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文档简介

1、乳液聚合（Emulsion polymerization）,武汉工程大学材料学院,许莉莉,高材教研室,第五章 单体,5.1 概述 5.2 乙烯基单体 5.3 共轭二烯烃单体 5.4 丙烯酸及甲基丙烯酸系单体,5.1 概述,可乳液聚合的单体很多，可见书表5-1 应用较广的： 乙烯基单体：St, Et, VAc, Vc, VDc等; 共轭二烯单体：Bd, 异戊二烯，氯丁二烯等 丙烯酸及甲基丙烯酸类：丙烯酸甲酯，MMA，丙烯酰胺，丙烯腈等,能用于乳液聚合的乙烯基单体必须具备以下三个条件：,1 可以增溶溶解但不是全部溶解于乳化剂水溶液；,2 可在发生增溶溶解作用的温度下进行聚合；,3 与水或乳化剂无任

2、何活化作用，即不水解。,但单体水溶性增大，对乳化剂浓度的反应级数减小。增加单体水溶性的两个作用：,1 有利于在水相中的溶液聚合，二不利于在乳胶粒中的聚合；,2 自由基链倾向于由乳胶粒向水相解吸。,单体与水相的比例一般限制在30/7060/40以内。 正常的水-单体比例约为2：1（重量）,5.2 乙烯基单体,5.2.1 苯乙烯,5.2.2 乙烯,5.2.3 醋酸乙烯酯,5.2.4 氯乙烯,对于不同的单体和在不同反应条件下进行的乳液聚合过程，过硫酸盐的引发效率不同。,有人测得：60下， 醋酸乙烯酯，K2S2O8的引发效率60； St，有胶束时(阶段)f100%, 无胶束时(阶段)，f降低了10倍。

3、,自由基的亲水性和负电性对其由水相胶束或乳胶粒相产生阻碍作用。 Why?,3 自由基进入胶束和乳胶粒的机理,1 强极性自由基倾向于分配在水中； 2 乳胶粒表面带负电荷与硫酸根离子自由基相斥。,自由基是如何由水相胶束或乳胶粒相？ How?,一个观点：低聚物理论 初始自由基首先与水相中单体反应生成低聚物：一端为亲水性的SO4;另一端为疏水性带有自由电子基团，很易扩散进入胶束或乳胶粒中，从而引发聚合。,4.3 氧化还原引发剂,工业上最常用的氧化剂： 过氧化氢、有机过氧化氢、过硫酸盐,采用氧化还原体系大大见地了生成自由基的活化能，所以在反应条件不变时，可提高聚合反应速率，即提高生产能力；若维持一定生产

4、能力时，则可降低反应温度，从而使聚合物性能得到改善。,例如：丁苯橡胶：早期高温50；后采用氧化-还原引发体系，反应可于5进行,引发剂浓度的影响,有一最佳引发剂浓度，在此浓度下，聚合反应速率最大。,有机过氧化氢在水相及烃相中分配的影响,聚合反应速率随水相中有机过氧化氢量的增加而降低。,以下因素对分配有影响： 结构、 温度、 有无甲醇、 有无乳化剂,三 还原剂,存在助还原剂时，铁离子可以二价或三价形式加入，二价比三价聚合反应速率稍快。聚合反应速率随Fe2+ 而，但当Fe2+大于0.05重量份时，增长幅度减小。,四 助还原剂,1 各种糖类 2 Na2S 3 FeS 4甲醛次硫酸盐,一般助还原剂用量都过量较多。,引发剂的选择原则：,1根据聚合方法选择一定溶解性能的引发剂； 2根据聚合操作方式和反应温

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