乳液聚合的特点及应用

1、乳液聚合的特点及应用和其它聚合反应的实施方法本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合相比较，乳液聚合法有如下的重要特点: 1 .易散热众所用知，烯类单体聚合反应的传热特点是热负荷大，其聚合热约为60 一 100KJ/MOL1；在聚合过程中放热不均衡，高峰期要比平均放热速率高23倍；传热条件差.对本体聚合来说，反应后期体系粘度可达几十万mpa.s.传热系数大大降低；为了控制聚合反应速率与聚合物分于量及其分布，聚合过程常常对反应温度有着非常苛刻的要求。为了解决散热问题，即使采用高效搅拌和换热装置，也很难将所产牛的聚合热及时排除，所以聚合过程的 散热问题是一个关键问题，常常因为散热问题得不到合理解决而使实验室研

2、究成果不能投人工业生产而转 化为生产力。散热问题也严重地影响着安全生产和产品质量，因为散热不好而在聚合体系中造成局部过热， 轻则使相对分子质量分布变宽，还会引起支化、交联和碳化，使产品质量变坏，重则会引起爆发性聚合， 使产品报废，甚至发生事故。与本体聚合不同，乳液聚合体系的连续相是水，聚合反应发生在分散于水相中的乳胶粒内部，尽管乳胶粒 内粘度很高，但整个反应体系的粘度并不高，基本上接近于连续相水的粘度，并且在聚合过程中体系粘度 也不会发生大幅度的变化，因为同本体聚合相比，乳液聚合体系易散热，不会出现局部过热，更不易发生 爆聚。乳液聚合不仅比本体聚合容易散热，而且也比溶液聚合和悬浮聚合更容易散热

3、，许多阅澈热问题得不到解 决而上升不到大生产的聚合过程，常常可以很容易地用乳液聚合法进行生产。既可制得高分子量的聚合物，又有高的聚合反应速率本体聚合、溶液聚合与悬浮聚合遵循共向的动力学规律，即在引发剂浓度一定时，要想提高聚合反应速率， 就要提高反应温度，而反市温度的提高会加速引发剂的分解，使自由基浓度增大，从而导致了链终止速率 的增大，使聚合物平均相对分子量减小；反过来，要想提高聚合物平均相对分子量，就必须降低反应温度， 这义会造成聚合反应速率的降低。就是说，要想提高聚合物平均相对分子量，就必须降低聚合反应速率； 而要想提高反应速率，就必须牺牲相对分子量的提高，即两者是矛盾的。而乳液聚合可以把

4、两者统一起来， 即乳液聚合既可以具有高的聚合反应速率，又可以得到高分子量的聚合物。这是因为乳液聚合是遵循和其 它聚合方法不同的动力学规律而进行的。乳液聚合中的自由基终止速率要比本体聚合中的低，在反应温度和引发剂浓度不变的前提下，终止反应速 率低必会导致自由基浓度提高，故乳液聚合体系中的自由基浓度要比本体聚合体系中的大，因而乳液聚合 要比本体聚合反应速率高。采用乳液聚合方法既可以提高聚合反应速率，又可以制得高分子量的聚合物，高的反应速率会使生产成本 降低，而高分子量则是生产高弹性合成橡胶和其他许多产品所必需的。这正是和其它聚合方法相比乳液聚 合法的独到之处。以水代替溶剂是发展的方向由乳液聚合法制

5、成的聚合物乳液是聚合物以乳胶粒的形式在水中的分散体，介质水不燃、不爆、无毒、无 味，不污染环境，生产安全，对人体无伤害，大大改善聚合车间、后处理车间及其后应用过程中的劳动条 件。水便宜、易得，可显若降低成本，而且避免了采用溶液聚合法溶剂回收的麻烦。随着世界各因环境保 护法的相继出台和强化，对易造成环境污染的有机溶剂的用量严加控制，以水代替溶剂来制造各种聚合物 的乳液聚合法倍受青睐，故具有强大的生命力，成为今后发展的方向。4 .生产灵活性大和其他聚合方法相比，乳液聚合法生产设备和工艺简单，操作方便，灵活性大；既可采用间歇法，又可采 用半连续法和连续法进行生产；生产弹性大，产量可大可小，既有年产几

6、十万吨合成橡胶、合成材脂的大 型生产装置，又可生产各种各样的少量特殊用途的精细聚合物产品；溶于水中的、微溶于水中的和不溶于 水中的单体均可用乳液聚合法制备聚合物；既可进行单一单体的均聚，又可进行两种或多种单体的共聚反 应，同时还可制备接枝聚合物、定向聚合物、互穿网络结构聚合物、核壳结构及异相结构聚合物等具有各 种特异性能的聚合物。5 .聚合物乳液可直接利用在某些情况下，乳液聚合完成以后，需通过后处理将聚合物乳液凝聚成块状、颗粒状或粉末状聚合物，然 后送去加工成型，制成各种用品。但在很多情况下所制造的聚合物乳液本身就是产品，直接在建筑、纺织、 造纸、工业涂装、皮革等行业作为涂料、粘合剂和其他工作

7、物质，已成为不可缺少的材料。低温乳液聚合丁苯橡胶(E-SBR)简述发展简介丁苯橡胶(styrene butadiene rubber)是最早工业化的合成橡胶。1933年德国采用乙快合成路线 首先研制出乳液聚合丁苯橡胶，并于1937年开始工业化生产。1942年美国以石油为原料生 产丁苯橡胶。1949年原苏联也开始生产。这些都在高温下(50C)的共聚物，称为高温丁苯橡 胶。50年代初，出现了性能优异的低温(58C)丁苯橡胶。目前，低温乳聚丁苯橡胶约占整个丁 苯橡胶的80%。1951年开始生产充油丁苯橡胶。以后又出现了丁苯橡胶炭黑母炼胶、充油 丁苯橡胶炭黑母炼胶、高苯乙烯丁苯橡胶、羟基丁苯橡胶和液体

8、丁苯橡胶等。60年代中期， 溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)开始问世。目前，丁苯橡胶(包括胶乳)的产量约占整个合成橡胶生产量的55%，是合成橡胶中产量和消 耗量最大的胶种。最通用的品种有：SBR1500、SBR1502、SBR1712、SBR1778。分子结构式SBR的性能丁苯橡胶是一种不饱和的烃类高聚物，溶解度参数约为在光、热、氧和臭 氧作用下将发生物理化学反应，但其被氧化的作用比天然橡胶缓慢，即使在较高温度下老化 反应的速度也较缓慢。光对橡胶的老化作用不明显，但耐臭氧性比天然橡胶差。脆性温度约 为零下450C，低温性能稍差。优点胶料不易焦烧和过硫，硫化平坦性好。耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性能等均比天然橡胶好。高温耐磨性好，适用于乘用 胎。加工中分子量降到一定程度后不再降低，因而不易过炼，可塑度均匀。硫化胶硬度变化 小。提高分子量可达到高填充。充油丁苯橡胶的加工性能好。很容易与其它不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然橡胶和顺丁橡胶并用，经配方调整可 以克服丁苯橡胶的缺点。并用1、与天然橡胶并用与天然橡胶并用可改善丁苯橡胶的自粘性，提高撕裂强度、弹性及拉伸强度等。混炼方法:#塑炼天然橡胶，使两者粘度相近再掺合，有利于配合剂的分散，减少胶料的焦烧。2、与顺丁橡胶并用可以提高硫化胶的弹性和耐磨性能。顺丁橡胶比例增大时，低温性能尤