乳液聚合3.2

4 磺酸类
RNHC2H4NH
SO3H
• 3.2.5 高分子乳化剂
分子量在3000以上为高分子乳化剂。 一、合成高分子乳化剂
1 阴离子型
CH CH2 CH CH2 CH CH2
CN
C OR C OK
O
O
2 阳离子型
CH2 CH
CH2 CH
+
Br-
N
N
C12H25
3 非离子型 4 两性型
R
CH2 n
O CH2CH2O mH
Βιβλιοθήκη Baidu
CH2CH2 N CH2CH2 N n
C12H25
CH2COOH
二、天然高分子乳化剂
常见的有明胶（果冻的原料）、蛋清、羧甲基 （或其它基团）纤维素、阿拉伯树脂、藻朊酸钠、 黄蓍胶等。
• 3.2.6 聚合型(反应型)乳化剂
一、阴离子型 1. 烃基丙烯酸-2-乙磺酸钠盐
O R C C O CH2CH2 SO3Na
三、磺酸盐类
1 脂肪磺酸盐 RSO3M
2 二元脂肪酸酯磺酸盐 ROCOCH2
ROCOCHSO3M
3 脂肪酰胺磺酸盐 RCONR'CH2CH2SO3M
4 烷基苯磺酸盐类 R
SO3M
5 甲醛缩合萘磺酸盐 MO3S
CH2
SO3M
四、磷酸盐类 ROPO(OM)2
• 3.2.2 阳离子型乳化剂
用于酸性介质效果更好。
O CH2 CH C O CH2CH2O n
C9H10
四、两性型
甲基丙烯酸-2-磺酸基丙酯基三甲基氯化铵
CH3
CH2 C
+
CO
Cl-
O CH2CH CH2 N(CH3)3
SO3H
3.3 在乳液聚合中乳化剂的作用
• 3.3.1 降低表面张力
每一种液体都具有一定的表面张力，当向水中加入乳化 剂以后，其表面张力会明显下降。并且乳化剂种类的不同、用 量不同其表面张力下降的程度也有所不同
CH2
2. 2-丙烯酰胺-2,2-二甲基乙磺酸钠
O CH2 CH C NH C(CH3)2 CH2SO3Na
3. 对苯乙烯磺酸钠 CH2 CH
SO3Na
4. 顺丁烯二酸高级醇单酯钠盐 5. 丙烯酰胺硬脂酸钠盐
O CH C OR CH C ONa
O
O
CH2 (CH2)7CH3
CH2 CH C NH CH (CH2)7COONa
• 3.3.3 乳化作用
分散相 (内相、不连续相) 分散介质 (外相、连续相) 水相 / 油相
一种或多种液体以微滴状分散到另一种不相混溶 的液体中所形成的多相分散体系，称为乳状液。 这种形成乳状液的过程称为乳化。
乳化现象
水
油
乳
化
水
油剂 乳
化
液
乳化剂的作用 表面活性剂 降低界面张力
在分散相表面 形成保护膜
乳状液的类型及形成
1 水包油 O / W 2 油包水 W / O 3 套圈型
油
水包油型(O/W) 强烈振荡
水
油包水型(W/O)
• 当有乳化剂存在时，在搅拌作用下，单体形成许 多珠滴。在这些单体珠滴的表面吸附上一层乳化 剂，其亲油基团进入单体珠滴内部，亲水基团测 进入水相。若用的是阴（阳）离子型乳化剂，那 么在单体珠滴的表面上就会带上一层负（正）电 荷。由于在单体珠滴之间存在着静电斥力，故小 珠滴之间难撞合大珠滴，形成稳定的乳状液
乳液聚合体系的组成： 单体、引发剂、乳化剂、分散介质（去离子水）
乳化剂：是决定乳液聚合成败的关键组分
第三章 乳 化 剂
3.1 概述
属于表面活性剂。 但具有表面活性的物质并非都是表面活性剂。
并非所有的表面活性剂都可以作乳化剂，只 有对聚合物乳液体系有着有效的稳定作用，又不 影响聚合反应的表面活性剂才可以作乳液聚合的 乳化剂。
乳液聚合体系中水 相的表面张力 ＜纯水的表面张力
• 3.3.2 降低界面张力
单体和水之间的界面张力很大，若在水中加入少量 乳化剂，其中的亲油基团必然会趋向油相，而亲水端则在 水相中。因为在油水相界面上的油相一测，附着上一层乳 化剂分子的亲油端，就将部分或全部油-水界面变成亲油 基团-油界面，这样就降低了界面张力
一、季铵盐类 1 烷基季铵盐 RN+(CH3)3Cl-，RN+(CH3)2CH2C6H5Cl-
2 醚结构季铵盐 R
O C2H4OC2H4N+(CH3)2C2H5Cl-
3 酰胺结构季铵盐 RCONHC3H6N+(CH3)2CH2C6H5Cl-
4 杂环结构季铵盐
R N+
Cl-
二、其他胺的盐类 1 伯胺的盐 RNH2·HCl 2 仲胺的盐 RNH(CH3)·HCl 3 叔胺的盐 RN(CH3)2·HCl 4 酯结构胺的盐 RCOOC2H4N(CH2CH2OH)2·HCl 5 酰胺结构胺的盐 RCONHC2H4N(C2H5)2·HCl 6 烷基双胍盐酸盐 RNHC(NH)NHC(NH)NH2·HCl
2 聚氧化乙烯烷芳基醚 R
O(CH2CH2O)nH
三、胺类
RN (CH2CH2O)mH (CH2CH2O)nH
四、酰胺类 1 烷基醇酰胺 RCON(CH2CH2OH)2
2 聚氧化乙烯酰胺
RCON (CH2CH2O)mH (CH2CH2O)nH
• 3.2.4 两性乳化剂
任何pH值都有效。 1 羧酸类 RNHCH2CH2COOH 2 硫酸酯类 RCONHC2H4NHCH2OSO3H 3 磷酸酯类 RCONHC2H4NHC2H4OPO(OH)2
3.2 乳化剂的分类
按照分子中亲水基团性质的不同将乳化剂分为四类。
• 3.2.1 阴离子型乳化剂
用于碱性介质效果更好。 一、羧酸盐类 RCOOM 二、硫酸盐类
1 烷基硫酸盐类 ROSO3M
例：SDS十二烷基硫酸钠
2 硫酸化油 R(OSO3M)COOR'
3 脂肪族酰胺硫酸盐 RCONHCH2CHR'OSO3M 4 烃基聚乙二醇醚硫酸酯盐类 RO(C2H4O)nSO3M
二、阳离子型
十八烷基二甲基乙烯苯基氯化铵
CH2 CH
+
ClCH3 N CH3
C18H37
三、非离子型
1 聚氧化乙烯壬酚基醚、丁二酸和甲基丙烯酸缩水
甘油酯的缩合物
O CH3
CH2 O C C CH2
CH OH O
O
CH2 O C CH2 CH2 C OCH2CH2 nO
C9H10
2 聚氧化乙烯壬酚醚丙烯酸酯
• 3.2.3 非离子型乳化剂
与介质pH值无关。 一、酯类
1 聚氧化乙烯羧酸酯 RCOO(CH2CH2O)mH 2 多元醇羧酸酯 CH2(OH)CH(OH)CH2OCOR
3 聚氧化乙烯多元醇羧酸酯
H(OCH2CH2)nO
O
CH2OCOR O(CH2CH2O)nH
O(CH2CH2O)nH
二、醚类 1 聚氧化乙烯烷基醚 RO(CH2CH2O)mH