312自由基乳液聚合生產(chǎn)工藝(編輯修改稿)
2025-02-12 13:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 乳化劑一般為親水性小分子化合物，殘留在乳液中使膠膜出現(xiàn)孔隙而不完整，因而造成耐水性、耐污性和光澤差。乳化劑易遷移和吸附在界面而影響涂膜的附著力和光澤，乳化劑有起泡性，因而制成的產(chǎn)品易產(chǎn)生泡沫。無皂乳液聚合q 無皂乳液聚合指不加乳化劑或加入微量乳化劑的乳液聚合過程。反應(yīng)性乳化劑采用水溶性單體共聚采用反應(yīng)性表面活性劑 采用大分子乳化劑可聚合乳化劑(Surfmers)表面活性引發(fā)劑表面活性鏈轉(zhuǎn)移劑3 乳液聚合物料體系及其影響因素q引發(fā)劑根據(jù)生成自由基的機(jī)理可將用于乳液聚合的引發(fā)劑分為二大類：? 熱分解引發(fā)劑；? 氧化還原引發(fā)劑體系（低溫乳液聚合）； 熱分解引發(fā)劑包括無機(jī)的和有機(jī)的過氧化物，水溶性較好的一般為無機(jī)過氧化物。如過硫酸鉀 K2S2O8和過硫酸銨（ NH4） 2S2O8。 用的比 較 多的此 類 引 發(fā)劑 是 過 磷酸 鹽組 成的氧化－ 還 原體系，常用的 還 原 劑 有 亞 硫酸 鹽 、甲 醛 化 亞 硫酸 氫鹽 、硫代硫酸鹽 、 連 二 亞 硫酸 鹽 、 亞 硝酸 鹽 和硫醇等 。3 乳液聚合物料體系及其影響因素q分散介質(zhì)? 水的純度 一般要求使用電阻率在 以上的去離子水。? 水油比 乳液（溫度）穩(wěn)定性 —— 設(shè)備利用率 水的用量通常為單體的 60％～ 300％ 。? 低溫冷凍劑 最常用的抗冷凍劑有二類：一類是非電解質(zhì)冷凍劑，如醇類和二醇類等；另一類是電解質(zhì)冷凍劑，如無機(jī)鹽。3 乳液聚合物料體系及其影響因素q乳液聚合的影響因素乳化劑的影響（種類和數(shù)量）167。 乳化劑的種類不同，其乳膠束穩(wěn)定機(jī)理，臨界膠束濃度 CMC、膠束大小及對(duì)單體的增容度亦各不相同，從而會(huì)對(duì)乳膠粒的穩(wěn)定性、直徑、聚合反應(yīng)速度和聚合物分子量產(chǎn)生不同的影響。167。 乳化劑的濃度對(duì)乳液聚合得到的分子量 有直接影響例如：乳化劑濃度越大，膠束數(shù)目越多，鏈終止的機(jī)會(huì)小，鏈增長的時(shí)間長，故此時(shí)乳液聚合得到的分子量很大。乳液聚合的影響因素操作方式的影響 各種操作的加料方式、加料次序和加料速度的不同，會(huì)很大程度地影響到乳液聚合產(chǎn)品的微觀性能（如：粒子的形態(tài)、粒徑及其分布、分子量及其分布、凝聚含量、支化度等）。從而導(dǎo)致乳液的宏觀物性（如：乳液粘度、增稠效果、膠膜的物理機(jī)械性能等）存在很大差異。 乳液聚合產(chǎn)品，丁苯橡膠、氯丁橡膠等用量較大的聚合物品種采用連續(xù)操作，而絕大多數(shù)都是采用單釜間歇操作或半間歇（或半連續(xù)）操作。 乳液聚合的影響因素?cái)嚢鑿?qiáng)度的影響 在乳液聚合中，攪拌的一個(gè)重要作用是把乳膠粒、（增溶）膠束、單體液滴等分散體分散，并有利于傳熱傳質(zhì)。 對(duì)于機(jī)械穩(wěn)定性差的乳化劑攪拌產(chǎn)生的高剪切會(huì)使乳液產(chǎn)生凝膠，甚至導(dǎo)致破乳。因此對(duì)乳液聚合來說，攪拌在保證分散、傳熱、傳質(zhì)的情況下，攪拌強(qiáng)度不宜過高。槳葉端速 240米 /分乳液聚合的影響因素溫度的影響167。 乳液聚合和其它聚合方法進(jìn)行的自由基聚合有相似的一面，溫度升高將使聚合物的平均分子量降低。? 但是乳液聚合又有其特殊的情況：反應(yīng)溫度升高，使乳膠粒的數(shù)目增多，粒徑減小，從而導(dǎo)致聚合物平均分子量增加。167。 實(shí)際的操作以上二種因素會(huì)同時(shí)存在，對(duì)聚合物平均分子量的影響要看以上二種因素競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果。? 另外，當(dāng)溫度升高時(shí)，亦會(huì)導(dǎo)致乳液穩(wěn)定性下降。5 典型的乳液聚合生產(chǎn)工藝及設(shè)備167。 合成橡膠：丁苯橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠等 167。 合成樹脂：聚氯乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯及其共聚物、聚丙烯酸酯類共聚物等 167。 粘結(jié)劑、涂料：白膠、乳膠漆等167。 各種（紡織、造紙、建筑）助劑等典型的乳液聚合 — 丁苯橡膠生產(chǎn)q丁苯橡膠n丁苯橡膠的加工性能和物理性能接近天然橡膠，可以與天然橡膠混合使用作為制造輪胎及其它橡膠制品的原料，它是合成橡膠中產(chǎn)量最大的品種。丁苯橡膠 SBR通?？煞譃槿榫?SBR(ESBR)和溶聚 SBR(SSBR)兩類。n丁苯橡膠是最早工業(yè)化的合成橡膠之一， 1933年德國首先用乙炔為原料制得丁苯橡膠， 1942年美國以石油為原料生產(chǎn)丁苯橡膠。 2023年全球共 36個(gè)生產(chǎn)商的 40家工廠生產(chǎn)乳聚丁苯橡膠 (ESBR)，總能力為 ／年， 2023年 ／年。 丁苯橡膠生產(chǎn) 技術(shù)特點(diǎn)p 聚合以低溫聚合為主，聚合溫度由 5～ 6℃ 提高到 7～ 8℃ ；單體轉(zhuǎn)化率從 60％提高到 70％以上 。p 單線生產(chǎn)能力大，日本 Zeon公司，達(dá) 8～ 10萬噸／年。p 聚合設(shè)備趨向大型化，連續(xù)聚合已使用 30～ 45m3 聚合釜。趨向于 60m3發(fā)展。p 聚合配方已基本定型，在采用高效引發(fā)系統(tǒng) 、選用反應(yīng)性或生物分解乳化劑以及改進(jìn)調(diào)節(jié)劑等方面已取得工業(yè)化進(jìn)展。p 生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制水平不斷提高 ，采用全套裝置自動(dòng)化控制系統(tǒng)；丁苯橡膠生產(chǎn) 技術(shù)特點(diǎn)p 品種牌號(hào)系列化，適應(yīng)市場(chǎng)能力強(qiáng)，目前 ，國外生產(chǎn)的 ESBR品種共計(jì) 10個(gè)主系列，牌號(hào)多達(dá)數(shù)百個(gè)。在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的預(yù)交聯(lián)丁苯 、粒狀丁苯 、粉末丁苯 、羧基丁苯、木質(zhì)素一丁苯和防滑丁苯等 新品種。p 生產(chǎn)裝置多功能化。p 產(chǎn)品性能環(huán)?；?，隨著歐盟 2023／ 69／ EC 規(guī)定的實(shí)施，國外已普遍生產(chǎn)不含亞硝胺的環(huán)保丁苯橡膠 ，并采用符合 REACH法規(guī)的芳烴油生產(chǎn)充油丁苯橡膠。p 原料及公用工程消耗和三廢排放量進(jìn)一步降低。 典型的乳液聚合 — 丁苯橡膠生產(chǎn)乳液聚合法生產(chǎn)丁苯橡膠的物料體系原料 規(guī)格 用量（％）單體 丁二烯 純度＞ 99％ 72苯乙烯 純度＞ ％ 28反應(yīng)介質(zhì) 水 雜質(zhì)＜ 10mg/kg 200分子量調(diào)節(jié)劑 叔十二硫醇 典型的乳液聚合 — 丁苯橡膠生產(chǎn)乳液聚合法生產(chǎn)丁苯橡膠的乳化體系 :
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