聚合方法ppt課件(2)(存儲(chǔ)版)
【正文】 在分散 凝聚的動(dòng)態(tài)平衡，隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，一般當(dāng)單體轉(zhuǎn)化率達(dá) 25%左右時(shí)，由于液珠的粘性開(kāi)始顯著增加，使液珠相互粘結(jié)凝聚的傾向增強(qiáng)，易凝聚成塊，在工業(yè)生產(chǎn)上常稱(chēng)這一時(shí)期為“危險(xiǎn)期”，這時(shí)特別要注意保持良好的攪拌。 ? 聚合過(guò)程中 ， 由單體的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)決定分子量 ， 與引發(fā)劑濃度無(wú)關(guān) ， 僅決定于反應(yīng)溫度 。 ? 聚合速率快，產(chǎn)物分子量高 ，在較低溫度下聚合。 ? 合成橡膠生產(chǎn)中 ， 常采用氧化還原引發(fā)體系 ， – 不溶于水的氫過(guò)氧化物 – 溶于水的還原劑兩個(gè)組分 . – 分解活化能較低 ， 聚合溫度較低 ， 如 5～ 10℃ 。12H2O， 以保證乳液呈堿性而穩(wěn)定 臨界膠束濃度 ，簡(jiǎn)稱(chēng) 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(duì)乳化劑分子也開(kāi)始由 50～ 150個(gè)聚集在一起形成膠束 ? 乳化劑開(kāi)始形成膠束時(shí)的濃度稱(chēng)為臨界膠束濃度 ，簡(jiǎn)稱(chēng) CMC（數(shù)值約 %～ %） 低濃度 , 球形 直徑約 4～ 5 高濃度 , 棒形，長(zhǎng)度約 100～ 300nm 直徑約為乳化劑分子長(zhǎng)度的兩倍 膠束的數(shù)目和大小 ? 無(wú)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， – 則每 cm3水中約含有 6 x 1019個(gè)乳化劑分子。 (3）乳液聚合機(jī)理 ? 聚合場(chǎng)所 ? 成核機(jī)理 ? 聚合過(guò)程 ① 聚合場(chǎng)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(chǎng)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 。 如苯乙烯的乳液聚合 。 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(wú)皂乳液聚合 ? 4，微乳液聚合 ? 5，反相乳液聚合 ? 6，分散聚合 。 ② 成核機(jī)理 兩種可能的成核機(jī)理 ? 膠束成核 初級(jí)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(zhǎng) ? 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(lái)后，吸附了乳化劑而穩(wěn)定增長(zhǎng) ? 兩種成核過(guò)程的相對(duì)重要性 ， 取決于單體在水中的溶解性和乳化劑的濃度 。 液滴周?chē)接幸粚尤榛瘎┓肿?， 使乳液得以穩(wěn)定 。 ? 利用該性質(zhì) ， 可用酸或鹽來(lái)破乳 。 ? 常用引發(fā)劑是過(guò)硫酸鹽類(lèi)等水溶性引發(fā)劑 。 ? 主要組分 ： 單體、水、水溶性引發(fā)劑及乳化劑 乳液聚合 乳液聚合的主要優(yōu)點(diǎn) ? 以水為分散介質(zhì) 價(jià)廉安全。 國(guó)內(nèi)疏松型還只占一部分 ， 多數(shù)為 緊密型 （ “ 乒乓球 ” 型 ） 。此時(shí)，兩液滴碰撞時(shí)，往往會(huì)粘結(jié)在一起，攪拌反而促進(jìn)粘結(jié)，最后會(huì)成一整塊。 溶液聚合 懸浮聚合 是通過(guò)強(qiáng)力攪拌并在分散劑的作用下，把單體分散成無(wú)數(shù)的小液珠懸浮于 水 中由 油溶性引發(fā)劑 引發(fā)而進(jìn)行的聚合反應(yīng)。 生成的聚合物溶于溶劑的叫 均相溶液聚合 ；聚合產(chǎn)物不溶于溶
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