橡胶。
合成胶乳与液体橡胶
高聚物合成工艺学课程学习讨论
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合成胶乳
合成胶乳是由乳液聚合得到的橡胶单体均聚 物或共聚物的胶体分散液。
丁吡胶乳：由丁二烯、苯乙烯、2-乙烯基吡啶经乳液聚合 得的胶乳，它与合成纤维的黏合力远高于天然胶乳和其他 合成胶乳。
重要的合成胶乳有丁苯胶乳、丁二烯胶乳、丁基胶乳、氯 丁胶乳、乙丙胶乳、异戊胶乳、丁腈胶乳、丙烯酸酯胶乳 等。
1.性能
液体橡胶实际为低聚物，平均分子量通常不超过5000，需要进行扩链、交联 或硫化方可转变为有使用价值的材料。液体橡胶因不含水分，使用时可避免 脱水、干燥。
液体橡胶的性能包括黏度、流变性以及有无活性基团等。具有活性端基的液 体橡胶，其性能取决于活性端基的化学类别。
2.用途
谢谢
· 由相应的单体经乳液聚合生产 · 由固态橡胶的溶液经乳化处理后再脱除溶剂而得
乳液聚合法生产合成乳胶
乳液聚合法生产橡胶所用的胶乳黏度和含固量过低，橡胶微粒粒 径不符合要求而不能直接使用，必须进行后处理或用专用配方生 产高含固量的乳胶。
乳液聚合法生产合成乳胶 ＜1μm
含固量20%～40%
黏度
提高胶乳微粒平均粒径、提高含固量是改进胶乳黏度的重要措施。
1.改变乳液聚合配方与聚合条件
①增大粒径措施 ②提高含固量措施 ③引进活性基团措施
①增大粒径的措施
Ⅰ、加入适量电解质可防止生成过小的微粒，使之易于聚集， 适当提高粒径。 Ⅱ、采用种子乳液聚合法来提高平均粒径。种子用量为3%时， 产品粒径最高可增3.25倍。 Ⅲ、分批加单体使已生成的胶体微粒发挥种子的作用，在其粒 径基础上增长，有利于获得双峰或多峰粒径分布的胶乳。 Ⅳ、用非离子型乳化剂完全或部分取代阴离子乳化剂。
（生用建2产作筑）橡密材黏合胶封料结成制材的胶品料改乳性用剂途
合成胶乳是水分散性胶体，容易与其他材料混合或浸渍，用途很广。硫 化前必须脱水、干燥。
液体橡胶
液体橡胶是室温下为液体状态，具有流动性的 弹性体，通常是分子量低于10000的低聚物。
无活性端基的液体橡胶主要是二烯类橡胶与烯烃类橡胶，如 液体丁苯橡胶、液体丁二烯橡胶、液体乙丙橡胶、液体丁基 橡胶等等。
②可用冷冻凝聚法或化学絮凝法使微粒凝聚，扩大粒径。但必须注意冷冻温度和时间、 絮凝剂种类、浓度、用量等，以免造成不可逆的结团、膏化等现象。
③在减压条件下，采用旋转式蒸发器浓缩胶乳，可将胶乳浓缩由40%左右提高到 60%左右。此外，反渗透膜提浓是胶乳后处理的新发展方向。
非水溶剂法生产合成胶乳
许多聚合物如聚氨酯、聚酰胺、聚酯、环氧树脂、聚丙烯等，都 不用乳液聚合法生产，所以不能直接合成胶乳。这些聚合物的胶 乳是通过“非水溶剂法”制得。
②提高含固聚合配方中反应介质水的用量，提 高单体转化率。
③引进活性基团的措施
为了改进合成胶乳的性能，可以用共聚的方法引入适当活性基团如 羧基、2-乙烯基吡啶等。
2.胶乳后处理
①采用牛奶提浓离心机可提浓胶乳，将其浓缩成膏状物。然后再加适当的乳化剂和水， 搅拌后制成稳定的浓胶乳。在脱水浓缩过程中，微粒会发生凝聚而增大平均粒径。乳 液聚合得到的胶乳通常需要后处理，使小微粒聚集为大微粒而提高平均粒径。后处理 还可以用来提高含固量。
①稳定性：要求乳胶在温度变化，甚至经过冻结-解冻过程后仍稳定，要求 在高剪切力作用或添加化学溶剂时稳定。
②流变性：胶乳时常用浸渍、涂刷、流延等操作进行加工或成型制作，要 求胶乳具有相应的流变特性。
③添加配合剂以改进胶乳性能：与固体橡胶相似，合成胶乳也可通过添加 配合剂改进其性能，添加剂包括填料、增塑剂、增稠剂、硫化剂、加工助 剂等。
聚合物 溶剂液
乳化剂
搅拌
乳化器
超
乳化
声
波
聚合物乳胶
闪蒸 脱除溶剂
聚合物乳状液
也可将固体聚合物与长链脂肪酸共同进行粉碎、研磨、或用胶体磨制成高分 散性粉状物以后，用碱水溶液处理，使之形成以碱金属脂肪酸盐为乳化剂的 稳定乳状液，即聚合物的胶乳。
胶乳的性能取决于胶体性质和聚合物性质。
（1）合成胶乳重要性能