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第八届原创 乳液聚合过程中的三个阶段

  • xiaokun123
    2015/09/29
  • 私聊

分析化学

  • 乳液聚合过程中的三个阶段


    乳液聚合是利用乳化剂和机械搅拌的作用,使单体分散在水中形成乳液,再通过引发剂的作用引发单体聚合。乳液聚合方法可同时实现高聚合速率和高分子量的获得。
    乳液聚合具有以下优点:1、聚合速度快,产品分子量高;2、用水作分散机介质,有利于传热控温,生产安全,环境污染小;3、反应达高转化率后乳聚体系的粘度仍很低,分散体系稳定,较易控制和实现连续操作;4、胶乳可以直接用作最终产品;5、生产方式灵活,利于新产品开发。
    缺点:1、聚合物分离析出需加入破乳剂或凝聚剂;2、反应器壁及管道容易挂胶和堵塞;3、产品中残留杂质多,
    一般情况下,根据胶粒的发育状况和相应速率变化,可将经典乳液聚合过程分成三个阶段。
    第一阶段——成核期或增速期 水相中自由基不断进入增溶胶束,引发其中的单体成核,继续增长聚合,转化成单体—聚合物胶粒。这一阶段,胶束不断减少,胶粒不断增加,速率相遇增加;单体液滴数不变,只是体积不断缩小。到达一定转化率,未成核的胶束消失,表示成核期结束。胶粒数恒定,聚合速率也恒定。这是第一阶段结束的主要标志。
    第一阶段时间较短,相当于2%—15%转化率。醋酸乙烯酯等水溶性较大的单体成核期较短,转化率较低;而苯乙烯等难溶性单体,成核期较长,转化率却较高。
    ‚第二阶段——胶粒数恒定期或恒速期 这一阶段从增溶胶束消失开始,体系中只有胶粒和液滴两种粒子。单体从液滴经水相不断扩散入胶粒内,保持胶粒内的单体浓度恒定,因此聚合速率恒定。胶粒不断长大,最终直径可达50-150nm。单体液滴的消失或聚合速率开始下降是这一阶段结束的标志。

    ƒ第三阶段——降速期 这个阶段体系中已无单体液滴,只剩下胶粒一种粒子,胶粒数不变。依靠胶粒内残余单体继续聚合,聚合速率下降。这个阶段粒径变化不大,最终形成100-200nm的聚合物粒子,这比增溶胶束(6-10nm)大一个数量级,却比原始液滴(>1000nm)要小一个数量级。
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  • xfj5201314

    第1楼2016/02/05

    这个是用在配制乳浊液上面吗?

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