外文翻譯中文)--苯乙烯乳液聚合時(shí)攪拌的影響-資料下載頁
2025-05-12 05:13本頁面
【導(dǎo)讀】本文的目的是說明乳液聚合過程中攪拌的影響，以苯乙烯為例。每個(gè)粒子的聚合度都會(huì)受影響，在高攪拌速度下，聚合物顆粒產(chǎn)生凝結(jié)合并，在接近臨街膠束濃度的低乳化劑濃度附近，該影響不可忽略。攪拌釜反應(yīng)器被廣泛應(yīng)用于乳液聚合的工業(yè)生產(chǎn)。通常都知道反應(yīng)速率和聚合物。的氮?dú)猸h(huán)境中存在氧氣所引起的。Evans等人發(fā)表文章說氯乙烯的乳液聚合在反。液聚合不受攪拌的影響，他們認(rèn)為攪拌只通過Evans提出的第一種方式影響反應(yīng)。他的物理因素，而這些因素可能印證他們的結(jié)論是正確的。相矛盾，所以需要進(jìn)一步的研究來澄清攪拌的影響。柱形的玻璃容器，橢圓底，四個(gè)導(dǎo)流板間隔90°平均分布，四葉渦輪攪拌器。反應(yīng)在50℃下進(jìn)行，并用氮。提取的樣品并不能代表反應(yīng)混合物的平均組成。單體加入到自反應(yīng)器取出額樣品中，從反應(yīng)混合物的目測(cè)來看，在410rpm時(shí)反應(yīng)混合物的表面僅有較小波浪，為了證實(shí)以上假設(shè)，在1050rpm轉(zhuǎn)速下的乳液。應(yīng)速率就隨著Ntc的增加而變大。
【正文】 還存在時(shí)，當(dāng)攪拌速度大于 410rpm是單體分散的更好。在 200rpm，乳化的單體在 左右時(shí)開始與乳化相分離。在試驗(yàn)環(huán)境下當(dāng)膠束消失時(shí)單體的轉(zhuǎn)化率為 。【 5】 膠乳消失后單體發(fā)生分離時(shí)的轉(zhuǎn)化率與聚合反應(yīng)速率 開始減小時(shí)的單體轉(zhuǎn)化率基本一致。所以，在 200rpm、 300rp下反應(yīng)速率的降低是由于在聚合過程中發(fā)生了單體相與乳化 相 分離引起的。 圖 11 列出了單體在膠乳顆粒中的重量分?jǐn)?shù) 與單體轉(zhuǎn)化率之間的聯(lián)系。 在410rpm 維持恒定，直到所有單體液滴消失，而在 200rpm時(shí)盡管還有單體液滴存在隨著單體轉(zhuǎn)化率的上升， 降低。 圖 8和圖 11中的實(shí)線 4是根據(jù)等式（ 5）（ 6）得得，通過圖 6中不同平滑轉(zhuǎn)換時(shí)間曲線 4得到 。 表示顆粒密度 a 表示 等式的因次數(shù)。計(jì)算的曲線與實(shí)驗(yàn)值一致。所以可以得到如下結(jié)論：單體從單體液滴到 聚合物顆粒遷移的阻力引起了 的減小，所以降低了反應(yīng)速率和聚合度。 現(xiàn)在來考慮單體遷移到聚合物顆粒的阻力，由于苯乙烯在水相中的溶解度非常小， 所以單體未溶解的量相對(duì)于初始單體數(shù)量是不可忽略的。所以聚合速率通過如下公式給出： 這里 分別表示單體液滴的質(zhì)量傳遞系數(shù)，單位體積液相中總單體液滴表面積，單體在水相、單體液滴和聚合物顆粒間的質(zhì)量分配系數(shù)，單體在水相中的擴(kuò)散系數(shù)。 表示在聚合物顆粒的平均粒徑， 表示單體在水相中的飽和濃度， 表示在系統(tǒng)為反應(yīng)控制時(shí)聚合物顆粒中單體的濃度。 公式右側(cè)的第三項(xiàng)表示了單體從水相擴(kuò) 散到聚合物顆粒的阻力函數(shù)，第二項(xiàng)表示單體從液滴擴(kuò)散到水相的阻力函數(shù)。由于前一項(xiàng)是可以忽略的，后一項(xiàng)表達(dá)了單體遷移的主要阻力。圖 12指出了根據(jù)公式（ 8）算出的不同單體轉(zhuǎn)化率下質(zhì)量傳遞系數(shù)。 這里 表示相對(duì)于反應(yīng)阻力單體轉(zhuǎn)移阻力 為 可忽略時(shí)的單體在聚合物顆粒中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， 的值為 11所示。在低轉(zhuǎn)化率 時(shí)質(zhì)量傳遞系數(shù)很大 ，但是隨著聚合過程的進(jìn)行迅速 減小 ，如圖 12 所示。隨著單體轉(zhuǎn)化率的升高，不穩(wěn) 定的 單體液滴合并的速率越來越快， 因?yàn)榫S持單體液滴穩(wěn)定的乳化劑越來越不足，這種不足是因?yàn)殡S著聚合物顆粒的增多， 越來越多的乳化劑被吸附到聚合物顆粒的表面。所以單體轉(zhuǎn)化率的升高引起單體液滴尺寸的增大，從而導(dǎo)致界面面積 A 迅速減小，所以系數(shù) 被認(rèn)為與界面面積 A 是相關(guān)的。 結(jié)論 本文研究了攪拌對(duì) 乳液 聚合的影響。 通過試驗(yàn)和文中的討論可以得到如下結(jié)論：（ 1）當(dāng)接觸沒有完全提純的氮?dú)鈺r(shí)（可能是微量的氧），乳業(yè)聚合受攪拌的影響非常大，該影響在不同的攪拌速度下區(qū)別非常打。（ 2）即使在完全提純的氮?dú)猸h(huán)境中，乳業(yè)聚合仍然受到攪拌的影響，在高攪拌速度下：聚合物顆粒發(fā)生碰撞合并，在低攪拌速度下，聚合反應(yīng)速率受單體從單體液滴到水相中的轉(zhuǎn)移速率控制，所以存在一個(gè)最優(yōu)的攪拌速度，在該速度下乳 液 聚合不受影響。對(duì)于反應(yīng)器的放大，以上提到的兩個(gè)因素必須考慮。（ 3） 在接近臨界膠束濃度的低乳化劑濃度下，攪拌通過如下形式影響反應(yīng)：攪拌速度的升高降低了形成 膠束 的有效乳化劑濃度，從而減少了聚合物顆粒形成數(shù)目。
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