乳液聚合研究进展
乳液聚合技术
乳液聚合新技术的研究进展摘要：乳液聚合方法具有广泛的应用范围, 近期几年备受关注。
本文首先介绍了乳液聚合的基本情况，并着重介绍了一些新的乳液聚合方法和研究成果。
关键词：乳液聚合；进展前言：乳液聚合技术的开发始于本世纪20 年代末期，当时就已有和目前生产配方类似的乳液聚合的专利出现。
30 年代初，乳液聚合已见于工业生产。
随着时问的推移，乳液聚合过程对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性，在许多聚合物如合成橡胶、合成树脂涂料、粘合剂、絮凝剂、抗冲击共聚物等的生产中，乳液聚合已经成为主要的生产方法之一，每年通过该方法制作的聚合物数以千万吨计。
【1】1．乳液聚合基本情况乳液聚合定义生产聚合物的方法有四种：本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。
乳液聚合是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合，体系主要由单体、介质（水）、乳化剂及溶于介质（水）的引发剂四种基本组分组成。
目前的工业生产中，乳液聚合几乎都是自由基加成聚合，所用的单体几乎都是烯烃及其衍生物，所用的介质大多是水，故有人认为乳液聚合是指在水乳液中按照胶柬机理形成比较独立的乳胶粒中，进行烯烃单体自由基加成聚合来生产高聚物的一种技术。
但随着聚合理论的逐步完善，对乳液聚合比较完整的定义应该为：乳液聚合是在水或其他液体作介质的乳液中，按照胶束理论或低聚合物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或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法。
乳液聚合体系至少由单体、引发剂、乳化剂和水四个组分构成，一般水与单体的配比（质量）为70/30〜40/60,乳化剂为单体的％〜％，引发剂为单体的％〜％；工业配方中常另加缓冲剂、分子量调节剂和表面张力调节剂等。
所得产物为胶乳, 可直接用以处理织物或作涂料和胶粘剂,也可把胶乳破坏,经洗涤、干燥得粉状或针状聚合物。
乳液聚合的特点聚合反应发生在分散在水相内的乳胶粒中, 尽管在乳胶粒内部粘度很高,但由于连续相是水,使得整个体系粘度并不高,并且在反应过程中体系的粘度变化也不大，这样的体系由内向外传热就很容易，不会出现局部过热，更不会暴聚，同时低粘度体系容易搅拌，便于管道输送，容易实现连续化操作。
细乳液聚合最新研究进展
细乳液聚合最新研究进展包祥俊,吴文辉,宫理想,王建全(北京理工大学材料科学与工程学院,北京100081)摘要:介绍了细乳液聚合体系的制备及聚合机理,分析了细乳液聚合在高固含量聚合物细乳液制备、复合纳米材料制备及活性/可控自由基聚合等方面的研究现状,综述了近年来细乳液聚合用于开发新型材料及细乳液聚合实施方法方面的主要研究进展。
关键词:细乳液;聚合;胶囊化中图分类号:TQ316 334文献标识码:A文章编号:0253-4320(2007)S1-0146-05New progress in miniemulsion polymerizationB AO Xiang jun,WU Wen hui,GONG Li xiang ,W ANG Jian quan(School of Material Science and Engineeri ng ,Beijing Insti tute of Technology ,Beijing 100081,Chi na)Abstract :The preparation of miniemulsion system and polymerization principle are introduced,and the status of miniemulsion polymerization in the preparation of polymer miniemulsion system with high solid content and nano composite materials,and controlled/living radical polymerization,is analyzed.And the recent progress in the utilization of miniemulsion polymerization in developing novel materials and practical use is reviewed.Key w ords :miniemulsion;polymerization;encapsulation收稿日期:2007-03-15作者简介:包祥俊(1984-),女,硕士生,xiangjun1984@;吴文辉(1947-),男,教授,博士生导师,主要研究方向为新型功能高分子、高分子纳米材料、水溶性高分子、靶向医用高分子、特殊结构高分子。
原子转移自由基乳液聚合研究进展
基 聚合 ） ［ ３ １ 和衰减 转移体 系『 如 可逆 加成 一 断裂链 转 移 自由基 聚合 （ Ｒ Ａ Ｆ Ｔ） ］ 等 。 Ａ Ｔ Ｒ Ｐ于 １ ９ ９ ５年 由卡 内基 一 梅 隆大 学 的王锦 山
博 士 提 出［ ３ 】 ， 经 过 近年 来 的不 断 发 展 ， Ａ Ｔ Ｒ Ｐ取 得 了 很 大进 展 。 Ａ Ｔ Ｒ Ｐ使 用过 渡金属 作 为催 化 剂 ， 采 用过
作者简介 ： 张立 （ １ ９ ８ ８ 一） ， 陕西渭南人， 硕士 ， 研究方向为活性可控 自由基聚合。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｌ ｉ — ｎ ｗ ｐ ｕ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｎ ｒ 通讯地址 ： 张教 强 。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ａ ｎ ￣ ｑ ＠ｎ ｗ ｐ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
条件 进行 改进 ，终于将 Ａ Ｔ Ｒ Ｐ成 功应用 于乳 液体 系
中。如何 同时保证 乳液 的稳 定性 和聚合 反应 的可控
性是影 响乳液 Ａ Ｔ Ｒ Ｐ的主要 因素 ， 乳化剂 、 催 化剂佰己 体 的选择 及 区域 化效 应等对 这两 方面 影响较 大 。近
年来 ， 随着 Ａ Ｔ Ｒ Ｐ的不断发 展 ， 多种 引发技术 相 继 问 世 。本 研究 着 重介 绍 了这 些 引发 技术 的原理 ， 并对 影 响乳液 Ａ Ｔ Ｒ Ｐ的因素进 行 了综 述 。
高 的聚合 温 度 ， 并 且 可适 用单 体 的范 围更 广 。在合 成复 杂结 构 聚合 物 （ 如嵌 段 、 星 型和 接枝 共 聚物 等 ） 方面 ， Ａ Ｔ Ｒ Ｐ也 是 最 有 效 的方 法 之 一［ 叼 ； 此外 ， Ａ Ｔ Ｒ Ｐ
在表 面修 饰 方 面也具 有 简单 易 行之 特点 ， 可将 聚合 物接 枝 至各 种无 机材 料 、 有 机材 料 和蛋 白质 材料 的
反相微乳液聚合的研究现状及进展
反相微乳液聚合的研究现状及进展反相微乳液聚合的研究现状及进展杨开吉苏⽂强东北林业⼤学材料科学与⼯程学院⽣物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨（150040）摘要：反相微乳液聚合⼀种新型聚合⽅法，受到⼈们的⾼度重视；本⽂介绍了其聚合机理和应⽤进展，并对其发展前景进⾏了展望。
关键词：反相微乳液聚合；机理；发展前景反相微乳液聚合发展起始于上世纪80年代；当时，由于在多次采油中对⾼分⼦量⽔溶性聚合物的需求以及⽔溶性聚合物在⽔处理、造纸⼯业和采矿业中的应⽤[1]，⽽在通过常规反相乳液聚合⽣成这类聚合物的尝试中遇到困难，如反相乳胶的粒径分布很宽且容易凝聚[2~3]，所以研究者把⽬光从常规反相乳液聚合转向了反相微乳液聚合，通过反相微乳液聚合得到的⾼分⼦量聚合物微胶乳(Microlatex)，不仅固含量⾼、溶解快、粒径⼩且均⼀，并且⾼度稳定。
从⽽引起科研⼯作者的⼴泛关注。
1．反相微乳液聚合的机理探讨反相微乳液聚合机理⼀直是⼈们关注的焦点，研究内容主要是聚合场所、成核机理、聚合过程以及⼀些重要的特征。
其聚合过程如图1所⽰[4]：图1反相微乳液聚合机理⽰意图反相微乳液具有以下⼀些主要特点: ①分散相(⽔相)⽐较均匀，⼤⼩在5－200nm之间；②液滴⼩，呈透明或半透明状；③具有很低的界⾯张⼒，能发⽣⾃动乳化；④处于热⼒学稳定状态，离⼼沉降不分层；⑤在⼀定范围内，可与⽔或有机溶剂互溶。
1.1成核场所反相微乳液聚合成核场所存在着多种⽅式，既会有液滴成核，也会有均相和胶束成核的存在，只是在不同的体系中成核⽅式的主导地位不同。
现在，⼈们对微乳液成核的共识是: 成核的场所主要在单体液滴中；也可以通过均相成核；在微乳聚合的反应后期，胶束也是成核的重要场所。
Candau等[5]提出聚合物粒⼦与含单体的胶束相互碰撞融合⽽获得单体进⼀步- 1 -增长，单体不是从胶束经连续相扩散进聚合物粒⼦的。
因为在实验中发现产物组成与转化率⽆关，说明反应场所的单体⽐例与共聚物分⼦的序列分布近似于伯努利(Bernouillian)分布，并产⽣均⼀的微结构[6]。
pickering乳液聚合
Pickering 乳液的研究进展乳液分为水包油型（oil/water，O/W）和油包水型（water/oil，W/O），但无论哪种乳液，均需要添加乳化剂以阻止乳液发生凝聚。
乳液液滴稳定化通常是通过两亲性分子的作用来实现，如乳化剂和其他低分子量的稳定剂，可通过减少两相之间的界面张力，增加空间位阻或液滴之间的静电排斥作用而达到稳定乳液的效果。
然而，过量的乳化剂必须从样品中去除，否则会影响和破坏乳液后续的应用，如乳化剂会诱导组织发炎甚至造成细胞损伤，这使得由乳化剂稳定的传统乳液在医药制剂方面的应用受到限制。
除小分子量的表面活性剂外，可溶性蛋白质和聚合物乳化剂以及具有部分润湿性能的固体胶体粒子，也可用于稳定乳液。
其中，由固体颗粒代替乳化剂而制备的稳定乳液称为Pickering 乳液。
Pickering 乳液体系由于具备不含乳化剂及稳定性高的优势，在不同的领域内得到应用，包括生物医学中的药物传递，化妆品和食品工业中功能成分的包埋以及材料的涂膜等。
研究表明，Pickering 乳液的稳定性在很大程度上取决于固体颗粒的性质，因此本文对用于稳定Pickering 乳液的固体颗粒的种类，包括无机颗粒、合成颗粒和天然有机化合物颗粒进行总结，并重点描述了淀粉颗粒、蛋白颗粒和黄酮化合物颗粒在稳定Pickering 乳液方面的研究。
1 Pickering 乳液的稳定性研究Pickering 乳液的类型和传统乳液类似，包括O/W，W/O 或O/W/O 等多重乳液。
固体颗粒能够用于稳定乳液液滴的现象最初由Ramsden和Pickering发现。
Finkle 等于1923 年就对固体颗粒的基本性质进行了描述，他认为固体颗粒应易于分散在液体中，并能够聚集在液- 液界面，以形成有效的空间位阻或静电保护以稳定乳液液滴。
此外，Finkle 指出，Pickering 乳液的稳定性很大程度上取决于固体颗粒的部分润湿性，即要求颗粒具有亲水和亲油两亲特性，如果颗粒完全溶解于水或油，他们就会分散在两相中的一相中，不能吸附在油- 水界面，在这种情况下，不能制备稳定的乳状液。
乳液聚合方法在材料制备上的应用
乳液聚合⽅法在材料制备上的应⽤聚合⽅法在材料制备上的应⽤及发展材料的合成与制备⾸先是单体通过聚合反应合成聚合物，然后通过相应的加⼯⼯艺制备成所需的材料或产品。
聚合反应常需要通过⼀定的聚合⽅法来实施，根据聚合物的性能指标以及应⽤环境条件等要求，常⽤的聚合⽅法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合以及固相聚合、熔融聚合、界⾯聚合等等，不同的聚合反⽅法有不同的⼯艺及设备要求，所得的聚合物产物在纯度、分⼦量、物态及性能等⽅⾯也各有差异。
如本体聚合体系中仅有单体和引发剂组成，产物纯净后处理简单，可直接⽤模板模具成型，如有机玻璃的制备；溶液聚合是将单体和引发剂均溶于适当的溶剂中的聚合⽅法，体系得粘度较低，具有传热散热快、反应条件容易控制，可避免局部过热，减少凝胶效应等特点适应于聚合物溶液直接使⽤的场合，如涂料、胶粘剂等；悬浮聚合是单体以⼩液滴状悬浮在⽔中进⾏的聚合⽅法，，其特点是以⽔作为反应介质，为了让⾮⽔溶性的单体能在⽔中很好地分散需要使⽤分散剂，所以悬浮聚合体系⼀般由单体、油溶性引发剂、分散剂以及⽔组成，悬浮聚合的产物⼀般以直径为0.05~2mm的颗粒沉淀出来，后处理简单⽅便⽣产成本低，但产物中常带有少量分散剂残留物；乳液聚合是在乳化剂的作⽤下，单体分散在⽔中形成乳液状态的聚合⽅法，体系由单体、⽔溶性引发剂、乳化剂和⽔组成，由于是以⽔为介质，具有环保安全、乳胶粘度低、便于传热、管道输送和连续⽣产等特点，同时聚合速度快，可在较低的温度下进⾏聚合，且产物分⼦量⾼，所得乳胶可直接⽤于涂料，粘结剂，以及纸张、织物、⽪⾰的处理剂等众多领域，乳液聚合因其⽣产过程中安全、环保等特点深受⼈们的⼴泛重视，下⾯主要以乳液聚合为例就聚合⽅法在材料制备上的应⽤及进展进⾏概述。
⼀、乳液聚合法的特点：1、乳液聚合的优点：以⽔为分散介质价廉安全。
乳液的粘度低，且与聚合物的分⼦量及聚合物的含量⽆关，这有利于搅拌、传热及输送，便于连续⽣产；也特别适宜于制备粘性较⼤的聚合物，如合成橡胶等。
乳液体系中的RAFT可控_活性自由基聚合研究进展
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20276044),江苏省高校自然科学研究指导性计划项目(03KJD150188);作者简介:周晓东,男,硕士研究生,研究方向为乳液体系的活性聚合。
*联系人.Email:phni@.乳液体系中的RAFT 可控 活性自由基聚合研究进展周晓东,倪沛红*(苏州大学化学化工学院,江苏省有机合成重点实验室,苏州 215123)摘要:可逆加成 断裂链转移聚合(RAFT )是新近发展起来的可控 活性自由基聚合方法。
由于该方法具有适用单体范围广、反应条件温和、可采用多种聚合实施方法等优点,已成为一种有效的分子设计手段。
本文总结了近几年文献报道的在乳液和细乳液体系中实施RAFT 聚合反应的研究进展,对非均相体系的稳定性、聚合反应过程中的动力学特点、以及聚合产物的分子量及其分布等方面的研究进行了综述。
关键词:乳液聚合;细乳液聚合;可逆加成-断裂链转移(RAFT);活性聚合引言传统的自由基聚合由于慢引发、快增长、速终止的特点,难以获得分子量可控及分子量分布可控的聚合物,也不能合成嵌段共聚物和精致结构的聚合物。
而各种活性自由基聚合方法却能克服上述不足。
近年来,先后出现了多种活性自由基聚合体系,例如:TE MPO 稳定自由基存在下的可控自由基聚合[1]、原子转移自由基聚合(ATRP)[2]和可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)[3~5]。
RAFT 可控 活性自由基聚合方法是在传统的自由基聚合体系中加入二硫代酯类化合物作为链转移剂,通过可逆加成-断裂链转移聚合机理得到 活性 聚合物链,RAFT 聚合的一般机理如图1所示。
[4]图1 RAFT 聚合反应机理[4]Figure 1 Mechanism of the RAFT polymerization process [4]RAFT 聚合适用的单体范围广,带有羧基、羟基、叔胺基等官能团的单体都可以通过这种方法实现聚合。
聚合过程中,二硫代酯基S=C(Z)S 在活性链和休眠种之间转移,使得聚合物链保持活性,由此可以合成各种结构精致、且具有可控分子量和窄分子量分布的嵌段[6~9]、星型[10~13]、接枝[14]等特殊结构的聚合物。
乳液聚合新进展
第19卷第1期2001年3月胶体与聚合物Ch inese Jou rnal of Co llo id&po lym erV o l.18 N o.1M ar.2001乳液聚合新进展①王正辉 王红娟(广州师范学院化学系,广州,510405)摘 要 对近十年来乳液聚合中常规乳液聚合、微乳液聚合、反相乳液聚合以及无皂乳液聚合等几个方面的研究进展进行了综述。
关键词 乳液聚合;微乳液;反相乳液;无皂乳液乳液聚合有反应速度快,易散热,可在低温下反应等特点,得到较广泛的应用。
由于聚合机理的特殊性、体系的复杂性、聚合手段的多样性使得国内外学者在乳液聚合研究方面显得非常活跃,本文就近十年来的进展进行综述。
1 常规乳液聚合常规乳液聚合是指单体被乳化剂分散在水介质中进行的聚合。
对乳液聚合的研究始于20世纪20年代,30年代见于工业生产。
进入20世纪90年代,研究主要集中于以下几方面。
111 多组分乳液聚合体系的研究 多元共聚合是扩大聚合物种类和改进聚合物性能的重要手段。
人们利用不同单体单元或大分子中链段的不同性能的相互协调和补充,达到性能满足需要的聚合物的目的。
加拿大的D ube等[1-3]系统地研究了BA MM A VA c三元体系的乳液聚合,考察了单体进料组成、引发剂浓度、链转移剂浓度、杂质浓度、引发剂类型、乳化剂浓度、以及温度对单体转化率、聚合物组成和分子量及乳胶粒尺寸等的影响。
他们用5L不锈钢中试反应装置进行反应,并用B ayesin技术对实验进行了优化设计。
研究发现,反应的转化率,三元组成和分子量情况与本体共聚中观察到的两阶段速率现象相似。
U rretab izkaia等[4]在80℃进行了BA MM A VA c半连续种子乳液聚合研究,获得固含量达55%的聚合物乳液。
用经验方程描述了粒子成核和凝胶效应过程,发现自由基在水相中的终止可忽略不计。
Chern等[5]研究了MM A BA半连续乳液聚合,发现起始反应器中乳化剂的浓度是决定乳胶粒径的重要因素,粒子数量与乳化剂浓度的015-112次方成比例,与引发剂浓度无关。
丙烯酸酯无皂乳液聚合体系的研究进展
为 了改善乳液性能 ， 无皂乳液聚合技术应运
而生 ， 和传 统乳 液 聚合相 比 ， 无皂 乳液 聚合 的产物 不但 可 通过 不使 用 或使用 微 量 的乳化 剂来 降低 了 产 品成 本 ， 可 在 某 些应 用 场 合 下 免 去 了去 除乳 也
化剂 的后处 理过 程 ， 且 制得 的乳 胶 粒 子 表 面洁 而
（ 海大学 高分子材料与工程系 ， 海 ２１０） 上 上 ０ ８ ０
摘
要： 综述 了丙烯酸 酯无皂乳液聚合体 系的最新发展 ， 包括亲水性共聚单体 、 离子型单 体、 反应 型
乳化剂 、 挥发性 乳化剂和助溶 剂参 与的聚合体 系等 ， 对这些 丙烯酸酯无皂乳液聚合的方 法与机 理进行 了
归纳 。指 出了丙烯 酸酯无皂乳液聚合 的发展 方向 ， 丙烯 酸酯无皂乳液的 良好应用前景进行 了展 望。 对
液 聚合成 为制 备 丙烯 酸酯 乳 液 研 究 热点 之 一 ， 新 的 聚合方 法 和工 艺 不 断地 被 开 发 出来 ， 者 主要 作
稳定 ， 性能优 良， 价格低廉 ， 应用符合环保要求 ， 乳
液涂 层 耐光 、 老化 ， 耐 因而丙 烯酸 酯乳 液应 用 非常 广泛， 目前 已广 泛 应 用 于橡 胶 、 塑料 、 纺织 、 染 、 印
的稳定 性 ， 而且 还可 获得 功能 性胶 乳 ， 些功 能性 这
收 稿 日期 ｉ０ １０—３ ２ １－ ６１ 作者简介 ： 芮英宇 （９ ７ ）男 ， 海人 ， １８ 一 ， 上 上海 大学 高分 子
单体 中主要 含有羟基、 羧基、 氨基 、 酰胺等亲水基
团 。唐业 仓 等【 １ 究 了 用 偶 氮 二 异 丁 基 脒 盐 酸 研
综 述 专 论
细乳液聚合的研究进展
起 步 阶段
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。
本 文系统 地从 细乳 液 的制备 与组 成 、细乳 液稳定 机 理 、细乳液 的成 核机 理 、细乳 液 聚合动力 学及 最近
细 乳液 聚合 的应用 等几 个方 面详 细地 介绍 了细乳 液聚
合新 技 术 。
的微 小液滴 ，液滴 内包 含单体 、水 、乳 化剂 、助乳 化 剂 和引发 剂等成 分 ，聚合 在微 小液滴 内进行 ，因此 称 为 细乳液 聚合 。细 乳 液 聚 合 的乳 化 体 系 、乳 化 Ｔ 艺 、 引 发聚合 机理 、动力 学行 为和 乳胶性 能 等不 同于 常规 乳 液聚合 ，也 不 同 于微 乳 液 聚合 。它 既保 留 了 常规乳 液 聚 合 的优 点 （ 聚 合 速 度 、高 相 对 分 子 质 高
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｅ ｆｃ ｓｏ ｉ ｉｅ ｌｉｎ ｐ ｌ ｍｅ ｉａｉ ｎ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｏ ｅ ｃ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓａ ｄ ｐ ｏ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ， ｆｅ ｔ ｆｍ ｎ — ｍｕ ｓｏ ｏｙ ｒｚ ｔｏ ａ ａ ｔｒ ｎ ｒ ａ ｔｏ ｒ ｃ ｓ ｎ ｒ — ｄ ｃ ｉｎ ａ ｌｔ ｒ ｎ ｒ ｄ ｅ ｄ： ｓａ ｌ ｅ ｈ ｎ ｓ ａ ｄ ｋ ｎ ｔ ｓ ｎ ｍ ｉ ｉｅ ｌｉｎ ｐ ｌｍ ｅ ｉａｉｎ ｓ ｓｅ ｗｅ ｅ ｕ ｔ ｂｉ ｙ ａ ｅ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｏ ｉ ｔｂ ｅ ｍ ｃ ａ ｉｍ ｎ ｉ ｅ ｉ ｉ ｎ — ｍｕ ｓｏ ｏ ｙ ｒｚ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｒ ｃ ｃ ｎ ｌｄ ｄ ｂｉｆ ｏ ｃ ｕ ｅ ｒｅ ｙ． Ｍ ｏ ｅ ｖ ｒ ｉ ｍａ ｎｙ ｒｖ ｅ ｄ ｔ ｅ ｎ ｖ ｌｔｃ ｎ ｌｇｅ ｅ ｅｏ ｄ ｉ ｉ ｉｅ ｌｉｎ ｐ ｌ ｍｅ ｉ ｌ ｒｏ ｅ ， ｔ ｉ ｌ ｅ ｉｗｅ ｈ ｏ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓｄ ｖ ｌｐｅ ｎ ｍ ｎ — ｍｕ ｓｏ ｏｙ ｒ— ｚ ｔｏ ｎ ｐｐｉ ａｉ ｎ ｆｉ ｒ ｄ ｃｓ ｉ ａ ｉ ｕ ｅｄｓｎ ｗａ ａ ｓ ａｉ ｎ ａ ｄ ａ ｌ ｔｏ ｓｏ ｔ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｖ ｒｏ ｓｆ ｌ ｏ ｄ ｙ ． ｃ ｓ ｉ Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ：Ｍ ｉ ｉｅ ｌｉｎ Ｐｏｙ ｒｚ ｔｏ ｙ ｒ ｎ ｍｕ ｓｏ ｌ ｍｅ ｉａｉｎ； Ｋｉ ｅｉ ｓＰｏｙ ｒｚ ｔｏ ｎ ｔｃ ｌｍｅ ｉａｉｎ； Ｓ ｆａ ｔｎ ； Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｕ ｅａ ｔ ｏ ｒ ｓ
无皂乳液聚合理论及应用研究进展
无皂乳液聚合理论及应用研究进展无皂乳液聚合是在传统乳液聚合的基础上发展起来的一项聚合反应新技术，相比传统乳液聚合具有很多优点，因此广受关注。
介绍了无皂乳液聚合的反应机理（包括成核机理、稳定机理）和反应动力学，无皂乳液的制备方法，并对无皂乳液聚合的应用和发展前景做了展望。
标签：无皂乳液；机理；稳定性；应用乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法，它以水作分散剂，在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成乳状液，由引发剂引发而进行的聚合反应。
由于传统的乳液聚合中会使用乳化剂，反应后乳化剂会对产品性能有一定影响，而且乳化剂价格昂贵，对环境造成一定污染。
因此，人们开始致力于无皂乳液聚合技术。
无皂乳液聚合是指不含乳化剂或仅含少量乳化剂（其浓度小于临界胶束浓度CMC）的乳液聚合，但少量乳化剂所起的作用与传统的乳液聚合完全不同。
最早的无皂型乳液聚合是Gee，Davis和Melvile于1939年进行的丁二烯乳液聚合。
由于无皂乳液聚合环保，并且可以赋予乳液诸多优异的性能而备受关注，成为近年迅速发展的一项聚合反应新技术[1]。
与传统乳液聚合方法相比无皂乳液聚合具有以下突出优点：（1）传统乳液聚合中的乳化剂会被带入到最终产品中去，其纯化工艺非常复杂，因此无皂乳液可以免去去除乳化剂的后处理，产品可以直接应用；（2）无皂乳液聚合由于不含乳化剂，所制备的乳胶粒子表面比较洁净，从而避免了乳化剂对聚合物产品光学性、电性能、耐水性及成膜性等的不良影响；（3）无乳化剂乳液聚合所制备的聚合物微球具有单分散性，微球尺寸较常规乳液聚合的大，还可得到具有一定表面化学性质的功能性颗粒。
1 无皂乳液聚合机理1.1 无皂乳液聚合的成核机理无皂乳液聚合体系的粒子密度、粒径大小与成核机理密切相关。
自1965年Matsumoto和Ochi在完全不含乳化剂的条件下，合成了具有单分散性乳胶粒粒径乳液以来，人们便对无乳化剂乳液聚合的机理进行了大量广泛深入的研究[2]，提出了多种无皂乳液聚合成核机理，普遍为人们所接受的为“均相凝聚成核机理”和“齐聚物胶束成核机理”，但是现有的任何一种成核机理均难以描述所有单体粒子成核的机理。
乳液聚合发展概况
乳液聚合发展概况摘要:乳液聚合(emulsion polymerization)是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，对环境十分有利。
它是一种在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。
由于乳液聚合最近发展迅猛，相关研究进行的如火如荼，因此，本文将简要介绍乳液聚合的聚合机理，并着重介绍它的技术进展。
关键词：乳液聚合聚合机理技术进展1 乳液聚合的定义生产聚合物的方法主要有四种，即本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。
本体聚合是单体本身或单体再加入少量引发剂（或催化剂）的聚合过程；溶液聚合是在单体和引发剂溶于某种溶剂，在溶液中所进行的聚合过程；悬浮聚合是发生在悬浮于水中的单体液滴中的聚合过程，体系主要组成是单体、水、溶于单体的引发剂及分散介质；乳液聚合则是由单体和水在乳化剂作用下配制成乳状液，在乳液中进行的聚合过程，体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成1。
乳液聚合具有许多优点：体系粘度低、易散热；具有高的反应速率，能得到较高分子量的聚合物；以水作分散介质成本低、环境污染小；所用设备工艺简单、操作方便灵活；所制备的聚合物乳液可直接用作水性涂料、粘合剂、皮革、纸张、织物的处理剂和涂饰剂、水泥添加剂等。
但同时，它也存在诸如后处理复杂，乳化剂难以除尽，成本较高等缺点。
因此，当今的乳液聚合技术仍旧在不断发展中。
2 乳液聚合机理2.1聚合前乳液聚合体系中的三相聚合前体系中存在三相：水相、胶束和油相。
2.1.1 水相引发剂分子溶于水中，少量的乳化剂溶于水中，极少量的单体(溶解度约为0.02%)溶于水中,构成水相。
2.1.2 胶束大部分的乳化剂分子形成胶束,极大部分的胶束中增溶有一定量(2%)的单体,极少量的胶束中没有增溶单体,增溶胶束的直径为6nm-10nm, 没有增溶的胶束直径为4nm-5nm。
2.1.3 油相极大部分的单体(＞95%)分散成单体液滴, 直径约为1000nm,单体液滴表面吸附了一层乳化剂分子,形成带电的保护层。
探讨苯丙乳液聚合研究进展
探讨苯丙乳液聚合研究进展发布时间：2021-11-11T08:13:09.160Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：涂鸿飞赵志辉[导读] 苯丙乳可以通过聚合反映方式进行，原材料可选择丙烯酸酯单体和苯乙烯。
通过研究可知，苯丙乳具有良好的耐碱、耐洗擦和耐水性能，具有很强的实际应用性能，且实际应用中也发现其具有良好的耐老化性能，所以在日常生活中，苯丙乳在涂料、胶粘剂等领域的应用范围比较广泛。
为对苯丙乳的应用进行更好的了解，本文将对其研究进展进行探讨。
广东银洋环保新材料有限公司广东省佛山市 528137摘要：随着科技的发展，苯丙乳液的合成方法也在不断的进步。
为对苯丙乳液的合成方式及应用场合进行有效的研究，本文主要对乳液聚合的基本特征进行分析，并在此基础上对其合成工艺进行研究，探讨的丙乳液聚合研究的进展。
关键词：乳液聚合；特征；苯丙乳液；聚合工艺；研究进展苯丙乳可以通过聚合反映方式进行，原材料可选择丙烯酸酯单体和苯乙烯。
通过研究可知，苯丙乳具有良好的耐碱、耐洗擦和耐水性能，具有很强的实际应用性能，且实际应用中也发现其具有良好的耐老化性能，所以在日常生活中，苯丙乳在涂料、胶粘剂等领域的应用范围比较广泛。
为对苯丙乳的应用进行更好的了解，本文将对其研究进展进行探讨。
1、合成及聚合工艺分析通过对试验过程进行记录和分析，对苯丙乳液合成及聚合工艺进行分析：1.1合成工艺分析。
通过对不同试验阶段的数据进行分析，其工艺表现包括三个不同的阶段：（1）预乳化阶段。
即通过物质合成乳化液，通过在水中混合搅拌定量的原始液，放置后即可得到预乳化液，留置备用。
（2）主反应阶段。
即苯丙乳液合成及聚合的主要反应过程，在水中滴加0.3g乳化剂OP-10、0.09g 过硫酸钾、0.15g 聚乙烯醇（PV A）和0.15g 十二烷基硫酸钠，使其充分混合溶解，将混合溶液加入到多口烧瓶内，并进行充分搅拌并逐渐加温至75℃。
然后缓慢加注1/3 的预乳化液，并将温度保持在75℃左右，直至液体呈蓝光。
反相乳液聚合技术研究进展
第 4期 达式为 : R m ax ( [ I ] [ I]
- 3. 66 0 . 68
尚小琴等 : 反相乳液聚合技术研究进展 [M ] 0
1. 29
35
[E]
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及 M (
2 . 2 胶束成核机理 黄鹏程
[ 25]
[M ] 0
0. 64 - 1
[E]
- 0. 77
, 聚 合表 观活 化能 E =
第 5卷 第 4期 2006 年 8 月
广州大学学报 (自然科学版 )
Journa l of G uang zhou U n ive rsity( N atura l Sc ience Edition)
V o.l 5 N o . 4 Aug . 2006
文章编号 : 1671 4229( 2006) 04 0033 06
[1 , 2]
以丙烯酰胺 ( AM ) 、 阳离子单体二
甲基二烯丙基氯化铵 ( DMDAAC ) 为原料 , 用反 相 乳液聚合法合成了 AM /DMDAAC 阳离子共聚物 , 利用单因素实验分 别研究了引发剂种类、 引发 剂 用量、 单体用量及单体配比 , 反应时间、 反应温 度 等合成条件对共聚物的特性粘数和阳离子度的影 响. 确定 出了 最佳 反应 条件为 : AM /DMDAAC = 1 /2 , 单体总质量分数 30 % , 反应 温度 45 , pH = 7 , 反应时间 5~ 6 h . Rao
[ 20]
以 过 硫 酸盐 为 引 发 剂 , 研 究
了丙烯酰胺 ( AM ) 和丙烯酸钠盐及铵盐的反相乳 液聚合过 程 动力 学, 认 为聚 合 反应 速 度依 赖 于 反应体系中 三种单 体的浓 度, 动力学 方程 式为 : R = K [ I]
乳液聚合技术现状的研究
乳液聚合技术现状的研究专业：材料科学与工程年级： 14级姓名：李静瑶乳液聚合技术现状的研究摘要乳液聚合方法具有各方面的优点和广泛的应用范围，因此，受到人们的广泛关注。
本文介绍了乳液聚合的优缺点，并着重介绍了一些新的乳液聚合方及其原理、特点、应用以及中外最新的一些研究成果。
关键词：乳液聚合方法；应用；成果AbstractThe emulsion polymerization has various aspects of the merits and the widespread application scope, therefore it is widespread concerned. In this article the advantages and disadvantages of the emulsion poly －merization are introduced. In this paper, some new emulsion polymerizations and their principle, characteristics,application as well as some Chinese and foreign latest research achievements are emphatically introduced.Key words: emulsion polymerization；application；achievements1.1 乳液聚合的发展和现状乳液聚合是在用水或其他液体作介质的乳液中，按胶束机理或低聚物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或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法。
乳液聚合技术的开发起始于上世纪早期，上世纪20 年代末期就已有和目前生产配方类似的乳液聚合方法的专利出现。
上世纪30 年代初，乳液聚合方法已见于工业生产。
无皂乳液聚合研究论文
无皂乳液聚合研究论文•相关推荐无皂乳液聚合研究论文毕业论文题目 CTFE、羟丁基乙烯基醚、丙烯酸无皂乳液聚合研究学院化学化工学院专业化学工程与工艺班级学生学号指导教师二〇一七年五月四日摘要无皂乳液聚合是一种较为新颖的乳液聚合技术。
含氟聚合物的无皂乳液聚合是以水为分散介质的，因此避免了有机溶剂涂料中的有机溶剂对环境的污染和对人类的危害，而且耐腐蚀性较强。
水性涂料中的水不会造成环境污染等问题，而且生产成本也不高，所以水基涂料是环保性涂料发展的很重要方向。
本论文分四个部分。
第一部分，介绍了无皂乳液聚合研究进展，主要讨论了无皂乳液聚合的成核机理、稳定机理、增长机理，影响无皂乳液聚合稳定性的因素。
第二部分，主要是实验过程，系统的研究了单体、乳化剂和引发剂的选择及配比以及聚合温度、聚合时间对其单体总转化率、乳液性状、粒径及稳定性等主要性能的影响，通过设计对比试验找出反应的最佳配比。
第三部分，主要是对试验结果的讨论和分析，确定最佳的反应温度、时间和单体配比、乳化剂与引发剂的用量，对聚合物产品的表征和性能的测定。
第四部分，得出本次研究的结论。
关键词：无皂乳液聚合、CTFE、羟丁基乙烯基醚、固含量、粒径。
ABSTRACT Soap-free emulsion polymerization is novel new technology. Fluoropolymer-free emulsion with water as the dispersion medium, to avoid organic solvents in the organic solvent coating environmental pollution and harm to humans, but relatively strong corrosion resistance. Water-based paint will not bring the water pollution problems, and cost of production is not high, so water-based paint is the development of environmentally friendly coatings is very important direction.The thesis is divided into four parts. The first part, introduced free emulsion polymerization progress, mainly discussed the soap-free emulsion polymerization nucleation mechanism, stability mechanism, growth mechanism, influencing factors in the stability of emulsion polymerization. The second part, an experimental process, the system of the monomer, emulsifier and initiator of the selection and ratio and polymerization temperature, polymerization time on the total conversion rate of monomer, emulsion characteristics, particle size and stability of other major performance, by designing tests to find the optimum contrast ratio. The third part, mainly for the discussion and analysis of test results to determine the optimum reaction temperature, time and monomer ratio, the amount of emulsifier and initiator, the polymer product characterization and determination of properties. The fourth part, the conclusions drawn in this study.Key words: emulsion polymerization, CTFE, hydroxyl butyl vinyl ether, solid content, particle size.目录摘要 .......................................................................................................................... (I)ABSTRACT ......................................................................................................... ................ II 目录 .......................................................................................................................... ..... III 1 前言 .......................................................................................................................... .... - 1 -1.1 无皂乳液聚合的研究进展 ....................................................................................... - 1 -1.2 无皂乳液聚合机理 ................................................................................................... - 1 -1.3 无皂乳液聚合的聚合方法 ....................................................................................... - 2 -1.3.1 引入可离子化的引发剂 .................................................................................... - 2 -1.3.2 引入亲水性共聚单体 ........................................................................................ - 3 -1.3.3 引入离子型共聚单体 ........................................................................................ - 3 -1.3.4 引入表面活性单体 ............................................................................................ - 3 -1.3.5 助溶剂法 ............................................................................................................ - 4 -1.4 可聚合乳化剂种类 ................................................................................................... - 4 -1.4.1 烯丙(氧)基型 ..................................................................................................... - 4 -1.4.2 (甲基)丙烯酸型 .................................................................................................. - 4 -1.4.3 丙烯酰胺型 ........................................................................................................ - 4 -1.4.4 苯乙烯型 ............................................................................................................ - 4 -1.4.5 马来酸酯型 ........................................................................................................ - 5 -1.4.6 其他类型 ............................................................................................................ - 5 -1.5 影响无皂乳液稳定性的因素 ................................................................................... - 5 -1.6 提高乳液稳定性的方法 ........................................................................................... - 5 -1.6.1 利用聚合物链末端的亲水性引发剂碎片 ........................................................ - 6 -1.6.2 加入活性物质 .................................................................................................... - 6 -1.6.3 提高乳胶粒表面的电荷密度 ............................................................................ - 6 -1.6.4 在乳胶粒表面引入亲水性物质 ........................................................................ - 6 -1.6.5 调整聚合反应的分散介质 ................................................................................ - 7 -1.6.6 适当的无皂乳液制备工艺................................................................................ - 7 - 2 实验部分 ...................................................................................................................... - 8 -2.1实验仪器 .................................................................................................................... - 8 -2.2实验药品 .................................................................................................................... - 8 -2.3 实验装置及工艺流程 ............................................................................................... - 9 -2.4 实验操作 ................................................................................................................... - 9 -2.4.1 含氟无皂乳液聚合物的制备 ............................................................................ - 9 -2.4.2 性能测试 .......................................................................................................... - 10 - 3 结果与讨论 ................................................................................................................ - 12 -3.1 聚合反应条件的确定 ............................................................................................. - 12 -3.1.1 单体配比的确定 .............................................................................................. - 12 -3.1.2 聚合温度的确定 .............................................................................................. - 12 -3.1.3 聚合反应过程中压力变化与反应进程的关系 .............................................. - 14 -3.1.4 丙烯酸的加入量对产品性能的影响 .............................................................. - 15 -3.1.5 引发剂的用量对产品性能的影响 .................................................................. - 20 -3.1.6 反应时间的确定 .............................................................................................. - 23 -3.2 聚合物产品的表征和性能 ..................................................................................... - 25 -3.2.1 聚合物乳液稳定性的研究 .............................................................................. - 25 -3.2.2 聚合物对水的接触角...................................................................................... - 25 - 结论........................................................................................................................ - 27 - 参考文献 ............................................................................................................ - 28 - 致谢........................................................................................................................ - 30 -1 前言无皂乳液聚合是指完全不加乳化剂或用小于临界胶束浓度的乳化剂的乳液聚合[1]。
高固含量无皂乳液聚合技术研究进展
乳化剂在乳液聚合中起着关键性的作用。
可是，乳化剂一般为亲水性小分子化合物，残留在乳液中使胶膜出现孔隙而不完整，因而造成耐水性、耐污性和光泽差。
乳化剂易迁移和吸附在界面而影响涂膜的附着力和光泽，乳化剂有起泡性，因而制成的产品易产生泡沫。
为了克服以上弊端，国内外一直致力于开发无皂乳液聚合技术。
无皂乳液聚合是指不加乳化剂(更确切地说不加常规小分子乳化剂)或加入微量乳化剂(小于其临界胶束浓度)的乳液聚合过程。
涂料和胶粘剂用乳液要求固含量较高，电解质等水溶性物质含量低，稳定性好。
无皂乳液稳定性差，合成固含量高的无皂乳液十分困难。
为了提高无皂乳液及其聚合的稳定性，国内外进行了大量的研究。
提出了许多方法，如采用水溶性单体共聚，采用反应性表面活性剂或大分子乳化剂，加人难溶无机固体粉末或有机溶剂等。
但笔者认为具有工业应用前景的方法主要是前3种。
本文将介绍这3种方法.</P><P> 1 采用水溶性单体共聚</P><P><BR> 所用水溶性单体包括羧酸类单体、酰胺类单体、羟基类单体、磺酸类单体和一些阳离子单体。
通过共聚，水溶性单体被键合在乳胶粒表面，形成亲水性水化膜而产生立体效应来维持乳液的稳定，水化膜的形成也降低了乳胶粒和水之间的界面张力。
离子型水溶性单体还使胶粒表面产生电荷，通过静电斥力来维持乳液的稳定。
所用羧酸类单体主要有(甲基)丙烯酸、衣康酸、富马酸以及马来酸；丙烯酰胺类单体有(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺等；羟基类单体主要有甲基丙烯酸羟乙(丙)酯；磺酸类单体主要有苯乙烯磺酸钠、(甲基)丙烯酸乙酯磺酸钠、2-甲基烯丙基磺酸钠、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸钠等。
水溶性单体的亲水性、种类、用量、加料方式和羧基单体的中和度对聚合及乳液的稳定性均有影响。
单体的水溶性太大，易在水相发生均聚，生成水溶性电解质，反之，易埋在胶粒内，均不利于无皂乳液聚合。
基于乳液聚合法制备无机纳米粒子／聚合物复合粒子及其应用研究进展
关键词 ： 无机 纳米粒子 ； 聚合物 ； 乳液 聚合 ； 核壳 复合粒子 ； 研究 进展
中 图分 类 号 ．Ｑ ６０ ４ Ｔ ３ ． ３ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：２ ３— ３２ ２ １ ）７— ０ ０— ６ ０ ５ ４ １ （０ ２ ０ ０ ７ ０
第４ ２卷 第 ７期 ２１ ０２年 ７月
涂 料 １ 二业
ＰＡＩ ＮＴ ＆ Ｃ０ＡＴＩ ＮＧＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
Ｖ０ ． Ｎｏ． １４２ ７
Ｊ １２ １ ｕ．０ ２
基 于 乳 液 聚 合 法 制 备 无 机 纳 米 粒 子／ 聚 合 物 复合 粒 子 及 其应 用 研 究 进 展
ｏ ｎ Ｅｍ ｕ ｓｏ ｌｍ ｅ ｉａ ｉ ｎ ａ ｔ ｌｉ ｎ Ｐｏ ｙ ｒｚ ｔｏ ｎｄ ＩｓＡｐｐ ｉａ ｉｎ ｌｃ ｔｏ
Ｈｕ ｎ ｅ ｇ ｎ ， ｕＸ ａｙ ｅ ｈｎＺ ｅ ｇ Ｍ ｕ ｘａ ａ ｇＺ ｎ ｆ ｇ Ｑ ｉ ｕ ，Ｃ ｅ ｈ ｎ ， ａＪｎ ｉ ａ ｏ ｎ
ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｌｏ Ｆ ｎ ｌｙ，ｔ ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｐ ｏ ｐ ｃ ｓ ｅ ｐ ｃｅ ｎｒｄ ｃ ｄ ａｓ ． ｉａｌ ｈｅｒｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔｗａ ｘ ｅ ｔ ｄ．
Ｋｅ ｏｒ ｙＷ ｄｓ：ｎ ｒ ａ ｉ ａ ｏ—ｐ ｒｉｌ ｐ ｌｍｅ ｅ ｉｏｇ ｎｃｎ ｎ ａ ｔｃｅ； ｏ ｙ ｒ； ｍｕｌｉ ｎ ｐｏｙ ｒｚ ｔｏ ｃ ｒ ｓｏ ｌ ｍｅ ｉａｉ ｎ； ｏ ｅ—ｓ ｅｌｃ ｍｐ ｓｔ ｒｉｌ ｈ ｌ ｏ ｏ ｉｅｐａ ｔｃｅ；
黄 增 芳 ， 晓岳 ， 瞿 陈 正 ， 马军 现 （ 电子 科技 大 学 中山学 院化 学与 生物 工程 学院 ， 东 中山 ５ ８ ０ ） 广 ２ ４ ２
乳液聚合技术现状的研究
乳液聚合技术现状的研究1.乳液聚合技术的基本原理乳液聚合是指把水溶性或油溶性的单体通过乳化剂乳化成细小的液滴，然后在控制条件下进行聚合反应，形成具有乳胶性质的高分子聚合物。
乳化剂的选择和使用对乳液的稳定性、颗粒分散度等性能有重要影响，亦是乳液聚合技术的关键。
2.乳液聚合技术的研究进展（1）乳化剂的研究：研究人员通过改变乳化剂的种类、浓度和添加量等因素，提高乳化剂的乳化性能和稳定性，从而改善乳液的分散性和稳定性。
（2）新型乳化剂的开发：研究人员通过合成新型乳化剂，改善乳液的性能。
例如，使用表面活性剂、聚合物乳化剂等，可以提高乳化剂的乳化能力和聚合反应的控制性。
（3）反应条件的优化：研究人员通过调整聚合反应的温度、pH值、起始物质的浓度等条件，提高聚合反应的效率和产率，进而改善乳液的性能。
（4）粒径控制技术：研究人员通过改变乳化剂的选择和添加方式等措施，控制乳液中聚合物颗粒的大小，提高乳液的颗粒分散度。
（5）功能化乳液的研究：研究人员通过引入功能性单体或添加剂，实现乳液的功能化，例如，制备具有耐臭氧、耐热、耐腐蚀等性能的乳液。
3.乳液聚合技术的应用（1）涂料和油漆：乳液聚合技术可用于制备水性涂料和油漆，具有环保、无毒、无污染等特点，是传统溶剂型涂料和油漆的替代品。
（2）胶黏剂：乳液聚合技术可用于制备胶黏剂，具有粘接力强、耐候性好等优点，在包装、家居装修等领域有广泛应用。
（3）乳胶：乳液聚合技术可用于制备乳胶，广泛应用于橡胶制品、纺织品、医疗器械等行业。
4.乳液聚合技术的发展趋势随着环保意识的提高和技术的不断进步，乳液聚合技术也在不断发展。
未来乳液聚合技术的发展趋势主要包括以下几个方面：（1）功能化乳液的研究与应用：随着行业对产品性能要求的不断提高，乳液聚合技术将更多关注功能性乳液的研究与应用。
（2）纳米乳液的研究与应用：纳米乳液具有更高的分散性和界面活性，可应用于药物递送、功能纤维制备等领域。
（3）乳液聚合反应的放大和工业化应用：乳液聚合技术在工业化应用过程中面临着反应规模放大的问题，需要研究人员进一步优化反应条件，提高产率和效率。
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高分子化学
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乳液聚合定义
在乳化剂的作用和机械搅拌下，单体在 水（或其他溶剂）中分散成乳状液进行 聚合的方法 主要组分 单体、水（油）、引发剂、乳化剂
自由基聚合机理
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乳液聚合的优点
体系粘度低、易散热； 具有高的反应速率和高的分子量； 以水作介质成本低、环境污染小； 所用设备工艺简单、操作方便灵活； 聚合物乳液可直接用作水性涂料、粘合 剂、皮革、纸张、织物的处理剂和涂饰 剂、水泥添加剂等；
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一些比较热门的研究领域
活性自由基乳液聚合 SCCO2乳液聚合 反相乳液聚合
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乳化体系
各种类型的乳化剂： 阳离子型 十六烷基三甲基溴化铵CLB。。。 阴离子型 十二烷基硫酸钠SDS 十二烷基苯磺酸钠DBS 十二烷基磺酸钠DSA。。。 非离子型 OP、Span、Tween。。。 复合乳化体系 OP＋SDS。。。
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含氟聚合物乳液可直接用作水性涂料、 粘合剂、皮革、纸张、织物的处理剂和 涂饰剂、水泥添加剂等，这些特点赋予 氟乳液聚合技术以强大的生命力 环境保护又推进了水性液乳胶的发展， 这又给含氟高分子的乳液聚合注入了新 的活力
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含氟乳液的研究
存在的问题 由于氟单体在水相中的溶解度太小，不 易从单体液滴向胶束迁移
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细乳液聚合
细乳液聚合在胶粒成核及增长机理方面 都有独到之处，主要有如下特点： (1)体系稳定性高，有利于工业生产的实 施 (2)产物胶粒的粒径较大，而且通过助乳 化剂的用量很容易控制 (3)聚合速率适中，生产易于控制
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含氟细乳液
Landfester等分别以SDS和季铵盐作为乳化 剂，先将单体细乳化成30~500 nm乳液，在 60℃下加入偶氮类固体引发剂（V-59）作 为引发剂，聚合得到平均粒径在139 nm 的 含氟丙烯酸酯均聚物以及与甲基丙烯酸酯/ 苯乙烯的共聚物乳液 研究发现与普通单体共聚时会发生微相分 离，乳液的成膜性能和拒油拒水性能良好
其中阴离子型表面活性剂适应性广，应用较 广泛
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复合乳化体系由于其乳化效果优异，能 较好地分散单体，形成稳定的乳化体系 特殊的乳化剂 如胺类抗菌性乳化剂，含氟乳化剂
功能性的乳化剂 反应性乳化剂、大分子乳化剂、特定功 能的乳化剂。。。
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缺点
如需得到聚合物固体，须破乳，洗涤， 脱水，干燥等多步手续，生产成本高；
产品中乳化剂等杂质不易除尽，影响电 性能等
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乳液聚合的分类
按乳液特性和聚合特点来分
常规乳液聚合 细乳液聚合 微乳液聚合 无皂乳液聚合 核-壳型复合乳液聚合
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含氟乳液的研究
含氟聚合物乳液由于其涂膜具有的优异表 面性能，包括耐水耐油性、耐候性和化学 稳定性，在许多方面具有广阔的使用前景
乳液聚ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制备的水性含氟制品亦具有一些 非常突出的性质，例如技术先进、工艺清 洁、低能耗、低排放、安全无害、自洁抗 污、耐紫外辐射、耐候性良好等
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单相微乳液的结构分为3种类型: O/W型，极微小的油滴分散于水相中； W/O型，极微小的水滴分散于油相中； B.C型，双连续型(bicontinue) ，任一部分 油在形成液滴被水包围的同时，亦与其 它部分的油滴一起组成了油连续相，又 把水包围 随着体系组成或者盐度、温度的改变， O/W, W/O,和B.C三种结构可以相互转变
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细乳液聚合
1973年，Ugelstad等人发现在苯乙烯的乳液聚合中， 采用十六醇(CA)和十二烷基硫酸钠(SDS)为共乳化剂， 在高速搅拌下苯乙烯单体在水中被分散成稳定的 亚微米单体液滴，并成为主要的聚合场所， 即所谓的细乳液聚合 细乳液聚合法较好地解决了单体难溶的问题： 先将单体预乳化成30~500 nm 的粒子， 采用油溶性的引发剂直接在液滴中引发聚合， 单体不需要由液滴向胶束的迁移过程， 直接液滴成核，避免了单体不溶解的问题
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微乳液的定义
微乳液是由水、油、表面活性剂和助剂组 成，能自发形成的，热力学稳定的乳状液， 它是各向同性、热力学稳定的透明或半透 明胶体分散体系 粒径在10—100 nm之间，其分散相(单体微 液滴)直径一般在 10—50 nm范围，界面层 厚度通常为2—5 nm
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细乳液中亚微米液滴(30~500 nm)得以稳定的 关键在于采用了由离子型表面活性剂和长链 脂肪醇或长链烷烃组成的复合乳化剂
分散相中溶入少量高疏水性的化合物(如十六 醇CA、十六烷HD)，由其产生的渗透压抵抗 了大小液滴间的压力差，降低了不同尺寸液 滴间的单体扩散，从而大大提高了小液滴的 稳定性，使细乳液获得了足够的动力学稳定 性
采用经典的乳液聚合方法要得到稳定的 含氟丙烯酸酯乳液比较困难
工业上常加入大量的有机溶剂来增溶， 比如丙酮或者异丙醇等
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常规氟乳液研究进展
赵兴顺等以十二烷基硫酸钠和OP-10混合乳化剂， 制备了甲基丙烯酸全氟辛基乙酯， 甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸的共聚乳液 Chen等采用非离子与阳离子型复合乳化剂ITPI-A， 以丙烯酸全氟烷基乙基酯为单体和2％(wt) 的N-羟 甲基丙烯酰胺作为交联剂，制备了自交联型含氟 丙烯酸酯/丙烯酸十八烷基酯的共聚物乳液
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微乳液
1959年，Schulman等人提出了“微乳液”的概念， 两种相对不互溶的液体的热力学稳定、各向同性、 透明或半透明的分散体系，体系中包含有由 表面活性剂所形成的界面膜所稳定的其中1种 或2种液体的液滴 ，
1980年Stoffer和Bone首先以微乳液为介质进行了 微乳液聚合研究