（化学工程专业论文）木器漆用聚丙烯酸酯微乳液的合成与性能.pdf

摘要 ! nm 鼍暑詈鼍暑昔鼍喜昔= 篁! 毫! e | 薯| 皇昔皇皇e 墨_ 薯_ 日鼍暑鼍! 置置皇鼍量晕置曼詈皇目詈詈詈詈詈岛薯量鲁日! 墨墨暑e 墨暑置置暑昌巴! 皇= 皇宣 摘要 在乳液涂料中，丙烯酸酯类乳液具有优越的成膜性、良好的耐油性和耐候性、 优良的粘接性，成为最通用、最常见的乳液品种。但普通丙烯酸酯乳液用作木器 漆还存在耐水性差和硬度低等缺陷。乳胶粒的尺寸及尺寸分布、乳胶粒的组成结 构是影响聚合物乳液性能的重要参数，纳米( 微米) 级和具复合结构的聚合物乳 液都是当前高分子领域的热门研究课题，因此可望通过调节乳液粒径及乳胶粒结 构能获得满意的木器漆用乳液。 制备纳米级聚合物乳液的最有效方法为微乳液聚合。但微乳液聚合存在乳化剂 用量大、单体含量少的缺点，大大限制了其实际应用。本文通过对多种聚合工艺 的试验比较，最终选择预乳化工艺、核壳乳液聚合法，选取阴离子型乳化剂十二 烷基硫酸钠与非离子型乳化剂聚氧乙烯辛基苯基醚为复合乳化剂，以过硫酸铵一亚 硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂，苯乙烯( s t ) 、甲基丙烯酸甲酯( m m a ) 为硬单 体，丙烯酸丁酯( b a ) 为软单体，引入少量功能性单体丙烯酸( a a ) 及甲基丙烯 酸b 一羟乙酯( h e m a ) 进行五元乳液共聚合并设计了正交实验优化实验体系配方， 平衡聚合物耐水性、附着力及硬度问的关系，确定了利备木器漆用聚丙烯酸酯微 乳液的最佳配方和工艺。 本文考察了体系各组分对乳液聚合及乳液性能的影响。乳化剂用量及核一壳两 阶段乳化剂用量比是影确乳渡粒径及粘度的主要因素，前者对乳液流平性影响较 大，后者是保证核壳结构的关键；加入少量还原剂构成氧化还原引发体系能提高 聚合反应速率，缩短反应时间；胶膜的硬度随硬单体墨的增加而增大，但乳液流 平性随苯乙烯量的增加而降低，功能性单体丙烯酸和甲基丙烯酶b 一羟乙酯并用对 乳液性能有较大的改善。 本文还考察了加料方式、单体滴加速度、搅拌速度、反应温度等工艺参数对乳 液聚合的影响，正确选择和合理使用乳化剂是乳液聚合的关键，在核聚合阶段， 弓 发剂于聚合体系接近反应温度对以一定速度加入，得到的种子乳胶粒直径小、 分布窄。单体滴加速度以3 3 4 0 m l h 能维持饥饿态滴加，获得稳定的乳液。壳阶 段的引发剂与单体同步匀速滴加、功能性单体随秃单体加入能增加乳液聚合的稳 定性及提高乳液性能。聚合时的搅拌速度以2 5 0 3 5 0 r m i n 、反应温度以7 3 7 5 为宣。单体滴完后的两阶段保温既可使反应平稳进行，又能提高单体转化率。 本论文研究得出合成木器漆用的聚丙烯酸酯微乳液的最佳配方： 乳化剂用量为单体量的3 2 ； 核壳两阶段乳化齐j 用量比为2 l ： 乳化刹阴非比：核阶段为2 l ，壳阶段为1 2 ： 华南理工大学工程硕士学位论文 i - - 一i i 目| _ i _ 日目_ _ e | _ - _ l _ _ _ 引发剂用量为单体量的0 3 5 。氧化剂与还原剂重量比为0 3 5 0 1 0 ： 软硬单体比为m m a s t b a 为4 5 2 5 4 5 ，核单体量为】6 ，配比为 t q m a s t 3 p , = 1 0 5 5 ； 功能单体占6 ，其中丙烯酸占4 ，甲基丙烯酸b 一羟乙酯占2 。 乳液结构及性能通过g p c ( 凝胶渗透色谱仪) 、d s c ( 差热分析仪) 、l o c ( 自 动粒径仪) 、f 7 一i r ( 红外光谱仪) 等仪器表征，结果表明产品符合设计要求。乳 液粒子平均直径为4 9 6 n m ，粒径分布为o 3 2 l ；聚合物分子量及其分布分别为： m n = 3 0 2x1 0 5 ，m w = 7 5 8x1 0 5 ，9 = 2 5l ；核壳玻璃化转交温度分别为：t g ，= 5 7 o c ， t g 。= 2 1 4 ；乳液固含量为4 3 9 6 。乳液性能已基本达到同类乳液产品性能指标。 关键词木器漆：丙烯酸酯：种子乳液聚合；微乳液 n a b s t r a c t i nt h ee m u l s i o nc o a t i n g s ，a c r y l i ce m u l s i o ni st h em o s ti n g e n e r a lu s ea n d t h em o s t f a m i l i a ro n eb e c a u s eo ft h e e x c e l l e n t p r o p e r t i e s o f f i l m i n g ，w e a t h e r r e s i s t a n t ， o i l r e s i s t a n t ，a n da d h e s i o n ，e t c b u tt h ec o m m o ne m u l s i o nu s e dt ot h ew o o d s c o a t i n g e x i s t sm a n yo fl i m i t a i o n s t h es i z ea n ds i z ed i s t r i b u t i o n ，c o m p o s i t i o na n ds t r u c t u r eo f l a t e xa r et h ei m p o r t a n tp a r a m t e r st h a ta f c tt h ep r o p e r t i e so f p o l y m e re m u l s i o n t h e n a n o s i z eo rc o m p l e xs t u c t u r ee m u l s i o na r er e c e i v e dm u c ha t t e n t i o na n db e c o m et h e p o ps t u d yt a s k i ti sp o s s i b l et op r e p a r et h es a t i s f a c t i o ne m u l s i o nf o rw o o d sc o a t i n g b ya d j u s t i n gt h el a t e xs i z ea n ds t r u c t u r e t h em o s tv a l i dm e t h o dt o p r e p a r e n a n o s i z ee m u l s i o ni sm i c r o e m u l s i o n p o l y m e r i z a t i o n b u t i t sp r a c t i c a la p p l i c a t i o ni sl i m i t e dl a r g e l yb yt h ei t sh i g hd o s a g eo f e m u l s i f i e ra n dl o wc o n t e n to fm o n o m e r s i nt h i sp a p e rt h ee m u l i o nw a sp r e p a r e db y t h et e c h n o l o g yo fp r e e m u l s i f i c a t i o na n ds e e de m u l s i o n p o l y m e r i z a t i o n a n - i o n i c e m u l s i f i e r ，s d s ，a n d t h e n o n i o n i ce m u l s i f i e r ，o p - 10 ，w e r eu s e da s t h e c o m p l e x e m u l s i f i e r ，( n h 4 ) 2 s 2 0 s n a h s 0 3a st h ei n i t i a t o r s t y r e n ea n dm e t h y lm e t h a c r y l a t e a s t h eh a r dm o n o m e r ，b u t y la c r y l a t ea st h es o f tm o n o m e r , a n da c r y l i ca c i da n dh e m aa s t h ef u n c t i o nm o n o m e r t h ec o m p o s i t i o nw a s o p t i m i z e db yt h eo r t h o g o n a le x p e r i m e n t t h ea c r y l a t ee m u l s i o nf o rw o o d s c o a t i n gw i t hg o o dc o m p l e xp r o p e r t i e sw a sp r e p a r e d b yb a l a n c i n gt h er e l a t i o no fw a t e r r e s i s t a n t ，a d h e s i o na n dr i g i d i t y t h ee f f e c t so fe o m p s i t i o no ne m u l s i o np o l y m e r i z a t i o na n dt h ee m u l s i o np r o p e r t i e s w r eo b s e r v e di ti sf o u n dt h a tt h em a i nf a c t o r so nl a t e xp a r t i c l es i z ea n dv i s c o s i t ya r e t h el e v e l so fe m u l s i f i e ra n dt h er a t i oo fe m u l s i f i e r d o s a g e i nt w o s t e p s o nt h e p r e p a r a t i o n ；al i t t l eo f r e d u c t i v ea g e n ta d d e dt ot h es y s t e mc a ni m p r o v et h es p e e do f p o l y m e r i z a t i o nr e a c t i o n ；t h er i g i d i t yo fl a t e xi n c r e a s e sw i t ht h ea d d i t i o no f t h eh a r d m o n o m e r , b u tt h es m o o t ho ff l o wf a l l sw j t ht h ei n c r e a s eo fs t y r e n e ；t h ef u n c t i o n m o n o m e ra aa n dh e m aw r eu s e dt o g e t h e rc a ni r e p r o v et h ee m u l s i o np r o p e r t y a tt h es a m et i m e ，t h eo p e r a t i o np a r a m t e r ss u c ha sf e e dm e t h o d ，t h ed r o ps p e e do f m o n o m e r ，a n dt h er e a c t i o nt e m p e r t u r ew e r ed e t e r m i n e d t h ek e y i st h er i g h tc h o i c ea n d r e a s o n a b l eu s eo ft h ee m u l s i f i e r i nt h es e e ds t e p ，t h el a t e xp a r t i c l ew i l lb es m a l l e ra n d t h es i z ed i s t r i b u t i o nn a r r o w e rw h e nt h ei n i t i a t o rw a sa d d e dn e a rt h er e a c t i o n t e m p e r a t u r e ；t h es t a b i l i t yo fp o l y m e r i z a t i o na n d e m u l s i o np r o p e r t i e sw i l lb ei m p r o v e d w h e nt h ea d d i n gs p e e do fm o n o m e ra s3 3 4 0 m l h t h ei n i t i a t o ra n dt h ef u n c t i o n m o n o m e ra d d e da l o n gw i t h t h es h e l lm o n o m e rs i m u l t a n e o u s l yc a na l s oi m p r o v et h e i 华南理工大学工程硕士学位论文 p r o c e s sa n dt h ee m u l s i o np r o p e i t i e s i ti sp r o p e rt h a tt h et u r ns p e e di s2 5 0 3 5 0 r p m ， t h er e a c t i o nt e m p e r a t u r ei s7 3 7 5 c ；h e a tp r e s e r v a t i o ni nt h e s et w o s t a g e sc a nm a k e t h er e a c t i o np r o c e e ds t e a d i l ya n dj n c r e a s et h ec o n v e r s i o no f t h em o n o m e r t h eo p t i m u mc o n d i t i o na n d t e c h n o l o g yt os y n t h e s i z et h ea c r y l a t em i c r o e m u l s i o n f o rw o d s c o a t i n gi s ： t h el e v e lo fe m u l s i f i e ri s3 2 t h er a t i oo ft h ee m u l s i f i e rd o s a g ei nt w o s t e p so n t h ep r e p a r a t i o ni s2 1 ，t h er a t i oo fa n i o n i ce m u l s i f i e rt on o n i o n i ce m u l s i f i e ri s2 l a t t h es e e ds t a g ea n d1 2a tt h es h e l ls t a g e ，t h el e v e lo fi n i t i a t o ri so 3 5 t h er a t i oo f o x i d a n tt or e d u c t i v e a g e n t i so 3 5 0 15 t h er a t i oo fs o f ta n dh a r dm o n o m e r si s m m a s t b a = 4 5 2 5 ，4 5 ，t h el e v e lo fs e e dm o n o m e ri s1 6 ，i t sr a t i o i sm m a s t b a = i o 5 5 ，t h el e v e lo f f u n c t i o nm o n o m e ri s6 ，a ai s4 ，h e m ai s2 ， f i n a l l yt h em i c r o e m u l s i o nw a s c h a r a c t e r i z e db yg p c ，f t - i r 。l o ca n dd s c ，t h e r e s u l t sd e m o n s t a t et h a tt h ep r o d u c tm e e t st h ed e s i g nr e q u e s t t h ed i a m e t e ra n ds i z e d i s t r i b u t i o no fl a t xi s ：4 9 6 n m ，o 3 2 l ；t h em o l e c u l a ra n di t sd i s t r i b u t i o no f p o l y m e r i s ：m n = 3 0 2x1 0 ，m w = 7 5 8x1 0 ，d = 2 5 l ；t h e g l a s sc o n v e r s i o nt e m p e r a t u r ei s ： t g t = 5 7 0 ，t 9 2 = 21 4 ：t h e s o i l d c o n t e n ti s4 3 t h ep r o p e r t i e so fe m u l s i o na l m o s t a sg o o da st h ei n d e xo f c o n g e n e r i ce m u l s i o n k e y w o r d sw o o d s c o a t i n g ； a c r y l a t e ； s e e de m u l s i o n p o l y m e r i z a t i o n ； m i c r o e m u l s i o n 第章绪论 第一章绪论 1 1 引言 从二十世纪8 0 年代以来，能源、材料与环境已成为具有时代特征的三大课题， 而环境与健康则是2 l 世纪人类最重要的主题之一。然而，全球工业化速度的加快 导致每年有数千万吨有机挥发物( v o c ) 排入大气层，这些有机挥发物严重威胁着 人类自身的安全和经济的可持续发展。随着工业化进展，涂料工业发展也相当迅 速。1 9 8 0 年，世界涂料年总产量约l 8 0 0 万吨，耳前，世界涂料的年总产量已超过 2 0 0 0 万吨。据专家论证，全世界因生产溶剂型涂料而每年排放到大气中的有机 溶剂约1 0 0 0 多万吨，已成为大气污染中继汽车工业的第二大户。这些排放到大气 中的有机挥发物( v o c ) 已造成对环境的严重污染。直接或间接地威胁着人类的健 康，同时大量有机溶剂的挥发消耗大蠡的石油资源，不但造成资源的严重浪费， 而且严重影响经济的可持续发展。自上世纪6 0 年代以来，工业发达的国家相继制 定了严格的法规限制v o c 的排放量，目前各个国家对污染的控制更加严格，溶剂型 涂料的应用日益受到限制，进而致使涂料领域的品种结 句发生重大的变化。低污 染或无污染的环保型涂料己成为涂料工业中研究开发的热点，传统的溶剂型涂料 将逐渐被高固体份涂料、水性涂料、粉末涂料及辐射固化涂料四大无溶剂涂料品 种所取代。 因为水性涂料与溶剂型涂料一样。可以不需要特殊施工设备，不必烘烤加温 固化，适用范围广，应用场合多，生产成本低等优点，从而成为发达国家年增长 率最快的涂料品种。欧洲水性涂料的分额已从1 9 9 4 年的1 3 增加至l j 2 0 0 1 年的2 2 ， 水性木器涂料也以9 i j 6 的速度递增。但以往的水性涂料由于性能上的原因，目前尚 无法与传统油溶性涂料一争离低，因此国内外正在积极开发新一代水性工业涂料， 尤其是水性木器涂料更成为当前开发的热点。 我国是涂料用量与生产大国之一。总产量处于世界的第四位，年产量在1 7 0 万吨左右，每年的有机溶剂挥发置达8 0 万吨，资源浪费约合人民币3 0 多亿元，不 仅带来巨大的环境危害，也浪费了大量的石油资源。虽然我国从6 0 年代已开始研 究水性涂料，但目前我国水性涂科产量低、品种少、质量差和应用领域窄，目前 主要应用于建筑墙体涂料，而木器、塑料及钢材的涂装绝大多数还是采用溶剂型 涂料。 表卜l 列出了世界各地区各类涂料的比率( ) “1 ，从中可看出，我国的水性 涂料比率较低，雨溶剂型涂料所占的比率很大。随着国家对环保管理力度的加大， 人们环保意识的加强，我国的涂料向水性化发展是必然趋势。 华南理工大学工程硕士学位论文 表卜1 世界各地区各类涂料的比率( ) t a b 1 一 t h er a t i oo f v a l j o u $ c o a t i n gi nt h ew o r l d w i d el o c a t i o n sa r e a 1 。2 水性木器漆的发展现状 在国外，1 9 9 5 年水性涂料仅占西欧木器家具涂料的6 ，虽然水性涂料的市场 份额较低，但其增长速率较快，在木器家具涂料市场的年增长率仅为2 的情况下， 水性木器家具涂料的年增长率已达到l o 。欧洲市场最大的木器涂料生产商 b e c k e ra c r o m a 投入年销售额7 的巨资致力于开发含水性涂料在内的环境适应型 涂料。在美国，聚氨酯水分散体的消耗量为1 8 万吨，其中大部分用于木器涂料 上，可见，美国最大的水性木器涂料为聚氨酯水分散体，现美国已有少量木器漆用 乳液品种上市。 在我国，自从上世纪中期以来，作为承性涂料之一的建筑乳胶漆得到了飞速 发展，它几乎占领了整个中国建筑涂料主流市场。而水性木器漆进入我国市场只 有几年的时间，尚处于萌芽阶段，目前的年销售总量仅1 0 0 0 多吨，国内水性木器 涂料技术尚未发展成为工业化产品。我国的木器涂料的年产量为2 0 一3 0 万吨，广 东的家具涂料产量约占全国产量的4 0 5 0 ，而由于水性木器涂料的质量问题， 从事生产水性木器涂料的企业只有少数几家。还没有苯丙乳液用于木器涂料的报 道。大量使用溶剂型家具涂料对环境的污染是非常严重的，因此在我国尤其在我 省开发中高档的水性木器涂料是非常必要的，不仅能节约能源和资源，而且有利 于环境和生态的可持续发展。 水性木器漆的基本要求是：1 ) 能够自然干燥；2 ) 适应刷涂、喷涂、浸涂等 木器涂料的基本施工方法；3 ) 对木材有良好的附着力及渗透性；4 ) 良好的装饰 和保护作用；5 ) 适度的硬度；6 ) 长期的使用寿命。由于木材的膨胀系数很大， 易吸水，湿度大或遇水时将被泡胀，干燥时又会收缩，因此，涂膜必须有足够大 的柔韧性，同时要求涂膜有一定的透气性，以免内部水分挥发时涂膜起泡。底漆 应对木材有很高的附着力，而面漆应当具有很高的光泽。 较早开发的水性木器涂料是水性醇酸树脂涂料。在二十世纪3 0 年前已开始使 用，其优点是涂膜的渗透性强。不需使用成膜助刹，但其聚合物链较易水解，涂 膜的耐久性能较差；另外催干刺与助剂闯存在反应。以及催干剂易被颜填料所吸 附，降低了涂膜的干燥速度。同醇酸乳胶漆相比水溶性丙烯酸树脂具有快干、耐 第章绪论 i i 1 l i p j - _ _ 日| _ e e _ _ ! 日_ _ _ e 蠢 候性好等优点，但其树脂分子量较低，涂膜存在初粘性较差，耐水性不好等缺点， 而且粘度较高，施工不方便，往往不被人们重视。水性聚氨酯性能优异，但存在 乳液的自增稠性能差，成本高等缺点，限制了其广泛应用。目前人们正在开发双 组份水性聚氨酯木器涂料和丙烯酸聚氨酯木器涂料，在国外已得到应用，我国在 这方面的研究也已取得一定成绩。丙烯酸酯乳液涂料成本低、涂膜柔性好，透气 性大，具有高的抗氧化性和紫外光稳定性，通过调节烯类单体的种类和用量可以 制成不同硬度漆膜的乳胶漆，现已作底漆的基料应用于木器涂料，是较有发展前 景的水性木器涂料。 水性木器漆不燃烧，无毒或低毒v o c 少，这是任何油溶性涂料不能相比的。 但是，目前的水性本器漆在某些性能方面还比不上溶剂型漆。由表1 2 ”1 可见， 水性木器漆与溶剂型漆相比，主要表现为低温成膜性差、耐水性差以及硬度不够 高等。为了使水性木器滚能和溶剂型木器漆竞争，改善其存在的不足刻不容缓， 同时研究与开发性能优异的水性木器漆新品种也是当务之急。 表卜2 水性和油性木器漆的某些性能比较 t a b 1 - 2t h e p r o p e r t i e sc o m p a r i s o n o fw a t e rw o o d e n c o a t i n g w i t ho i l s 1 ，3 丙烯酸酯的共聚单体与共聚物 根据聚合单体赋予涂膜的性能可分为三种类型： 硬单体其均聚物的t g 高于环境温度，赋予涂膜硬度、耐磨性和结构强度， 在共聚物中可提高t g ： 软单体其均聚物的t g 低于环境温度，赋予涂膜柔韧性和耐久性，在基聚 物中可降低t g ； 功能性单体赋予聚合物一定的反应性，起交联作用，可提高附着力、润湿 性、乳液稳定性。 华南理工大学工程硕士学位论文 丙烯酸、( 甲基) 丙烯酸羟酯、( 甲基) 丙烯酰胺等功能单体，使聚合物分子链上 引入羧基、羟基、氨基等官能团，可以改进与底材的附着力，通过和交联剂或自 身反应形成交联结构，可显著地提高乳液的耐油性、耐溶剂性及粘结强度，并可 改善乳液的冻融稳定性及赋予聚合物乳液以碱增稠特性，改善其漆膜性能。因丙 烯酸酯类聚合物乳液具有优越的成膜性、良好的耐油性和耐候性、优良的粘接性， 在众多聚合物乳液产品中成为了佼佼者。 引入硬单体苯乙烯的丙烯酸酯类乳液体系，简称为苯丙乳液。它具有较高的 耐候性、保色性、抗污性等，其成本较纯丙乳液低，故而成为最通用、最常见的 乳液品种。我国从2 0 世纪7 0 年代起开始研制苯丙乳液体系，8 0 年代正式投入使 用。随着核壳技术、互穿聚合物网络及无皂乳渡聚合的研究进展，对苯丙乳液的 研究取得了一系列成果。作为涂料成膜物用的苯丙乳液，国内外虽早已有研制和 生产，但与实际应用要求相比，还存在些问题，如最低成膜温度( m f t ) 偏高， 钙离子稳定性偏低、乳液流变性特别是粘度不能有效地加以调节等，正因其存在 的不足，目前国内还没有开发出用于木器涂料的苯丙乳液。针对国内苯丙乳液存 在的问题，很有必要研究和开发新一代的苯丙乳液，以满足众多行业对苯丙乳液 的要求。 微米( 或纳米) 丙烯酸酯乳液是近年来高分子材料科学中发展十分迅速的新 领域，是获取高性能复合材料的重要技术之一。丙烯酸酯微乳液因聚合物粒子细 小，具有极好的成膜性，其涂膜致密、表面光泽高，具有良好的装饰性能和耐化 学品性，特别适合中高档木器家具的涂装。 1 4 乳液聚合技术的发展与工艺 乳液聚合的历史至今已有8 0 余年。乳液聚合的萌芽是1 9 0 9 年德国b a y e r 公司的h h o f m a n n d 在一篇专利中公布了关于烯类单体以水乳液的形式进行聚合 的研究成果。上世纪3 0 年代末期，人们开始了对乳液聚合机理的研究，4 0 年代， h a r k i n s 提出了乳液聚合胶束成核机理及乳液聚合过程分三个阶段，即乳胶粒生 成阶段( 阶段i ) 、乳胶粒长大阶段( 阶段i i ) 及乳液聚合完成阶段( 阶段l j j ) ， 这理论被视为乳液聚合的经典理论。s m i t h 和e w a r t 在此基础上，建立了乳液 聚合的数学模型。得到聚合速率r p 和聚合物粒子数目n ，与乳化剂浓度 e 及引发 剂浓度 i 之间的关系“：r p o c e “6 i o 。；n p 。c e 】口6 i “。 自h a r k i n s 以及s m i t h 、e w a r t 的经典理论建立以来，出现了研究乳液聚合的 热潮，发表了大量的论文、专利和专著，充实和发展了乳液聚合理论及聚合物乳 液应用技术。g a r d o n ”1 、s t o c h m a y e r ”1 、u g e l s t a d 0 1 等多位学者在研究疏水性单体 乳液聚合体系时，分别用不同的数学方法对乳液聚合三阶段的经典动力学模型进 行了求解并进一步引伸。l e d w t h “、g o o d a l l ”“等多位学者研究了具有较大亲水 6 第一章绪论 性单体的乳液聚合动力学，提出了低聚物成核机理。g a r d o n “”等研究了被单体溶 胀的乳胶粒热力学，并以此理论预计乳胶粒的形态，使乳液聚合动力学理论进一 步深化。而w i l l i a m s “”则提出了核壳理论。1 9 9 4 年，d i m i t t ar o s 等对乳液聚 合的理论及实践的历史发展进行了全面论述。 至今为止，乳液聚合已发展了多种聚合工艺，如间歇聚合工艺、半连续加料 工艺、连续工艺、补加乳化剂工艺及种子乳液聚合工艺等。间歇乳液聚合所用设 备简单，操作方便，所制成的乳液乳胶粒直径分布窄，这有利于改善聚合物乳液 的流变性和成膜性；但由于间歇乳液聚合是一次性投料，会出现放热高峰，易生 成凝胶甚至造成“冲料”现象，故间歇乳液聚合只适于小批量生产。半连续或连 续工艺因组分是连续或分批加入反应釜，可通过加料速度如饥饿态、半饥t 覆态和 充溢态三种状态来控制反应速率，使反应平稳进行，减少凝胶的出现，尤其是配 方中有功能单体时，加料方式将对乳液性能产生较大影响。医雨得到工业上的广 泛应用。采用饥饿态加筚体工艺因无单体珠淹存在，无单体累积，可以有效地控 制乳液聚合物的共聚组成。谭必恩“”等较详细地研究了加料方法对s t b a i i l a a 乳 胶粒子的影响，认为在同种乳化剂浓度下，不同加料顺序对粒度分布及羧基分布 结果影响较大，全滴加法得到的乳胶粒径分数性最宽，而种子法最窄，在反应后 期加入功能性单体，有利于功能基分布在粒子表面。管蓉等“町用批量法、全连续 法和半连续法聚合工艺，制各了含3 的丙烯酸酯共聚乳波。发现批量法制备的乳 液粒径大于全连续法的粒径，膜的拉伸强度最大：认为全连续法和批量法乳液性 能的差异在于聚合初期的成核不同。邱光鸿“”专门探讨7 预乳化工艺在乳液聚合 中的应用，认为预乳化工艺有诸多优点：1 ) 单体与乳化剂混合十分均匀。避免了 单体混合物与乳化剂等分加而造成混合不均匀；2 ) 可使极性强、水溶性大的单体 与其它单体充分地混合均匀；3 ) 可控制聚合物乳液的某些性能，如乳液的外观、 粒径和粒径分布等；4 ) 预乳化可大大提高乳液聚合的稳定性，降低凝聚物量，减 少结壁物的