乳液聚合生产工艺及设备
SBS热塑性弹性体生产工艺
SBS热塑性弹性体生产工艺引言热塑性弹性体（Styrene-Butadiene-Styrene，SBS）是一种高分子材料，在许多工业和消费品领域有广泛应用。
SBS具有优异的可塑性、耐磨性和弹性回复性能，因此在鞋底、汽车轮胎和建筑材料等领域得到了广泛应用。
本文将介绍SBS热塑性弹性体的生产工艺及相关设备。
SBS的生产工艺SBS的生产工艺主要包括以下几个步骤：1. 乳液聚合法制备SBSSBS的生产通常采用乳液聚合法。
首先，在反应釜中加入丁二烯、苯乙烯和溶剂，加热至一定温度，同时加入引发剂和乳化剂，使之聚合成乳液。
随后，在高速搅拌下，将乳液中的水分蒸发，形成SBS颗粒，最后通过过滤和干燥得到所需的产品。
2. 挤出成型SBS乳液制备的颗粒通常需要通过挤出成型来得到最终产品。
挤出成型是把SBS颗粒加热融化后，通过挤出机的螺杆进行挤压，使其通过模具的形状，冷却后固化成型。
挤出成型过程需要控制温度、压力和挤出速度等参数，以确保SBS产品具有良好的物理性能和外观。
3. 后处理挤出成型后，SBS产品需要进行后处理，以改善其性能和外观质量。
常见的后处理方法包括切割、压花和表面处理。
切割是将产品按照需要的尺寸切割成片状或块状。
压花是在产品表面施加一定的压力和热量，以使其具有特定的纹理和图案。
表面处理可以通过涂覆、喷涂或热熔等方法，改善产品的耐磨性和外观质量。
SBS生产设备SBS的生产需要使用一系列专用设备。
以下是常见的SBS 生产设备：1. 反应釜反应釜是制备SBS乳液的关键设备，通常采用不锈钢材质制造。
它具有加热和搅拌功能，可以控制反应温度和搅拌速度，确保乳液的均匀性和稳定性。
2. 挤出机挤出机用于将SBS乳液加热融化后进行挤压成型。
挤出机通常由螺杆、加热系统和模具组成。
螺杆负责将SBS乳液从供料口挤出，并通过模具形状进行成型。
加热系统用于控制挤出机内部的温度，确保SBS在挤出过程中保持合适的流动性。
3. 切割机切割机用于将挤出成型后的SBS产品按照需要的尺寸切割。
课程设计---丙烯酸酯—苯乙烯共聚物乳液生产工艺设计
河南理工大学课程设计论文题目：丙烯酸酯—苯乙烯共聚物乳液生产工艺设计学院：专业：学号：姓名：目录一、概述………………………………………………………….- 1 -1.1 原料介绍 (1)二、生产方法的选择和流程设计 (2)2．1 工艺流程说明及操作步骤……………………….………..- 2 -2．2 丙烯酸酯—苯乙烯共聚物乳液生产流程框图………....- 2 -三、设备计算和选型…………………………………………….……- 3 -3.1 反应釜的结构和材质………………………………..……- 3-3.2 反应釜中物质的平均密度ρm的计算…………..…...….- 3 -3.3 反应釜的计算和选型…………………………………….….- 4 -四、环境保护与安全措施……………………………………..….…- 5 -4.1 环境保护 (5)4.2 安全措施 (5)五、心得体会 (6)六、参考文献： (7)一、概述苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液也称苯-丙乳液。
它由苯乙烯和丙烯酸酯类单体、引发剂、乳化剂等通过乳液聚合反应制得的共聚物乳液。
用它作建筑涂料的基料，配以各种助剂、颜料和填料就可制成各种色调鲜艳的乳胶涂料。
这类涂料具有突出的耐水、耐候、保光、保色性能，对墙面附着力强，干燥速度快，施工方法多样，可喷、可刷，也可辊涂，施工效率高，既可外用，也可内用；既可制成平光涂料，也可制成半光和有光涂料；既可制成高档涂料在现代化高层建筑中使用，又可制成低档品种在一般建筑中使用。
是当今国外发展最快的水性涂料，也是我国外墙涂料的主要品种。
建筑涂料的发展方向是无毒安全、节约资源、有利于环境保护的水性涂料和无公害低污染涂料。
不断提高水性涂料的质量，开发新的品种，是巩固和发展水性建筑涂料的重要环节之一。
苯丙乳液是胶体分散体系，具有明显的胶体化学性质，当苯丙乳液与水泥或其他颜料混合均匀后，苯丙乳粒子向浆体内分散，被吸附在其他颜料、水泥凝胶及未水化的水泥粒子的表面上。
丙烯酸酯橡胶乳液聚合车间的工艺设计
目录1 项目简介...………………………………………………1.1 项目名称………………………………………………………1.2 项目设计根据…………………………………………………1.2.1 重要原料及物理性质……………………………………1.2.2 生产措施………………………………………………..1.3 设计根据及必要性………………………………………….1.4 市场前景分析……………………………………………….1.5 生产能力…………………………………………………….1.6 技术方案及设备方案……………………………………..1.6.1 技术方案……………………………………………1.6.2 设备方案……………………………………………..1.7 聚合反应机理及影响反应旳原因……………………….1.7.1 聚合反应机理………………………………………...1.7.2 影响反应旳原因……………………………………..2 生产措施及工艺流程………………………………….2.1 生产措施………………………………………………….2.1.1 原料选择……………………………………………..2.1.2 聚合机理……………………………………………..2.1.3 实行措施…………………………………………….2.1.4 操作过程……………………………………………2.2 集合工艺过程…………………………………………...2.2.2 引起剂旳选择………………………………………….2.2.3 乳化剂旳选择………………………………………….2.2.4 分散介质旳选择……………………………………….2.2.5 其他介质旳选择……………………………………….2.2.6 聚合温度旳选择……………………………………….2.2.7 所选物料物理性质…………………………………….2.3 工艺流程……………………………………………………2.4 工艺参数……………………………………………………2.4.1 工艺配方………………………………………………2.4.2 重要单体参数…………………………………………2.4.3 重要工艺参数…………………………………………2.4.4 产品技术参数…………………………………………2.5 重要设备控制方案………………………………………...2.5.1 反应器温度旳控制……………………………………2.5.2 反应器旳压力控制……………………………………2.5.3 反应器旳液位旳控制…………………………………2.5.4 泵旳控制………………………………………………3 物料衡算及热量衡算…………………………………..3.1 物料衡算…………………………………………………..3.1.1 物料平衡示意图………………………………………3.1.2 所发生旳聚合反应方程式……………………………3.1.4 确定重要物料投料数量……………………………….3.1.5 顺流程设备进行计算…………………………………..3.2 热量衡算…………………………………………………….3.2.1 搜集数据………………………………………………..3.2.2 热量计算………………………………………………..4 设备工艺计算…………………………………………….4.1 反应聚合釜旳设计………………………………………….4.1.1 釜体旳设计……………………………………………..4.1.2 釜体外形尺寸旳设计…………………………………..4.1.3 搅拌装置旳设计………………………………………..4.1.4 传热装置旳设计………………………………………..4.2 各物料进出管口直径确实定……………………………….4.3 轴密封形式………………………………………………….4.4 泵旳工艺设计……………………………………………….4.5 调整釜旳设计……………………………………………….4.6 引起剂罐…………………………………………………….4.7 单体乳化罐………………………………………………….4.8 过滤器……………………………………………………….4.9 工艺管口旳设计…………………………………………….5 参照文献………………………………………………….1 项目简介1.1 项目名称：1万吨/年丙烯酸酯橡胶乳液聚合车间旳工艺设计。
醋酸乙烯酯的乳液聚合实验报告
一、实验目的1. 了解醋酸乙烯酯乳液聚合的基本原理和过程。
2. 掌握乳液聚合实验操作步骤，熟悉实验设备的使用。
3. 分析影响乳液聚合的因素，提高实验操作技能。
二、实验原理醋酸乙烯酯乳液聚合是以水为分散介质，在乳化剂的作用下，单体在引发剂的作用下发生聚合反应，生成聚醋酸乙烯酯乳液。
该反应属于自由基聚合反应，反应过程中，单体分子在引发剂的作用下产生自由基，自由基与单体分子发生链增长反应，最终形成聚合物。
三、实验材料1. 醋酸乙烯酯单体2. 过硫酸铵引发剂3. 十二烷基硫酸钠乳化剂4. 去离子水5. 聚乙烯醇6. 实验仪器：反应釜、搅拌器、温度计、pH计、移液管、容量瓶等四、实验步骤1. 准备实验材料：称取一定量的醋酸乙烯酯单体、过硫酸铵引发剂、十二烷基硫酸钠乳化剂、去离子水、聚乙烯醇，分别置于反应釜中。
2. 调整pH值：使用pH计测定反应体系pH值，调节至实验要求范围。
3. 加入引发剂：将过硫酸铵引发剂缓慢加入反应体系中，搅拌均匀。
4. 搅拌反应：开启搅拌器，将反应体系搅拌均匀，保持恒速搅拌。
5. 加热反应：将反应体系加热至实验要求温度，保持恒温。
6. 反应时间：根据实验要求，控制反应时间。
7. 冷却反应：反应结束后，关闭加热装置，自然冷却至室温。
8. 测定乳液粘度：使用粘度计测定乳液粘度。
9. 收集乳液：将乳液转移到适当的容器中，密封保存。
五、实验结果与分析1. 乳液粘度：根据实验数据，分析不同实验条件对乳液粘度的影响。
2. 聚合反应速率：通过测定不同时间下的乳液粘度，计算聚合反应速率。
3. 影响因素分析：分析乳化剂、引发剂、温度、pH值等因素对乳液聚合的影响。
六、实验总结1. 醋酸乙烯酯乳液聚合实验操作简单，易于掌握。
2. 乳化剂、引发剂、温度、pH值等因素对乳液聚合具有显著影响。
3. 通过实验，加深了对乳液聚合原理和操作步骤的理解。
4. 实验过程中应注意搅拌速度、加热温度、反应时间等因素，以确保实验结果的准确性。
乳液聚合生产工艺
作为O/W型乳化剂
乳化剂的基本特征参数
CMC值：
能够形成胶束的最低浓度称 为临界胶束浓度 。当乳化剂浓 度达到CMC值以后，再增加乳 化剂的浓度只能增加胶束的数量 而不能改变乳液中界面的性质 。 从乳化剂的结构而言，疏
水基团越大，则CMC值越小。
乳化剂浓度变化与乳化剂行为的关系
乳化剂的基本特征参数
当乳化剂浓度在CMC值以
下时，溶液的表面张力与界面张 力均随乳化剂浓度的增大而降低。 而当乳化剂浓度达到CMC值后， 随着乳化剂浓度的增长，其表面
张力和界面张力变化相对很小。
此时，溶液的其他性质，如电导 率、粘度、渗透压等性质随乳化 剂浓度增长的变化规律在CMC
十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质变化
值二边也有显著不同。
乳液聚合的影响因素
1、乳化剂的影响（种类和数量） 乳化剂的种类不同，其胶束稳定机理，临界胶束浓度 CMC 、胶束大小及对单体的增容度亦各不相同，从而会 对乳胶粒的稳定性、直径、聚合反应速度和聚合物分子量
产生不同的影响。
乳化剂的浓度对乳液聚合得到的分子量有直接影响，例 如：乳化剂浓度越大，胶束数目越多，链终止的机会小， 链增长的时间长，故此时乳液聚合得到的分子量很大。
• 分散阶段（聚合前段）
• 乳胶粒长大阶段（聚合II段）
• 乳胶粒生成阶段（聚合I段） • 聚合完成阶段（聚合III段）
乳液聚合过程和机理
(1)分散阶段
加入乳化剂，浓度低于CMC时形成真溶液，高于CMC 时形成胶束。
加入单体 按在水中的溶解度以分子 状态溶于水中，更多的溶 解在胶束内形成增溶胶束， 还有的形成小液滴，即单 体液滴。 单体、乳化剂在单体液滴、 水相及胶束间形成动态平 衡。
白乳胶常规粘结材料粘接设备及生产工艺
白乳胶常规粘结材料、粘接设备及生产工艺一、白乳胶定义聚醋酸乙烯酯胶黏剂（PV Ac）是以醋酸乙烯酯（VAc）作为单体, 在分散介质中经乳液聚合而制得, 俗称“白乳胶”。
聚醋酸乙烯酯胶黏剂粘接强度大、无毒、使用以便, 且价格廉价, 已经广泛应用于诸多工业部门, 但其耐水性、耐热性、抗冻性及抗蠕变性差, 大大限制了应用范围。
长期以来, 人们通过共聚、共混、交联、后缩醛化等措施来克服聚醋酸乙烯酯乳液聚合物固有旳缺陷, 拓展了其应用范围。
因此, 目前旳白乳胶, 已经不是单单指聚醋酸乙烯酯胶黏剂, 而是该类胶黏剂通过多种措施改性旳胶黏剂产品。
二、应用范围皮革、木材、织物、商品包装、纸品、鞋材等诸多工业部门。
三、我司白乳胶类别1.包装类胶黏剂: 裱纸裱盒胶、彩盒封口胶、书籍制作胶等；2.木材类胶黏剂: 拼板胶、木皮胶等；3、织物类胶黏剂: 鞋材胶、定型胶、卷材与无纺布贴合胶等；四、基材知识白乳胶常见基材有: 木材、玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、织物、纸张及多种金属等, 其中, 我司白乳胶常用旳基材为木材、塑料、纸张、织物。
1、木材·木材旳组织构造: 地球上树木种类繁多, 但从植物分类学及生物解剖学角度来看, 木材可分为两大类, 即软木和硬木。
软木属于裸子植物, 是常绿树木, 而硬木属被子植物, 是冬季落叶韵阔叶树木。
常见旳硬木有水曲柳、橡木、柚木等；软木有松木、杨木等。
·木材旳化学成分: 木材旳重要成分是纤维素、半纤维素及木质素, 其副成分有灰分、油脂、树脂、精油、单宁、色素、含氮化合物等。
·木材旳物理性质:（1）相对密度与水分：木材旳相对密度均不小于1, 为1.45~1.60, 且一切种类木材旳真实密度几乎都是相似旳。
（2）膨胀收缩性：木材因吸湿或烘干而发生膨胀与收缩, 其膨胀收缩率因切面方向不一样而有所差异。
一般而言, 切线方向旳膨胀率是半径方向膨胀率旳2倍左右, 而长度方向是切线方向旳1/10左右。
第五章 乳液聚合生产工艺20170322
表面张力(气-液界面)
界面张力(液-液界面)
气体
液体1 液体2
பைடு நூலகம்液体
某些液体的表面张力(20oC)
表面张力和界面张力单位是 N/m或mN/m。
某些液体对水的界面张力
表面张力和界面张力单位是 N/m或mN/m。
加入乳化剂，浓度低于CMC时形成真溶液，高于CMC时形 成胶束。 加入单体 按在水中的溶解度以分子 状态溶于水中，更多的溶 解在胶束内形成增溶胶束， 还有的形成小液滴，即单 体液滴。 单体、乳化剂在单体液滴、 水相及胶束间形成动态平 衡。
(2)乳胶粒生成阶段
引发剂溶解在水中，分解形成初始自由基。 引发剂在不同的场所引发单体——生成乳胶粒
(2)乳液的稳定性原理
a. 高分散性的粉末状固体物质：其主要作用是吸附于分散相液滴表 面，好似在液滴表面形成 。
b. 某些可溶性天然高分子化合物：其主要作用是在分散相液滴表面 形成了 。
(3)表面活性剂的作用原理
a. 降低分散相和分散介质的界面张力，降低了界面自由能，从而使 液滴自然聚集的能力大为降低。 b. 表面活性剂分子在分散相液滴表面形成规则排列的表面层，形成 了薄膜层。乳化剂分子在表面层中排列的紧密程度越高，乳液稳定 性越好。
某些表面活性剂的临界胶束浓度(在50oC纯水)
c. 浊点和三相点
非离子表面活性剂被加热到一定温度，溶液由透明变为浑浊，出现 此现象时的温度称为浊点(Cloud Point)， 。 离子型乳化剂在一定温度下会同时存在乳化剂真溶液、胶束和固体 乳化剂三相态，此温度点称三相点。 。
(4) 表面活性剂的类别
乳液聚合生产工艺培训教材ppt(72张)
1、乳液聚合生产工艺的特点 乳液聚合的定义： 乳液聚合是单体和水在乳化剂的作用下配制 成的乳状液中进行的聚合，体系主要由单体、 水、乳化剂及水溶性引发剂四种成分组成。
乳液聚合的应用 合成橡胶：丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等 合成树脂：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
（3）空间位阻的保护作用
乳化剂使液滴或乳胶粒周围
形成有一定厚度和强度的水合
乳胶粒
层，起空间位阻的保护作用 。
这种空间位阻的保护作用阻碍
了液滴或乳胶粒之间的聚集而 具有空间位阻作用的水合层示意图 使乳状液稳定
影响乳状液稳定的因素
（1）电解质的加入
当乳状液中加入一定量的电解质后，液相中离子浓度增 加，在吸附层中异性离子增多，电中和的结果是使动电位下 降，双电层被压缩。当电解质浓度达到足够浓度时，乳胶粒 的动电位降至临界点以下，乳胶粒之间的吸引力由于排斥力 的消失而体现出来，使体系出现破乳和凝聚现象。
加入乳化剂，浓度低于CMC时形成真溶液，高于CMC 时形成胶束。
加入单体
按在水中的溶解度以分子 状态溶于水中，更多的溶 解在胶束内形成增溶胶束， 还有的形成小液滴，即单 体液滴。
单体、乳化剂在单体液滴、 水相及胶束间形成动态平 衡。
乳液聚合生产工艺培训教材(PPT72页)
(2)乳胶粒生成阶段
引发剂溶解在水中，分解形成初始自由基。 引发剂在不同的场所引发单体——生成乳胶粒。
（1）乳化剂使分散相和分散介质的表面张力降低 以表面活性剂作为乳化剂时，乳化剂使分散相 和分散介质的界面张力降低, 使液滴和乳胶粒的自 然聚集的能力大大降低,因而使体系稳定性提高。 但这样仅使液滴和乳胶粒有自聚集倾向，而不能彻 底防治液滴之间的聚集。
《反相乳液聚合法》课件
反相乳液聚合的相行为
反相乳液聚合的相行为主要涉及乳液体系的稳定性、液滴 的大小和分布以及聚合物颗粒的形态。
乳液体系的稳定性取决于分散剂的种类和浓度，以及油水 两相的界面张力。分散剂的作用是降低界面张力，增加油 水两相的稳定性。
液滴的大小和分布对聚合反应速率和聚合物颗粒的形态有 重要影响。较小的液滴有利于提高聚合反应速率，而良好 的液滴分布可以获得粒径均匀的聚合物颗粒。
易工业化
反相乳液聚合的工艺流程简单，易于实现工业化生产，能够满足大 规模生产的需要。
反相乳液聚合的缺点
01
02
03
乳化剂用量大
为了形成稳定的乳液体系 ，反相乳液聚合需要使用 大量的乳化剂，这会增加 聚合物的成本和残留量。
聚合物链的支化
由于反相乳液聚合是在油 溶性介质中进行，聚合物 链的支化程度较高，会影 响聚合物的性能。
记录实验数据，进行数据分析，以评估实验结果。
总结与反思
总结实验过程，反思实验中的不足之处，为后续实验提供改进建议。
05
反相乳液聚合的优缺点分 析
反相乳液聚合的优点
高分子量
反相乳液聚合能够制备出高分子量的聚合物，分子量分布窄，有 利于提高聚合物的物理性能。
高固含量
反相乳液聚合的固含量较高，能够减少溶剂的使用，降低生产成本 和环境污染。
以减少对环境的污染。
03
多功能化与高性能化
为了满足不断发展的市场需求，研究者们正在努力开发具有多功能和高
性能的新型反相乳液聚合物。
06
反相乳液聚合的实际应用 案例
反相乳液聚合在涂料领域的应用
总结词
环保、高效、高性能
详细描述
反相乳液聚合制备的涂料具有环保、高效、高性能的特点，广泛应用于建筑、家具、汽车等领域的涂 装。其优异的性能主要得益于反相乳液聚合技术的特殊工艺和聚合机理，能够实现高分子量、窄分子 量分布聚合物的制备，从而提高涂料的附着力、耐候性、耐腐蚀性等性能。
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺
聚合时间的控制
总结词
聚合时间是丁苯橡胶乳液聚合生产工艺的关键参数之一，控制聚合时间可以调节 反应程度和产物性能。
详细描述
聚合时间的长短直接影响到反应程度和产物分子量。较短的聚合时间可能导致反 应不完全，而较长的聚合时间可能导致过度反应和分子量降低。因此，需要选择 适当的聚合时间，以获得最佳的产物性能。
乳液聚合得到的丁苯橡 胶乳液具有较好的稳定 性，可长期保存。
丁苯橡胶乳液聚合产品 可广泛应用于轮胎、鞋 材、输送带等橡胶制品 的制造。
与其他聚合方法相比， 乳液聚合具有较低的能 耗和污染排放，是环保 型的生产工艺。
03
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺流程
配方设计
乳化剂选择
根据聚合反应需要，选择合适的乳化剂，如阴离子 型、非离子型或两性型乳化剂，以降低油水界面张 力，促进乳液稳定。
在建筑行业中，丁苯橡胶乳液 聚合生产工艺用于生产防水材 料、密封材料等，提高建筑物 的防水性能和耐久性。
农业领域
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺在 农业领域的应用包括农用薄膜 、灌溉管道等，有助于提高农 作物的产量和品质。
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺的展望
技术创新
随着科技的不断进步，丁苯橡胶乳液聚合生产工 艺将不断进行技术创新，提高生产效率和产品质 量。
05
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺优化
聚合温度的控制
总结词
聚合温度是影响丁苯橡胶乳液聚合生产工艺的重要因素，控制聚合温度可以调节反应速率和产物性能 。
详细描述
在丁苯橡胶乳液聚合过程中，聚合温度的高低直接影响到反应速率和分子量。较高的温度可以加速反 应，但可能导致分子量降低；而较低的温度则减缓反应速率，但有助于提高分子量。因此，需要选择 适当的聚合温度，以获得最佳的产物性能。
乳液生产工艺流程
乳液生产工艺流程
《乳液生产工艺流程》
乳液是一种常见的护肤品，它在生产过程中需要经历多个工艺流程才能最终制成成品。
下面将介绍乳液的生产工艺流程。
首先是配料混合。
乳液的配方包括水相和油相两部分，通常是将水相和油相分别加热到一定温度后，再将它们混合在一起。
在混合的过程中，通常会加入一些乳化剂来帮助水相和油相充分混合，并且不会分离。
接着是乳化和稳定。
在混合完水相和油相后，需要进行乳化和稳定的处理。
这一步通常是通过高速搅拌或者高压乳化机来完成的，目的是使乳化剂在水相与油相之间形成均匀的乳化液，同时确保乳液的稳定性，不易分层。
然后是加入活性成分。
在乳液中通常会加入一些活性成分，比如维生素、抗氧化剂、保湿剂等。
这些活性成分需要在乳液生产过程中被适当地添加进去，并确保在混合后仍然保持其活性。
最后是包装和灭菌。
当乳液生产完成后，需要将其装入相应的包装容器中，并进行灭菌处理，以确保产品的质量和安全。
通常使用高温灭菌或者紫外线辐射等方法来进行灭菌处理。
通过以上工艺流程，乳液最终生产完成，并可以投入市场销售。
乳液的生产工艺对产品的质量和稳定性有着重要的影响，生产
厂商需要严格按照工艺流程来进行生产，以确保产品的质量和安全性。
第三章乳液聚合生产工艺
缺点： （1）得到固体聚合物时，需加破乳剂破 乳，使工艺流程复杂，增加了设备投资 及辅助时间，并产生大量废水，污染环 境。
（2）得到固体粉末状高聚物，耗费大量 热能，不经济。
（3）产品中杂质较多
3、乳液聚合与悬浮聚合的区别
（1）体系的状态不同 悬浮：有明显的相界面，分层，不稳定
{ 乳液：无明显的相界面，不分层，稳定
阴离子表面活性剂是乳液聚合中应用最广泛的乳 化剂。亲水基团为阴离子，在碱性介质中应用效 果好，应用广泛。
阴离子的乳化剂的极性基团是阴离子，如： —COO-，—SO4 2-，—SO3 2-； 非极性基团一般是C 12-18的直链烷基或C 3-8的烷基 与苯基或萘基结合在一起组成的疏水基。
主要有经下几类：
a. 羧酸盐类
- 有良好的乳化能力，但易被酸、钙、镁离子破坏。
通式：RCOOM R：C7~C21的烷基 M：金属
例 脂肪酸钠
b. 硫磺酸盐类
- 乳化能力好，较耐酸、钙离子，比羧酸盐类稳定。
烷基硫酸盐
通式：ROSO3M R：C8~C18的烷基 M：金属 例 十二烷基硫酸钠
硫酸化油
通式：R(OSO3M)COOR’ ，式中R、R’ 均为烷基
3. 乳化剂性能指标
1). 临界胶束浓度(critical micelle concentration:CMC)
形成胶束的临界浓度，即乳化剂开始形成胶束的浓度，称作临 界胶束浓度。CMC越小，乳化剂乳化能力越强。 乳化剂浓度很低时，以分子状态溶于水中；
乳化剂浓度达到CMC后，乳化剂分子开始形成胶束(micelle) 。
根据乳胶粒的数目和单体液滴是否存在，可以把乳液 聚合分为三个阶段：
第 Ⅰ 阶 段 ： 成 核 期 聚 合 过第 程Ⅱ 阶 段 ： 恒 速 期
乳液聚合生产丁苯橡胶的工艺流程
乳液聚合生产丁苯橡胶的工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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PVC聚合的四种生产工艺
PVC聚合的四种生产工艺悬浮法本体法乳液法溶液法四种工艺比较一悬浮法聚合生产工艺成熟、操作简单、生产成本低、产品品种多、应用范围广，一直是生产PVC树脂的主要方法，目前世界上90％的PVC树脂(包括均聚物和共聚物)都是出自悬浮法生产装置。
乳液聚合与悬浮聚合基本类似，只是要采用更为大量的乳化剂，并且不是溶于水中而是溶于单体中。
这种聚合体系可以有效防止聚合物粒子的凝聚，从而得到粒径很小的聚合物树脂，一般乳液法生产的PVC树脂的粒径为0.1—0.2??m，悬浮法为20―200 ??m。
四种工艺比较二本体法生产工艺在无水、无分散剂，只加入引发剂的条件下进行聚合，不需要后处理设备，投资小、节能、成本低。
用本体法PVC树脂生产的制品透明度高、电绝缘性好、易加工，用来加工悬浮法树脂的设备均可用于加工本体法树脂。
溶液聚合单体溶解在一种有机溶剂（如n－丁烷或环己烷）中引发聚合，随着反应的进行聚合物沉淀下来。
溶液聚合反应专门用于生产特种氯乙烯与醋酸乙烯共聚物。
溶液聚合反应生产的共聚物纯净、均匀，具有独特的溶解性和成膜性。
批量加料品种多，要求高所需的物料品种较多去离子水VCM单体引发剂分散剂调节剂终止剂等等加料的精度要求高仪表精度不低于0.5级；测量上经常采用双流量计，计量槽＋流量计，电子称部分物料甚至采用稀释方式来提高加料的精度电石法生产PVC工艺流程示意图电石法乙炔工艺乙炔发生电石输送发生器压缩、贮存乙炔清净清净塔中和塔清净液的配置和循环使用乙炔发生操作画面清净操作画面氯化氢合成工艺焚烧炉氯氢配比升负荷先加氢；减负荷先减氯；确保氯气不过量。
VCM合成工艺混合、冷却、脱酸转化器二组由多个转化器并联组成一组净化和压缩公用工程热水系统冷冻盐水单体生成操作画面一单体生成操作画面二冷却、压缩操作画面VCM精馏工艺低沸塔除去低沸物高沸塔除去高沸物气相VCM经冷凝后得到合格的氯乙烯单体。
VCM精馏操作流程图釜体积70m3传热能力大，生产强度高，内冷挡板；设计压力高设计压力2.1MPa，可生产低聚合度树脂；防粘釜技术特殊的防粘釜液釜壁冲洗和防粘釜液喷涂技术高压水清釜先进的生产工艺有效的防止粘釜热水加料工艺聚合注水工艺生产工艺密闭化前提条件先进的防粘釜技术达到几百釜不开盖清釜。
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乳液聚合生产工艺及设备
6.2 乳液聚合的基本原理
乳液聚合机理及动力学
1、乳液聚合机理
乳液聚过程合体系的相转变：
液－液体系→液－固体系
根据间隙乳液聚合的动力学特征，可以把整个乳液聚合过程分为四个 阶段：
• 分散阶段（聚合前段）
• 乳胶粒长大阶段（聚合II段）
• 乳胶粒生成阶段（聚合I段） • 聚合完成阶段（聚合III段）
_
_
+
_ _
乳胶粒
_ _
+
__ + _+
+
带负电的乳胶粒双电层示意图
乳液聚合生产工艺及设备
6.2 乳液聚合的基本原理
（3）空间位阻的保护作用
乳化剂使液滴或乳胶粒周围形成 有一定厚度和强度的水合层，起空 间位阻的保护作用 。这种空间位阻
的保护作用阻碍了液滴或乳胶粒之间 的聚集而使乳状液稳定
乳胶粒
具有空间位阻作用的水合层示意图
RP N0.15 RP [E]0[I0]1.0
丙烯酸酯类在水中的溶解度也较高，如丙烯酸甲酯：
RP [E]0.16～0.23
乳液聚合生产工艺及设备
6.3 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）
第六章 自由基乳液聚合
生产工艺及设备
乳液聚合生产工艺及设备
6.1乳液聚合生产工艺的特点
乳液聚合的定义：
乳液聚合是单体和水在乳化剂的作用下配制成的乳 状液中进行的聚合，体系主要由单体、水、乳化剂及 水溶性引发剂四种成分组成。
乳液聚合生产工艺及设备
6.1乳液聚合生产工艺的特点
乳液聚合的应用：
合成橡胶：丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等 合成树脂：聚氯乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯及其共聚物、
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。
乳液聚合生产工艺及设备
乳液聚合反应动力学
对具有一定水溶性的单体，如VAc、MMA等，能同时在胶束和水相 中进行聚合，也很容易发生链转移，生成溶于水的自由基，它的反应速 度与乳化剂浓度无关，与乳胶粒数目有较大关系：
聚丙烯酸酯类共聚物等 粘结剂、涂料：白胶、乳胶漆等 各种助剂（纺织、造纸、建筑）等
乳液聚合生产工艺及设备
6.1 乳液聚合生产工艺的特点
乳液聚合生产的主要特点是：
（1） 聚合速度快，分子量高； （2） 以水为介质，成本低。反应体系粘度小，稳定性优良，反应热 易导出。可连续操作；
（3） 乳液制品可以直接作为涂料和粘合剂。粉料颗粒小，适合于某 些特殊使用场合； （4） 由于使用乳化剂，聚合物不纯。后处理复杂，成本高。
乳液聚合生产工艺及设备
6.2 乳液聚合的基本原理
2、影响乳状液稳定的因素
（1）电解质的加入
当乳状液中加入一定量的电解质后，液相中离子浓度增加，在吸附 层中异性离子增多，电中和的结果是使动电位下降，双电层被压缩。 当电解质浓度达到足够浓度时，乳胶粒的动电位降至临界点以下，乳 胶粒之间的吸引力由于排斥力的消失而体现出来，使体系出现破乳和 凝聚现象。
乳液聚合生产工艺及设备
乳液聚合机理
分散阶段（聚合前段）
增容胶束
M
M M
胶束
M
M
M
M ~1μm
ห้องสมุดไป่ตู้
单体液滴
分散阶段乳液状态示意图
乳液聚合生产工艺及设备
乳液聚合机理
乳胶粒生成阶段（聚合Ⅰ段）（单体转化率达到10～20%）
M
乳胶粒
M
M
M/P M
R*
~1μm
乳胶粒生成阶段乳液状态示意图
乳液聚合生产工艺及设备
（1）乳化剂使分散相和分散介质的表面张力降低
以表面活性剂作为乳化剂时，乳化剂使分散相和分散介质 的界面张力降低, 使液滴和乳胶粒的自然聚集的能力大大降 低,因而使体系稳定性提高。但这样仅使液滴和乳胶粒有自聚 集倾向，而不能彻底防治液滴之间的聚集。
例如将鱼肝油分散在浓度为2％的肥皂水中，其界面自由 能比纯水降低了90％以上.。
RP=kp[M][M·]= kp[M]（N/2）
Xn= [kp[M]（N/2）]/(ρ/2)= kp[M]N/ρ
N——乳胶粒的颗粒数
ρ——自由乳液基聚的合生生产成工艺速及度设备
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：
乳液聚合生产工艺及设备
6.2 乳液聚合的基本原理
+ +
+
（2）离子型乳化剂的双电层静电排斥作用
双电层是建立了静电力和扩散力 之间的平衡。由于乳胶粒表面带有 电荷，故彼此之间存在静电排斥力。 而且距离越近排斥力越大，使乳胶 粒难以接近而不发生聚集，从而使 乳状液具有稳定性。
固定层
吸附层
+
+
+___+
表面张力及聚合速度与转化率的乳液关聚系合生图产工艺及设备
6.2 乳液聚合的基本原理
2、乳液聚合反应动力学
一般乳胶粒的颗粒数为1014个/ml左右； 而自由基生成速度为1013/ml*s；
二个自由基分别扩散到一个乳胶粒中的时间间隔为10s。按照自由基 反应机理，有S-E-H(smith-Ewart-Harkins)方程：
离子型乳化剂形成的乳状液其电解质稳定性差。
乳液聚合生产工艺及设备
6.2 乳液聚合的基本原理
（2）机械作用
当机械作用能量超过聚集活化能时，乳胶粒就彼此产生凝聚。 非离子型乳化剂形成的乳状液其机械稳定性差；
（3）冰冻
由于冰晶的继续增长而被覆盖在下面的乳状液一方面受到机械压 力，一方面水的析出时乳状液体系内电解质浓度升高，直至最后造 成破乳。
乳液聚合生产工艺及设备
6.2 乳液聚合的基本原理
乳化现象及乳化液的稳定性
如果在水相中加入超过一定数量（临界胶束浓度）的乳 化剂，经搅拌后形成乳化液体，停止搅拌后不在分层， 此种现象称为乳化现象，此种稳定的非均相液体即是乳 状液。
乳液聚合生产工艺及设备
6.2 乳液聚合的基本原理
1、乳状液稳定的条件
乳液聚合机理
乳胶粒长大阶段（聚合Ⅱ段）（单体转化率达到20～60％）
M
M/P
R*
M
M
<1μm
乳胶粒长大阶段乳液状态示意图
乳液聚合生产工艺及设备
乳液聚合机理
聚合完成阶段（聚合Ⅲ段） （单体转化率达到60～70％）
M/P ↓ P
聚合完成阶段乳液状态示意乳图液聚合生产工艺及设备
乳液聚合机理
乳液聚合各个阶段转化率与反应速度和表面张力的关系