【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 根據(jù)親水基種類分類根據(jù)離子類型分類根據(jù)親水基種類分類陰離子乳化劑羥酸鹽 ROOM硫酸鹽 ROSO3M磺酸鹽 RSO3M磷酸鹽 ROPO(OM)2胺鹽兩性乳化劑氨基酸型丙胺鹽型陽(yáng)離子乳化劑非離子型乳化劑聚乙二醇型、多元醇型選擇合理的乳化劑，優(yōu)化其用量，并確定適宜加入方式，是獲得優(yōu)質(zhì)乳液的前提條件之一。（1）所選乳化劑的HLB值應(yīng)和乳液聚合體系相匹配。下表是不同乳液聚合體系與乳化劑HLB的相關(guān)值。乳液聚合體系溫度/℃HLB值乳液聚合體系溫度/℃HLB值聚丙烯酸乙酯40丙烯酸丁酯40聚丙烯酸乙酯60丙烯酸丁酯60HLB就是用來(lái)衡量乳化劑分子中親水部分和親友部分對(duì)其性質(zhì)所做貢獻(xiàn)的物理量。每一種乳化劑都具有某一特定的HLB值，對(duì)于大多數(shù)乳化劑來(lái)說(shuō)，其HLB值落在140之間。且HLB值越高表明親水性越大。十二烷基硫酸鈉的HLB=。 分散介質(zhì)的選擇：絕大多數(shù)的正相乳液聚合以水作為分散介質(zhì)。水便宜，易得，不燃，無(wú)爆炸和中毒的危險(xiǎn)，也會(huì)造成環(huán)境的污染，引起公害。進(jìn)行乳液聚合對(duì)水的要求很苛刻，天然水和自來(lái)水均不能滿足要求，水中所含的金屬離子，尤其是鈣、鐵、鎂、鋅等的高價(jià)金屬離子會(huì)嚴(yán)重影響聚合物乳液的穩(wěn)定性。所以進(jìn)行乳液聚合當(dāng)用蒸餾水或去離子水，水的導(dǎo)電值應(yīng)在10mS。 其他介質(zhì)的選擇：分子量調(diào)節(jié)劑是一類高活性物質(zhì)，他很容易和自由基發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，使活性連終止，而調(diào)節(jié)劑本身則形成一個(gè)新的自由基。這種自由基，仍然具有引發(fā)活性，加入調(diào)節(jié)劑可以降低聚合物分子量，而不影響聚合反應(yīng)速率。一般選擇硫醇及其衍生物，在此選擇十二烷基硫醇作為分子量調(diào)節(jié)劑，%。PH調(diào)節(jié)劑選擇氨水。 聚合溫度和壓力：聚合溫度：乳液聚合丙烯酸酯共聚溫度一般為混合單體及水的共沸回流溫度。一般在7590℃變動(dòng)，當(dāng)有可交聯(lián)單體參與共聚時(shí)，一般控制在7580℃，接近聚合終點(diǎn)時(shí)溫度可升至9095℃.聚合壓力：常壓。 所選物料物理性質(zhì)：： 1．丙烯酸乙酯：CH2=CHCOOCH2CH3物性：無(wú)色液體，易揮發(fā)，易燃，熔點(diǎn)＜72℃，沸點(diǎn)＜℃（）,閃點(diǎn)15℃，蒸氣壓（20℃），(g℃)，與乙醇、乙醚混溶，溶氯仿微溶于水，對(duì)眼粘膜皮膚有較強(qiáng)程度的刺激作用。車間應(yīng)通風(fēng)，設(shè)備應(yīng)密閉，操作員應(yīng)穿戴防護(hù)用具。 2. 甲基丙烯酸甲酯CH2C(CH2)COOCH3物化性質(zhì)：無(wú)色液體，易揮發(fā)，易燃，沸點(diǎn)100101℃，蒸氣壓（℃），溶于乙醇、乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑中，微溶于水，在光熱電離輻射和催化劑作用下易聚合。毒性較小，當(dāng)濃度未達(dá)到產(chǎn)生毒性之前，其強(qiáng)烈的氣味易使人難受。人體皮膚接觸甲基丙烯酸甲酯有少數(shù)人會(huì)出現(xiàn)紅疹。裝在鍍鋅鐵或者鋁桶內(nèi)，貯存于陰涼通風(fēng)的專用倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，遠(yuǎn)離火種，熱源，避免陽(yáng)光直射。：C12H25OSO2Na物化性質(zhì)：淺黃色透明液體，可溶于水，具有豐富的泡沫性和優(yōu)良的洗滌性能手感溫和，生物降解性好。裝在塑料桶或內(nèi)襯塑料鐵通內(nèi)，貯存于陰涼干燥處。：C12H25S物化性質(zhì)：，熔點(diǎn)7℃，沸點(diǎn)266283℃，閃點(diǎn)87℃。裝在內(nèi)有涂層的金屬桶內(nèi)。（NH4）2S2O8物化性質(zhì)：無(wú)色單斜晶體，有潮解性，在120℃分解放出氧并生成焦硫酸鹽，熔點(diǎn)120℃（分解），沸點(diǎn)120℃，，易溶于水。避免接觸潮濕空氣。 工藝流程半連續(xù)式乳液聚合基本工藝是，在裝有攪拌機(jī)、冷卻系統(tǒng)、溫度計(jì)及進(jìn)料泵的反應(yīng)釜中加入一定量去離子水和乳化劑等，升溫至一定溫度。從乳化罐加入部分乳化單體和引發(fā)劑罐加入部分引發(fā)劑引發(fā)聚合，反映一段時(shí)間后，滴加剩余乳化單體及引發(fā)劑溶液。滴加結(jié)束后，保溫，冷卻降溫，用氨水調(diào)節(jié)PH值，隨后同時(shí)加入防腐劑、穩(wěn)定劑和消泡劑，最后出料，過(guò)濾，包裝。凝聚劑水丙烯酸乙酯水引發(fā)劑分子量調(diào)節(jié)劑乳化劑乳液聚合半連續(xù)法乳膠液凝聚分離干燥丙烯酸酯橡膠 工藝流程簡(jiǎn)述：乳液聚合的過(guò)程：按工藝配方將乳化劑溶于去離子水中，在強(qiáng)烈攪拌下，加入混合單體，制備穩(wěn)定的單體乳化液。通過(guò)泵10將去離子水打入反應(yīng)釜12中，再通過(guò)泵11打自來(lái)水到聚合釜12加熱套中，用水與加熱反應(yīng)釜12。升溫至8081℃，再將20%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜12中，約10分鐘后，加入5%的單體預(yù)乳化液。引發(fā)開(kāi)始后，溫度自動(dòng)上升。待放熱反應(yīng)逐漸平穩(wěn)，開(kāi)始分別滴加剩余的單體預(yù)乳化液和引發(fā)劑溶液，滴加速度以保持反應(yīng)溫度在8285℃.約3小時(shí)滴加完成。保溫一小時(shí)后，將和乳液轉(zhuǎn)至調(diào)節(jié)釜13。待溫度降至45℃左右。、消泡劑、防菌劑，最后出料。 工藝流程簡(jiǎn)圖：（見(jiàn)附圖） 工藝參數(shù) 工藝配方（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：組分用量/份反應(yīng)釜配料去離子水120過(guò)硫酸鈉十二烷基硫醇4氨水1十二烷基硫醇6引發(fā)劑溶液去離子水72過(guò)硫酸銨乳化單體去離子水48十二烷基硫酸鈉4甲基丙烯酸甲酯100丙烯酸乙酯100：?jiǎn)误w名稱相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度折射率玻璃化溫度Tg/K丙烯酸乙酯100405甲基丙烯酸甲酯101378 主要工藝參數(shù)：A．聚合聚合溫度 7080℃聚合壓力 常壓聚合時(shí)間 23h轉(zhuǎn)化率 95%損失率 2%B．堿處理 用氨水處理 PH=78 產(chǎn)品技術(shù)參數(shù):型號(hào)AR100AR300門尼粘度30503050灰分/%≤≤揮發(fā)物/%≤≤硬度（紹爾A）/度50955095拉伸強(qiáng)度/MPa815815扯斷伸長(zhǎng)率/%1505001505001標(biāo)油體積變化率（150℃70h）/%≤5≤103標(biāo)油體積變化率（150℃70h）/%≤18≤25壓變（B法25%150℃70h）/%≤50≤50脆性溫度/℃約15約30 主要設(shè)備控制方案 反應(yīng)器的溫度控制：反應(yīng)溫度的控制主要是通過(guò)與夾套內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行熱量交換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。不同的聚合反應(yīng)器，聚合反應(yīng)機(jī)理不同、操作方式不同、溫度控制不同、傳熱介質(zhì)、傳熱方向及控制特點(diǎn)不同，如連鎖聚合反應(yīng)溫度較低，多為放熱反應(yīng)，反應(yīng)極快，所以反應(yīng)過(guò)程中必須及時(shí)撤熱，否則易發(fā)生爆聚；而縮聚反應(yīng)反應(yīng)熱效應(yīng)小，由于反應(yīng)溫度較高，所以大多需要供熱，反應(yīng)速率比較平穩(wěn)，傳熱速率也比較平穩(wěn)。連續(xù)操作反應(yīng)溫度控制必須平穩(wěn)，抗外界干擾能力要強(qiáng)。而半連續(xù)操作反應(yīng)溫度要盡量按預(yù)定要求控制，允許有小量的波動(dòng)。恒溫反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)速率較快，傳熱速率快，反應(yīng)溫度不易控制。而變溫反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)速率在一定時(shí)間內(nèi)比較平穩(wěn)，傳熱速率也比較平穩(wěn)，反應(yīng)溫度易控制。在乳液聚合半連續(xù)操作溫度采用分程控制，可以避免傳熱滯后的現(xiàn)象發(fā)生，有利于實(shí)現(xiàn)預(yù)定的反應(yīng)溫度控制曲線。 反應(yīng)器的壓力控制：一般采用常壓半連續(xù)聚合反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)壓力應(yīng)逐漸降低，特別是低真空度階段反應(yīng)器壓力降低的速度不能太快，否則會(huì)把低聚物帶出，使冷凝器及管道堵塞。 反應(yīng)器液位的控制：進(jìn)料時(shí)打開(kāi)進(jìn)料泵，物料達(dá)到預(yù)定液位時(shí)，關(guān)閉進(jìn)料泵。在半連續(xù)操作過(guò)程中，反應(yīng)器的液位是通過(guò)每批加料量來(lái)決定的。 泵的控制（直接流量調(diào)節(jié)）：泵的控制有兩種，一是直接流量調(diào)節(jié)，一是旁路流量調(diào)節(jié)。A． 直接流量調(diào)節(jié)：流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥安裝在輸出管道上，流量計(jì)在前，調(diào)節(jié)閥在后，通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)啟度，調(diào)節(jié)管路中流體流量的大小，該控制方案簡(jiǎn)單易操作。B． 旁路流量調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)閥設(shè)在循環(huán)旁路管道上，泵的流量是固定的，通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)旁路中閥門的開(kāi)啟度，調(diào)節(jié)旁路中流體流量的大小，間接控制主路中的流體流量。由此可見(jiàn)直接流量調(diào)節(jié)控制方案簡(jiǎn)單，易操作。所以我們選擇直接流量調(diào)節(jié)。3. 物料衡算及熱量衡算 物料衡算 物料關(guān)系示意圖：M2M1V101M3M4M5M7M8V102M6M9R201M10V103M11V104M13M12M1MMAM2丙烯酸乙酯M3十二烷基硫酸鈉M4去離子水M5乳化單體M6十二硫醇M7過(guò)硫酸銨M8去離子水M9引發(fā)劑溶液M10聚合物溶液M11PH調(diào)節(jié)劑M12破乳劑M13丙烯酸膠粒V101乳化劑罐與分子量調(diào)節(jié)劑罐V102引發(fā)劑罐V103調(diào)節(jié)罐R201聚合反應(yīng)釜 所發(fā)生的聚合反應(yīng)方程式： 收集數(shù)據(jù)：A