可聚合高分子乳化剂的合成及溶液性质研究
醋酸乙烯酯的乳液聚合实验报告
醋酸乙烯酯（VAc）是一种重要的合成材料，可以通过乳液聚合的方式得到乳液聚合物。
乳液聚合是一种重要的聚合方法，可用于生产各种合成高分子材料。
本实验旨在通过乳液聚合的方法合成醋酸乙烯酯乳液聚合物，并对其性质进行表征。
实验步骤如下：1. 实验原料准备- 水相：去离子水、表面活性剂、稳定剂- 油相：醋酸乙烯酯、乳化剂2. 实验操作过程- 将适量的去离子水加热至70℃左右，加入表面活性剂和稳定剂，搅拌溶解。
- 将醋酸乙烯酯和乳化剂混合成油相，加热至70℃左右。
- 将油相缓慢地加入水相中，并不断搅拌，使两相充分混合。
- 待乳化液冷却至室温后，得到乳液聚合物。
3. 实验结果分析- 通过透射电镜观察乳液聚合物的微观形貌，分析其粒径分布和形貌特征。
- 通过动态光散射仪（DLS）测定乳液聚合物的粒径分布和稳定性。
- 通过红外光谱仪对乳液聚合物进行表征，分析其结构特征。
4. 实验结论- 成功通过乳液聚合的方法合成了醋酸乙烯酯乳液聚合物。
- 乳液聚合物具有较小的粒径分布和良好的稳定性。
- 乳液聚合物的红外光谱表征结果与醋酸乙烯酯结构特点相符。
5. 实验总结本实验通过乳液聚合的方法成功合成了醋酸乙烯酯乳液聚合物，并对其性质进行了表征分析。
实验结果表明，乳液聚合物具有良好的微观形貌和稳定性，具有潜在的应用前景。
本实验为进一步研究醋酸乙烯酯乳液聚合物的合成与性能提供了重要的基础和参考，对该领域的相关研究具有一定的指导意义。
6. 实验优化和改进在本次实验中，虽然成功合成了醋酸乙烯酯乳液聚合物并对其进行了初步表征，但仍有一些方面可以进行优化和改进。
可以尝试调整乳化剂的种类和用量，以寻找更适合该体系的乳化剂。
不同种类和用量的乳化剂可能对乳液的稳定性和最终乳液聚合物的性质有所影响。
通过系统的实验设计和比较，可以找到最佳的乳化剂选择和用量配比，以获得优质的乳液聚合物。
可以进一步优化乳液聚合过程中的工艺条件，如搅拌速度、加料速度、反应温度等。
AKD文献调研
AKD文献调研AKD施胶剂最早是由美国Hercules公司于20世纪50年代开发的。
它是一种低熔点（一般在43~55℃之间）的浅黄色蜡状固体，不溶于水。
其研发的初衷是作为一种可以与纤维反应的浆内施胶剂，但由于乳液稳定性较差，胶料留着低，并未获得广泛应用。
随后阳离子AKD 中性施胶剂的开发，由于其发挥了高不透明度、高白度、低成本的沉淀CaCO3填料的优势，许多高档纸开始从传统的酸性抄纸转向中/碱性抄纸，自此，AKD进人了快速发展的时期。
AKD是一不饱和内酯，它的分子中有1个内酯环和2个烷基侧链。
一般认为其内酯环是反应性官能团，可以打开与纤维素表面的羟基发生反应，生成不可逆的β-酮酯，并固着在纤维上，疏水性的烷基朝外，从而使纸页产生抗水性能。
同时AKD还会水解生成施胶效果较差的β-酮酸，并进一步生成双烷基酮而丧失施胶性能[1]。
AKD不溶于水，其作为内施胶添加剂时同其他许多湿部化学品一样，需要将AKD制成能稳定分散在水中的小颗粒。
因为AKD是非离子型的，在水中又较易水解，故应先将AKD用阳离子型稳定剂乳化，使其稳定分散，同时由于乳化剂的保护作用，可降低AKD的水解速度。
形成的AKD乳液胶粒带有正电荷，提供了与带负电荷的纤维产生静电结合的机会，从而使AKD粒子可以靠静电留着机理留着在纤维上，随后通过AKD分子在纤维表面的迁移与定向，使纸张具有整体抗水性。
近些年来，高强瓦楞原纸的需求日益增加，并且向着轻量化、高强度、重施胶的方向发展，带动了表面施胶型AKD乳液的出现，并逐渐成为研究与应用的热点。
另外，也有使用AKD 包覆淀粉淀粉[2]、AKD改性滑石粉/绢云母作为填料的研究[3]，进一步拓宽了AKD在造纸领域的应用。
本次文献调研按照AKD不同的应用方式分类，简要论述了AKD乳化剂的合成以及AKD乳液的制备方法，同时也简单提及AKD在填料领域的应用。
1 AKD作为浆内施胶剂时乳液的制备AKD作为浆内施胶剂应用时，首先要解决的是AKD的乳化问题。
浅析乳液聚合的合成原理及和材料及稳定性
浅析乳液聚合的合成原理及和材料及稳定性在乳液聚合过程中，乳化剂的种类、用量与用法、pH值、引发剂的类型、搅拌形状与搅拌速度、加料方式、聚合工艺等都会影响到聚合物乳液的稳定性。
功能性单体如硅烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯等作为交联单体参与共聚，在一定程度上可提高乳液的稳定性，但因具有极强的亲水性，聚合过程中若在水相发生均聚形成水溶性大分子，容易产生絮凝现象，极易破乳。
因而选择合适的乳化体系和聚合工艺对乳液聚合过程的稳定性具有极重要。
聚合物乳液承受外界因素对其破坏的能力称为聚合物乳液的稳定性。
在乳液聚合过程中局部胶体稳定性的丧失会引起乳胶粒的聚结形成宏观或微观的凝聚物，即凝胶现象。
凝胶多为大小不等、形态不一的块状聚合物，有的发软、发粘，有的发硬、发脆、多孔。
在搅拌作用下凝胶分散在乳液中，可通过过滤法或沉降法除去，但有时也会形成大量肉眼看不到的、普通方法很难分离的微观凝胶，使乳液蓝光减弱颜色发白，外观粗糙。
严重时甚至整个体系完全凝聚，造成抱轴、粘釜和挂胶现象。
凝聚物的生成在乳液研究和生产中具有极大的危害性，它不仅降低单体的有效转化率，增加聚合装置的停机时间和处理的费用，而且还会加大各釜和各批次间产品性能的不一致性，污染环境。
目前比较权威的用于解释聚合物乳液稳定性的理论是双电层理论和空间位阻理论。
乳胶粒子的表面性质与吸附或结合在其上的起稳定作用的物质有关，酸性、碱性离子末端以及吸附在乳胶粒表面上的乳化剂在一定的pH值下都是以离子形式存在的，使乳胶粒子表面带上一层电荷，从而在乳胶粒子之间就存在静电斥力，乳胶粒难于互相接近而不发生聚结。
当乳胶粒表面吸附有非离子型乳化剂或高分子保护胶体时，其稳定性则与空间位阻有关。
乳化剂的选择是决定乳液聚合体系稳定性的关键因素之一。
乳化剂虽不直接参与反应，但乳化剂的种类及用量将直接影响到引发速率、链增长速率以及聚合物的分子量和分子量分布。
此外乳化剂的类型、用量和加入方式对乳胶粒的粒径和粒径分布、乳液粒度也有着决定性的影响。
PEO-PPO可聚合型大分子乳化剂的合成及应用
Ｖｏ ． ７．Ｎｏ． １３ １
２ ０ ０１
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吕冬 梅 赵 自强 石 艳 付 志 峰
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摘
要 ：甲 醇 为起 始 剂 ， 与萘 钾 反 应 转 化 为 醇钾 ， 醇 钾 为 引 发 剂 依 次 引 发 环 氧 乙烷 （ Ｏ） 环 氧 丙 烷 （ Ｏ） 离 子 以 Ｅ 、 Ｐ 阴
集 团化学 试剂有 限公 司 ， 水除氧精 制 ， 除 截取 中间馏 分 ， 温冷 藏待用 ； 乙烯 （ ｔ ， 低 苯 Ｓ） 聚合级 ， 山石 化公 燕 司， 聚合前 减压精 馏 ， 取 中 间馏 份 ， 于冰 柜 中保 截 置
存； 四氢 呋 喃（ Ｈ ） 分 析纯 ， ＴＦ ， 经氢 化 钙干 燥 后氩 气
为 了克服 常 规乳 化 剂 的不 足 ， 内外 研 究人 员 国 开发 了许多新 型 的乳 化剂 品种 ， 中一 种 有效 的途 其 径就是 在 乳 液 聚合 中使 用 可 聚合 乳 化 剂 。 与 常
规 乳化剂 相 比 ， 种可 聚合乳化 剂 除了具有 亲水 、 这 亲 油 基 外 ， 包 括 一 个 反 应 性 官 能 基 团 ， 种 反 应 性 官 还 这
第 ３ ７卷 第 １ 期
２ ０正 ０１
北 京 化 工 大学 学报 （ 自然科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｅｊ ｇＵ ｉｅｓｙ ｏ ｅ ｃ ｌ ｅ ｈ ｏｏｙ（ ｔｒｌＳ ｉｎ ｅ ｏ ｒａ ｆＢ ｉｎ ｎｖ ｒｉ ｆＣｈｍｉａ ｃ ｎ ｌｇ Ｎａｕａ ｃｅ ｃ ） ｉ ｔ Ｔ
收稿 日期 ： ０ ９— ４— ７ ２ ０ ０ １
本体聚合。溶液聚合。悬浮聚合。乳液聚合的特性及应用
本体聚合：本体聚合（bulk polymerization ；mass polymerization ）是单体（或原料低分子物）在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热、辐射作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
有时也可加少量着色剂、增塑剂、分子量调节剂等。
液态、气态、固态单体都可以进行本体聚合。
：概念；单体（或原料低分子物）在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
英文名称bulk polymerization ；mass polymerization ，是制造聚合物的主要方法之一。
特点：产品纯净，电性能好，可直接进行浇铸成型；生产设备利用率高，操作简单，不需要复杂的分离、提纯操作。
优点：生产工艺简单，流程短，使用生产设备少，投资较少；反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续化，生产成本低•缺点：热效应相对较大，自动加速效应造成产品有气泡，变色，严重时则温度失控，引起爆聚，使产品达标难度加大•由于体系粘度随聚合不断增加，混合和传热困难；在自由基聚合情况下，有时还会岀现聚合速率自动加速现象，如果控制不当，将引起爆聚；产物分子量分布宽，未反应的单体难以除尽，制品机械性能变差等。
应用应用于制造透明性好的材料，以及介电性好的电器；由于混合和传热困难，工业上自由基本体聚合不及悬浮聚合、乳液聚合应用广泛，离子聚合由于多数催化剂易被水破坏，故常采用本体聚合和溶液聚合。
溶液聚合：将单体和引发剂溶于适当溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应，溶液聚合（solution polymerization）是高分子合成过程中一种重要的合成方法。
定义溶液聚合为单体、引发剂（催化剂）溶于适当溶剂中进行聚合的过程。
溶剂一般为有机溶剂，也可以是水，视单体、引发剂（或催化剂）和生成聚合物的性质而定。
如果形成的聚合物溶于溶剂，则聚合反应为均相反应，这是典型的溶液聚合；如果形成的聚合物不溶于溶剂，则聚合反应为非均相反应，称为沉淀聚合，或称为淤浆聚合。
聚合性乳化剂及其应用
２０ 年第 ４ ０２ 期
合成材料老化与应用
聚合型乳化剂及其应用
郭清泉 扭金清 陈焕钦 〔 华南理工大学化工所 广州 ５０４ １ ０ ６
丁 ｝ ａ Ｑ３
摘要： 聚合型乳化剂是一种新型乳化剂。 本文介绍了聚 合型乳化剂的 类型和一般性质， 通过传统乳化 Ｍ与聚合乳化剂比 较， 阐明了可聚合型乳化剂的优点， 最后介绍了聚合型乳化剂的应用情况。 关健词：聚合型乳化剂 传统乳化剂 涂料 乳液 随着环境污染的加剧和 人类对环境保护的日 益 重视， 在涂料众多种类中， 水性涂料是当 前应大力 发展的品种之一。 而水性涂料中大多需要乳化剂来 降低界面能， 但传统的 乳化剂对涂料及涂膜存在负 面影响， 尤其是涂料中 残存的乳化剂对环境的污染 和乳化剂在漆膜固 化过程中向 涂膜表面迁移而造成
Ｈｈ ｒ Ｓ ｆｔ ｓ ａｒ ｈ ｐｎ Ｊ． ｅ ． ａａｔｉｗｔ 一 ｏ ｅ ｔ （］ ｏ ｂ ｇ ｕ ｃｎ ｎ ｅ ｍ ａ ｓ ｎ ｒ ｉ Ｐ ｇｓｉ ｒｎ ｃ ｔｇ． ， ： ８ ｏａｃ ｉｓ １ ９ （ ） ７ 一 ７ ｏ ｅ ｎ ｒ ｒｓ ｇ ｉ ｏ ｎ ９ ａ ９ ３ ５ ９ ２ 彭顺金，张贵军， 等． 反应性乳化剂及其乳液 聚合 Ｊ 涂料工业， ９ ， ： ３ ［ ． ］ １ ９ （） ３一９ ９ ５ ６
有阴离子、阳离子、 非离子和两性型四 种类型 单体质最的０ ％一 ． 单独或复合使用 ． ５％ ５ ０ 几十年历史、 几百种牌号、价格较便宜
新型聚合物材料的合成及其性能研究
新型聚合物材料的合成及其性能研究一、引言新型聚合物材料是目前高分子材料研究领域的重要热点之一。
它具有结构新颖、性能优异、功能多样化等优点，在能源、环境、光电等领域具有广泛的应用前景。
为了提高聚合物材料的性能、降低成本、设计新型功能，科学家们一直在不断地开发新的聚合物材料。
本文主要介绍了新型聚合物材料的合成及其性能研究，涉及到合成方法、表征方法及其应用领域等方面。
二、聚合物材料的分类聚合物材料是一类具有大分子结构、由低分子单体反应而成的高分子化合物。
根据单体的种类和特性，聚合物材料可以分为以下几类：1. 丙烯酸类聚合物材料丙烯酸类聚合物材料是一种重要的高分子材料，在农药、固定剂、粘合剂等领域有广泛的应用。
其聚合物主链上含有大量的羧基，因此可与金属离子等形成络合物，具有良好的固化性能和化学稳定性。
2. 聚酰亚胺类聚合物材料聚酰亚胺类聚合物材料是一类优良的高分子材料，具有尺寸稳定性、机械性能优异、耐高温等特点。
它在飞机、卫星、电子等领域有广泛的应用。
聚酰亚胺类聚合物材料的主要链上含有强极性的酰亚胺基团，可形成较强的分子间作用力。
3. 聚氨酯类聚合物材料聚氨酯类聚合物材料是一类多元醇和多元异氰酸酯缩合而成的聚合物材料，具有优异的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等特点。
它在涂料、密封胶、内部电子、汽车皮革等领域有广泛的应用。
4. 聚酰胺类聚合物材料聚酰胺类聚合物材料是一种重要的高分子材料，普遍应用于衣物、绳索、刷子等制品。
它具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、耐温性等特点，能够承受高张力的拉伸作用。
三、合成方法新型聚合物材料的合成方法主要有以下几种：1. 自由基聚合法自由基聚合法是指在自由基催化作用下，单体在温度和反应条件下自由接枝而成的聚合物材料。
其反应简单、反应时间短、单体易得、产品种类丰富等特点，使其广泛应用于材料化学领域。
2. 阴离子聚合法阴离子聚合法是指在酸性或碱性条件下，由于阴离子催化作用而聚合单体。
其反应过程相对规律、聚合体分子量均匀、反应条件选择广泛、反应活性较高等优点，使其应用领域不断扩大。
本体聚合。溶液聚合。悬浮聚合。乳液聚合的特性及应用
本体聚合：本体聚合（bulk polymerization；mass polymerization ）是单体(或原料低分子物)在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热、辐射作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
有时也可加少量着色剂、增塑剂、分子量调节剂等。
液态、气态、固态单体都可以进行本体聚合。
：概念；单体(或原料低分子物)在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
英文名称bulk polymerization；mass polymerization ，是制造聚合物的主要方法之一。
特点：产品纯净，电性能好，可直接进行浇铸成型；生产设备利用率高，操作简单，不需要复杂的分离、提纯操作。
优点：生产工艺简单，流程短，使用生产设备少，投资较少；反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续化，生产成本低．缺点：热效应相对较大，自动加速效应造成产品有气泡，变色，严重时则温度失控，引起爆聚，使产品达标难度加大．由于体系粘度随聚合不断增加，混合和传热困难；在自由基聚合情况下，有时还会出现聚合速率自动加速现象，如果控制不当，将引起爆聚；产物分子量分布宽，未反应的单体难以除尽，制品机械性能变差等。
应用于制造透明性好的材料，以及介电性好的电器；由于混合和传热困难，工业上自由基本体聚合不及悬浮聚合、乳液聚合应用广泛，离子聚合由于多数催化剂易被水破坏，故常采用本体聚合和溶液聚合。
溶液聚合：将单体和引发剂溶于适当溶剂中,在溶液状态下进行的聚合反应,溶液聚合(solutionpolymerization)是高分子合成过程中一种重要的合成方法。
定义溶液聚合为单体、引发剂（催化剂）溶于适当溶剂中进行聚合的过程。
溶剂一般为有机溶剂,也可以是水,视单体、引发剂（或催化剂）和生成聚合物的性质而定。
如果形成的聚合物溶于溶剂，则聚合反应为均相反应，这是典型的溶液聚合；如果形成的聚合物不溶于溶剂，则聚合反应为非均相反应，称为沉淀聚合，或称为淤浆聚合。
丙烯酰胺类单体的乳液聚合
丙烯酰胺类单体的乳液聚合丙烯酰胺类单体的乳液聚合是一种重要的合成方法，其中丙烯酰胺作为一种优秀的单体，具有良好的物理和化学性质，广泛应用于合成高分子材料的领域。
本文将对丙烯酰胺类单体的乳液聚合进行详细的介绍和讨论。
第一部分：乳液聚合概述乳液聚合是一种重要的合成方法，其基本原理是通过溶剂的作用，使单体在乳液中均匀分散，并在适当的条件下发生聚合反应。
相较于传统的溶剂聚合方法，乳液聚合具有许多优点，如操作简便、反应条件温和、产物纯度高等。
第二部分：丙烯酰胺类单体的乳液聚合机理乳液聚合的关键是乳化剂的选择和聚合条件的控制。
对于丙烯酰胺类单体来说，乳化剂主要是阴离子型表面活性剂，如十八烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠等。
这些乳化剂可以使单体在水相中形成稳定的乳液，并保持较高的分散度。
聚合过程中，丙烯酰胺单体会与引发剂反应，生成自由基，从而引发聚合反应。
引发剂的选择是乳液聚合的关键，目前常用的有过硫酸铵、过硫酸钾等。
此外，还需要考虑温度、pH值等因素对聚合反应的影响。
第三部分：丙烯酰胺类单体的应用丙烯酰胺类单体乳液聚合产生的聚合物在各个领域具有广泛的应用。
其中，丙烯酰胺-丙烯酸共聚物被广泛应用于颜料、涂料、油漆等领域；丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚物具有优异的吸水性能，可用于水凝胶、医疗材料等领域；丙烯酰胺-甲基丙烯酸甲酯共聚物可用于纺织品、纸张等领域。
第四部分：丙烯酰胺类单体的乳液聚合的优缺点乳液聚合具有以下优点：(1) 可在水溶液中进行，无需使用有机溶剂，符合环保要求；(2) 操作简便，适合工业化生产；(3) 聚合过程中可以控制聚合物的粒径和分散度，可以调节聚合物的性质。
然而，乳液聚合也存在一些限制性因素：(1) 乳化剂的选择和使用方法比较复杂，需要进一步优化和探索；(2) 聚合物的分散度和分子量分布范围较广，有待进一步改进。
结论丙烯酰胺类单体的乳液聚合是一种重要的合成方法，其通过选择适当的乳化剂和聚合条件，可以得到分散性好、稳定性高的聚合物。
阳离子高分子乳化剂的合成及在乳液聚合中的应用
阳离子高分子乳化剂的合成及在乳液聚合中的应用摘要：随着乳液聚合在许多工业领域的广泛应用，合成高分子乳化剂的研究变得极为重要。
本文介绍了一种阳离子高分子乳化剂的合成方法，并探讨了其在乳液聚合中的应用。
该合成方法基于离子交换反应，通过将阳离子单体与阴离子表面活性剂反应，形成有机阳离子高分子乳化剂。
实验结果表明，该乳化剂能够有效地稳定乳液，并提高聚合反应的效率和产物品质。
此外，研究还发现改变乳化剂的结构可以调控乳液粒径和形态。
这些结果为乳液聚合过程的优化和高分子材料的合成提供了有益的借鉴。
关键词：阳离子；高分子乳化剂；乳液聚合引言乳液聚合作为一种重要的化学合成方法，在许多工业领域中得到了广泛应用。
而乳化剂作为乳液聚合中不可或缺的组成部分，其性能和稳定性对乳液聚合过程和产物品质起着关键作用。
本文将介绍一种新型的阳离子高分子乳化剂的合成方法，并探讨其在乳液聚合中的应用。
我们将阐述合成原理、反应步骤以及乳化剂在提高乳液稳定性、改进聚合效率和调控乳液粒径和形态方面的优势。
这些研究结果将有助于推动乳液聚合技术的进一步发展，为高分子材料合成和应用提供新的思路和方法。
1.阳离子高分子乳化剂的合成方法1.1离子交换反应原理解释离子交换反应是一种化学反应，基于离子间相互作用的转化过程。
其原理是利用具有相反电荷的离子之间的吸附和置换作用，将溶液中的离子与固体离子交换剂上的离子进行置换，从而达到目标物质的分离、纯化或转化。
在离子交换反应中，固体离子交换剂通常是一种含有活性位点的材料，如离子交换树脂。
它能够吸附和固定带有相反电荷的离子，并释放出相同数目但具有不同性质的离子。
当溶液与离子交换剂接触时，溶液中的离子会与离子交换剂的活性位点发生吸附作用。
随着时间的推移，离子逐渐与离子交换剂上的离子置换，形成新的化合物。
这个过程可以通过调控反应条件（如温度、pH值等）和控制离子交换剂的性质来实现。
离子交换反应广泛应用于水处理、离子分离、催化剂制备等领域。
无规共聚型高分子乳化剂的合成及其在乳液中的应用
无规共聚型高分子乳化剂的合成及其在乳液中的应用颜秀花;季永新;何婷【摘要】用自由基聚合法合成了无规共聚物聚苯乙烯/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,以氯乙酸甲酯为季铵化试剂与聚合物进行季铵化反应,得到了无规型高分子乳化剂.用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等对高分子乳化剂的结构进行了表征,差示扫描量热仪(DSC)测定了高分子乳化剂的玻璃化温度.将所得的高分子乳化剂用于苯丙乳液聚合中,探讨了乳化剂含量对乳液性能的影响.结果表明:得到的高分子乳化剂是无规共聚物,玻璃化温度为29.48℃;用4％(占单体总量)的乳化剂合成的乳液性能较好,单体转化率为97.5％,聚合所得乳液粒径分布窄,平均粒径为33.95 nm,乳液涂膜性能较好.%A random polymeric was synthesized via free radical polymerization,which was then converted into emulsifier by quarternizing with methyl chloroacetate. Fourier trransform infrared spectroscopy ( FT -IR) ,nuclear magnetic resonance (NMR),gel permeation chromatography (GPC),differential scanning calorimetry ( DSC ) analysis were used to characterize the composition and Tg of the emulsifier. A styrene -acrylic emulsion was synthesized at the presence of the obtained polymeric emulsifier,and the influence of the content of emulsifier on the performance of latexes was discussed and reported. The results indicated that the emulsifier was a random copolymer with glass transition temperature of 29. 48℃ ,the latex obtained with 4% emulsifier (weight of the total monomers) showed good properties; monomer conversation 97. 5% ,narrow particle size distribution and Z - averagediameter of emulsion particles 33. 95 nm. The latex film provided excellent comprehensive properties.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2012(042)009【总页数】5页(P24-27,31)【关键词】无规共聚高分子乳化剂;乳液聚合;涂膜性能【作者】颜秀花;季永新;何婷【作者单位】南京林业大学化工学院,南京210037;盐城工学院化学与生物工程学院,江苏盐城224051;南京林业大学化工学院,南京210037;南京林业大学化工学院,南京210037【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4乳化体系在乳液聚合中对乳胶粒子的形成、聚合反应速度、共聚物相对分子质量及其分布、乳胶粒子粒径及其分布和形态及乳液性质等都具有很大的影响，对乳液聚合的特征起决定作用［1－2］。
高分子合成与聚合方法课件.ppt
当1cm3的液态单体呈正方形排列时， 其表面积为6c m2；呈圆球形状时， 其表面积为4.84cm2.如果将1cm3液态 单体分散成直径为1μm的圆球时，圆 球的总数高达1.91x1012个；其总表面 积为6X104c m2，即较一个圆球的总 表面积增大12000多倍。
• 如果分散成直径为0.1μm的圆球，则其总 表面积为6X105cm2，即增大120000倍以上 。在此情况下，由于物质的表面积大大增 加，因此与表面现象有关的一些性质，如 表面活性大为增加，所以高分散性的粉状 金属，例如骨架镍、活性金属铝等暴露于 空气中都会产生自燃现象。
乳液聚合法不仅用于合成树脂的生产， 合成橡胶中产量最大的品种丁苯橡胶， 目前绝大部分也是用乳液聚合方法进 行生产。
合成树脂生产中采用乳液聚合方法的有： 聚氯乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯及 其共聚物、聚丙烯酸酯类共聚物等。
合成橡胶生产中采用乳液聚合方法的有 丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶等。
“种子聚合”
第一节 乳液聚合特点
体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂4种 基本组分组成。粒径一般在1μm以下，静置时不会 沉降析出。
特点有： (1)聚合速度快，分子量高； (2)可以利用各种单体进行聚合及共聚合，有利于乳 液聚合物的改性和新产品的开发； (3)以水为反应介质，粘度小，成本低，反应热易导 出，反应平稳安全。产品可直接用作涂料和粘合剂； 这种涂料不使用有机溶剂，干燥过程中不会发生火 灾的危险，无毒，不会污染大气。 (4) 聚合反应中加有较多乳化剂，聚合物不纯，在需 要固体聚合物时后处理工序复杂，成本高。
破乳—聚合物乳液稳定性的影响因素
• 在聚合、贮存、运输和乳液直接利用时， 要求高稳定性。而在另一些情况下，例如 欲从聚合乳液生产粉状或块状高聚物时， 则要求其尽快破乳凝聚。
乳液合成乳化剂
乳液合成乳化剂乳液合成乳化剂是一种用于乳液制备过程中起到乳化作用的化学物质。
乳液是由两种不相溶的液体相互分散形成的胶体系，其中一种液体以微小的液滴状悬浮在另一种液体中。
乳液广泛应用于日常生活中的化妆品、食品、农药、涂料等领域。
乳液的制备过程中需要使用乳化剂，乳化剂可以有效地降低两种不相溶液体之间的界面张力，使其能够均匀地分散在一起。
乳化剂通常是由两个部分组成的，一个是亲水性的头部，另一个是疏水性的尾部。
亲水性头部可以与水相吸附，疏水性尾部可以与油相吸附，使得乳液中的水相和油相可以相互分散。
乳液合成乳化剂可以通过化学合成的方法制备得到。
最常用的合成方法是自由基聚合法。
首先，需要选择适当的单体，例如丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类或丙烯酸盐类等。
然后，在一定条件下进行自由基引发聚合反应，单体分子通过共价键连接在一起，形成高分子乳化剂。
乳液合成乳化剂的合成方法还包括逐步聚合法和原位聚合法。
逐步聚合法是先合成一种不完全覆盖的乳化剂，然后进一步进行功能化修饰，使其具备乳化性能。
原位聚合法是在乳液合成过程中，将单体添加到反应体系中，通过与已有的头部或尾部结构发生聚合反应，形成具有乳化性能的乳化剂。
乳液合成乳化剂的合成过程中需要注意以下几个关键因素。
首先，选择合适的单体组成，要考虑到头部和尾部的亲水性和疏水性，以及反应性和稳定性。
其次，需要选择合适的引发剂和反应条件，以保证聚合反应进行顺利，获得期望的高分子结构。
此外，还要考虑到乳化剂的合成规模和产能，以及与其他乳化剂的配套性。
乳液合成乳化剂的应用非常广泛。
在食品行业中，乳液合成乳化剂可以用于奶制品、饮料、糖果等的制备过程中，增加产品的稳定性和口感。
在化妆品行业中，乳液合成乳化剂可以用于乳液、霜、乳霜等产品的制备，使其具备良好的质地和稳定性。
此外，在农药、涂料和胶乳等行业中，乳液合成乳化剂也得到了广泛应用。
乳液合成乳化剂的合成方法和应用已经取得了较大的进展，但仍然存在一些挑战。
乳液聚合原理
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
N——乳胶粒的颗粒数
ρ——自由基的生成速度
乳液聚合反应动力学
乳胶粒的颗粒数与乳化剂的浓度及引发剂的浓度有关。对于苯乙 烯和其它水溶性较小的单体的乳液聚合，其关系为：
N [E]0.6[I]0.4 Rp [E]0.6[I]0.4 XN [E]0.6[I]-0.6 [E]——乳化剂浓度； [I]—— 引发剂浓度。
3、乳液聚合物料体系及其影响因素
乳液聚合的物料组成包括：
▪ 单体 ▪ 引发剂 ▪ 乳化剂 ▪ 分散介质（水） ▪ 其他（包括各种调节剂、电解质、螯合剂和终止剂等）
3、乳液聚合物料体系及其影响因素
单体
乳液聚合的单体必须具备以下几个条件：
⑴ 单体可以增溶溶解但不能全部溶解于乳化剂的水溶液； ⑵ 单体可以在增溶溶解温度下进行聚合反应； ⑶ 单体与水和乳化剂无任何作用 ⑷ 对单体的纯度要求达到99％以上 ⑸ 在乳液聚合中，单体的含量一倍控制在30％～60％之间 。
Gemini表面活性剂结构特征
Gemini表面活性剂的典型结构可以看成是由两个结构相 同的传统表面活性剂分子通过一个连接链连接而成，其 分子结构中至少含有两个疏水链和两个亲水基团（离子 或极性基团）。
图一 Gemini表面活性剂特征图
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第１卷 期 ８ 第６
２０ ０ ２年 ｌ 月 １
高分 子 材 料 科 学 与 工程
ＰＯＩＹ Ｍ ＥＲ ＡＴ ＥＲＩ ＩＳ Ｓ ＥＮＣＥ ＮＤ Ｍ Ａ ＣＩ Ａ ＥＮ ＧＩ ＥＥＲＩ Ｇ Ｎ Ｎ
ｖＩ ８ ０６ 。 １． ． ． Ｎ
人 ［ 认 为 ， 合 皂 在 选 择 性 溶 剂 中能 够 形 成 冠 ３ ３ 聚
将 １ ０ｍＬ一 定 固 含 量 的 高 分 子 乳 化 剂 水 溶 液 置 于试 管 中 ， 入 温 度 计 ， 自动 恒 温 水 浴 插 在 上 缓 缓 加 热 ， 浴 升 温 速 率 １ １ ｎ 至溶 水 ０ Ｃ／ ０ｍｉ ，
已脱 过 水 的 Ｐ Ｇ， ７ Ｅ 在 ５℃ 时 通 氮 气 ， 入 准 确 加 称 取 的 ＴＤＩ 以 ＨＥ 封 端 并 作 为 分 子 量 调 节 ， Ａ
剂 ， 应 完 成 后 用 蒸 馏 水 分 散 成 １ 的水 溶 液 。 反 ０
１ ３ 浊 点 测 试 ．
特别 是 成膜过 程高 分子 乳化剂 进入 胶膜本 体 ，
液 完 全 浑 浊 时 立 即记 录温 度 ， 为 浊 点 。 热 冷 记 加
状 内 连 胶 束 ， 分 子 链 会 发 生 胶 束 间 “ 连 ” 长 桥 。
Ｈａｐ ｒｎ认 为 ， ＡＢ） ｌｅｉ （ ｎ型 多 嵌 段 共 聚 物 在 选 择
却重 复三次 ， 平 均值 ， 为测试结果 。 取 即
Ｎｏ ．２ ０ ｖ ０２
可 聚 合 高 分 子 乳 化 剂 的 合 成 及 溶 液 性 质 研 究
方 治 齐 ，陈 宏 伟 ，刘 春 华 ，张 新 云 ，董 其 宝 ，李 志 明
（ 肥 工 业 大 学 化 工 学 院 ，安 徽 合 肥 ２ ０ ０ ） 合 ３ ０ ９
摘 要 ： 究 了作 为 乳 化 剂 的 可 聚 合 两 亲 嵌 段 聚 合 物 的 嵌 段 组 成 ， 别 是 端 基 结 构 与 其 水 溶 液 的 浊 点 、 研 特 粘
２ １ 反 应 物 ＯＨ／ Ｏ 摩 尔 比 对 ＨＴ ． ＮＣ Ｐ浊 点 的
收 稿 日 期 ： ０ １ ０ — ８ 修 订 日期 ： ０ ２ ０ — ５ ２ ０ ～ ７２ ； ２ ０ — ９ １
作 者简介 ： 治齐 （９ ４ ）男 ， 授． 方 １ ５一 ， 教
维普资讯
±１ ℃ 。 ）
１ ６ 表 面 张 力测 试 ．
用 乔 氏秤 （ 海 教 学 仪 器 厂 产 品 ） 表 面 张 上 测
力 ， 试 温 度 （ ５ ）℃ 。 测 ２ ±１
２ 结 果 与 讨 论
聚 乙二醇 （ Ｅ Ｐ Ｇ） 试 剂 级 ； 基 一 ， 一 异 ： 甲 ２ ４二
氰 酸酯 （ ＴＤＩ ： 学 纯 ； 烯 酸 羟 乙 酯 （ Ａ） ）化 丙 ＨＥ ： 化 学 纯 ， 压 蒸 馏 后 贮 于 冰 箱 中 ； 二 烷 基 硫 酸 减 十
第 ６期
方 治齐 等 ： 聚合 高分子 乳化 剂的合 成及 溶 液性 质研究 可
影 响
用 不 同 平 均 分 子 量 的 Ｐ Ｇ 与 等 摩 尔 的 Ｅ
ＴＤ Ｉ反 应 ， 适 量 ＨＥＡ 封 端 ， 制 分 子 量 。不 用 控
态 ， 有 效 地 指 导 双 亲 嵌 段 聚合 物 的 合 成 。 可
１ 实 验 部 分 １ １ 原 材 料 ．
用 ７ １型 分 光 光 度 计 测 试 ＨＴＰ水 溶 液 的 ２
吸 光 度 ， 试 温 度 （ ５ １ Ｃ 。 测 ２± ） １ ５ 粘 度 测 试 ．
用 ＮＤＪ ７ 一 ９型旋 转 式 粘 度 仪 ， 试 温 度 （ ５ 测 ２
钠 （ ＤＳ 和 ＯＰ １ 均 为 化 学 纯 。 Ｓ ） 一０：
端含 不饱 和键 ， 与共 聚合 ， 接 于乳 胶粒 上 ， 参 锚 提 高 了 乳 化 剂 对 乳 胶 粒 的 结 合 牢 度 ； 分 子 乳 高
化剂改 善了成膜性能 ， 不用或少用 成膜助剂 ； 可
１ ２ 可 聚 合 高 分 子 乳 化 剂 ＨＴＰ的 制 备 ． 按 一 定 比例 在 干燥 的 三 口烧 瓶 中 准 确 称 取
的合 成 。
关 键 词 ： 化 剂 ； 亲 聚 合 物 ； 液 性 质 ； 点 乳 两 溶 浊
中图分 类 号 ： ＴＱ３ ４ ２ ５ １ ． ３ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０７ ５ （ ０ ２ ０ — １ ６０ １ ０ — ５ ５ ２ ０ ） ６０ ９ — ３
采 用 可 聚 合 双 亲 聚 合 物 作 乳 化 剂 ， 亲 油 其
可 制 得 具 有 特 殊 功 能 的无 皂 乳 胶 膜 Ｌ ］ 可 聚 合 １ 。 乳 化 剂 在 乳 液 聚合 过 程 、 膜 过 程 和 成 膜 以后 ， 成
所 起 的 多 重 作 用 ， 决 于 其 结 构 与 形 态 ， 别 是 取 特 其 端 基 结 构 与 溶 液 中 的 胶 束 形 态 。Ｂ ｒ ｏ ｏ ｉ ｖ等 ｓ
１４ ． 吸 光 度 测 试
性 溶 剂 中形 成 单 分 子 胶 束 ， 提 出 星 型 胶 束 模 并
型 Ｌ 。Ｒｉｓ［ 人 认 为 ， 段 共 聚 物 胶 束 成 球 ４ ］ ｅｓ 等 嵌
状 ， 具 有 较 窄 的 粒 径 分 布 。 们 通 过 对 双 亲 聚 并 我 合 物 溶 液 的 独 特 性 质 —— 浊 点 、 面 张 力 、 界 表 临 胶 束 浓 度 等 的 测 试 ， 析 其 端 基 结 构 和 胶 束 形 分
度、 临界 胶 束 浓 度 以 及 表 面 张 力 之 问 的 关 系 。 发 现 可 聚 合 高 分 子 乳 化 剂 的 结 构 和 分 子 量 存 在 多 分 散 性 ，
溶 液 中 的 胶 束 形 态 也 存 在 多 分 散 性 。 监 测 两 亲 聚 合 物 水 溶 液 的 上 述 性 质 可 有 效 地 指 导 两 亲 嵌 段 聚 合 物