《聚合方法》ppt課件 (2)(文件)
【正文】 此稱為增溶 。 液滴周圍吸附有一層乳化劑分子 ， 使乳液得以穩(wěn)定 。 實(shí)驗(yàn)證實(shí) ， 單體液滴中形成的聚合物量極少 (～ 1％ ） ， 說明單體液滴不是主要聚合場所 。 ② 成核機(jī)理 兩種可能的成核機(jī)理 ? 膠束成核 初級自由基或水相中形成的短鏈自由基由水相擴(kuò)散進(jìn)入膠束引發(fā)增長 ? 均相（水相）成核 水相中形成的短鏈自由基從水相中沉淀出來后，吸附了乳化劑而穩(wěn)定增長 ? 兩種成核過程的相對重要性 ， 取決于單體在水中的溶解性和乳化劑的濃度 。 ? 恒速期 乳膠粒 (61050100nm, C=1580%) – 膠束消失起到單體液滴消失為止 – 乳膠粒數(shù) 恒定，聚合速率也恒定 ? 降速期 乳膠粒 (50200nm ) – 單體 濃度 減少，速率逐漸減少 (4) 乳液聚合動(dòng)力學(xué) ? 分析一個(gè)乳膠粒內(nèi)的情況 – 一個(gè)自由基，增長反應(yīng) – 二個(gè)自由基，終止 – 一個(gè)自由基，或沒有自由基 ? 乳液聚合的鏈自由基系在 隔離狀態(tài)下進(jìn)行鏈增長 。 可同時(shí)提高速率和聚合度 ? 乳液聚合的平均聚合度與乳膠粒數(shù) N有關(guān)，也與引發(fā)速率有關(guān) ? 乳液聚合時(shí)，可在恒定的引發(fā)速率下，用增加乳膠粒數(shù)的方法可同時(shí)提高速率和聚合度， 導(dǎo)致 聚合速率快，同時(shí)聚合度高 各種聚合方法的比較 乳液聚合技術(shù)進(jìn)展 ? 1，種子乳液聚合 ? 2，核殼乳液聚合 ? 3，無皂乳液聚合 ? 4，微乳液聚合 ? 5，反相乳液聚合 ? 6，分散聚合 。 ? 第 Ⅱ 階段 ? 第 Ⅲ 階段 ② 聚合度 ? 對一個(gè)乳膠粒來說 ri ＝ Ri／ N rp ＝ kp［ M］ ? 則聚合物的平均聚合度為 ? 若有鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)時(shí) Xn = rp / (ri + ?rtr) 。 如苯乙烯的乳液聚合 。 – 高得多的比表面積，有利于捕捉自由基， – 膠束內(nèi)單體濃度較高（相當(dāng)于本體單體濃度）， – 是油溶性有機(jī)單體和水溶性引發(fā)劑相遇的場所， ? 此時(shí)體系中含有三種粒子： 單體液滴 、發(fā)生聚合的膠束 成聚合物 膠粒 ， 及未發(fā)生聚合的 膠束 。 (3）乳液聚合機(jī)理 ? 聚合場所 ? 成核機(jī)理 ? 聚合過程 ① 聚合場所 ? 乳液聚合使用水溶性引發(fā)劑 ， 在水中分解產(chǎn)生自由基 ， 將在何種場所引發(fā)單體聚合 ? ? 聚合前 ， – 大部分乳化劑形成膠束 ， 直徑約 4～ 5 nm， 數(shù)約 10171018個(gè) /cm3， 比表面積 1015 cm2/cm3, – 大部分單體分散成液滴 ， 直徑約 1000 nm， 數(shù)約 10101012個(gè) /cm3， 比表面積 104 cm2/cm3； – 極少量的單體及乳化劑以分子狀態(tài)溶于水中 。 – 增溶了單體 ， 體積增大 , 4 ～ 5 nm ～ 6 ～ 10 nm。12H2O， 以保證乳液呈堿性而穩(wěn)定 臨界膠束濃度 ，簡稱 CMC ? 在水中加入乳化劑后，水的表面張力急劇下降， ? 當(dāng)乳化劑的濃度達(dá)一定值后，表面張力下降趨于平穩(wěn)，此對乳化劑分子也開始由 50～ 150個(gè)聚集在一起形成膠束 ? 乳化劑開始形成膠束時(shí)的濃度稱為臨界膠束濃度 ，簡稱 CMC（數(shù)值約 %～ %） 低濃度 , 球形 直徑約 4～ 5 高濃度 , 棒形，長度約 100～ 300nm 直徑約為乳化劑分子長度的兩倍 膠束的數(shù)目和大小 ? 無論膠束呈球狀或棒狀，膠束中乳化劑分子的疏水基團(tuán)伸向膠束內(nèi)部，親水基團(tuán)伸向水層 ? 若乳化劑分子量為 300，用量為 30 g/L， – 則
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