聚合反應(yīng)實(shí)施方法ppt課件(參考版)
2025-05-06 04:49本頁面
【正文】 Time/h Conversion(%) 乳液聚合過程中轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系 60 46 ③ 聚合過程 ? 乳膠粒生成期（成核期） 聚合速率增加 ? 乳膠粒數(shù)增加 ；單體液滴不變；膠束數(shù)減少 ? 膠束全部消失是該階段結(jié)束的標(biāo)志 , (C=215%) ? 10171018個(gè) /cm310141015個(gè) /cm3， %乳膠粒。 44 59 聚合發(fā)生前單體及乳化劑在乳液中的分布（達(dá)到平衡） 單體液滴 1000 nm 46 nm 610 nm 自由基生成速率 Ri是 1013個(gè) /mL，而增溶膠束是 1018個(gè) /mL 單體液滴 1000 nm 1010個(gè) /mL 每次進(jìn)入膠粒的自由基是一個(gè) 引發(fā) 體積增大 單體向膠粒擴(kuò)散 （保持平衡） 體積減小 單體減少 吸附乳化劑 單體液滴 膠束 45 當(dāng)達(dá)到臨界膠束濃度時(shí)（轉(zhuǎn)化率 1020%），膠束消失， 全部轉(zhuǎn)化為膠粒，此后膠粒保持恒定。 單體水溶性大及乳化劑濃度低時(shí) ， 有利于 均 相成核 ， 如乙酸乙烯酯的乳液聚合 ， 反之則有利于膠 束 成核 。 ? 隨聚合的進(jìn)行，水相單體進(jìn)入膠束，單體液滴中的單體又重復(fù)溶解到水中。 ? 聚合發(fā)生在膠束內(nèi)。 41 ? 引發(fā)劑在水相中產(chǎn)生自由基 ， 擴(kuò)散進(jìn)入單體液滴的幾率比進(jìn)入膠束的幾率要小得多 。 38 乳化劑的作用 ? 典型的乳液聚合體系中 ， ? 膠束濃度約為 1017～ 1018個(gè) /cm3， ? 單體液滴數(shù)約為 1010～ 1012個(gè) /cm3， ? 可見膠束數(shù)比單體液滴數(shù)要多得多 ? 乳化劑的作用為 ? 降低界面張力 ，有利于單體分散成細(xì)小液滴 ? 吸附在液滴表面形成保護(hù)膜 ， 使乳液得以穩(wěn)定 ? 增溶作用，使部分單體溶于膠束內(nèi) 。 ? 大部分單體則經(jīng)攪拌而分散成細(xì)小液滴 ， 其尺寸取決于攪拌強(qiáng)度 ， 一般不小于 1000 mm。 ? 例如苯乙烯可增溶到 1％ ～ 2％ 。 ? 大多數(shù)乳液聚合體系乳化劑濃度約為 2%～ 3%，超過 CMC值有 1～ 3個(gè)數(shù)量級， ? 因此大部分乳化劑處于膠束狀態(tài)，膠束的數(shù)目和大小則取決于乳化劑的量。 ? 在乳液聚合配方中 ， 則常加有 pH調(diào)節(jié)劑如Na3PO4 ? 常用的有：脂肪酸鈉 RC0ONa（ R： C11～ C17） 十二烷基硫酸鈉 C12H25SO4Na、 烷基磺酸鈉 RSO3Na（ R: C11～ C16） 、 烷基芳基磺酸鈉如二丁基萘磺酸鈉 34 乳液聚合破乳或穩(wěn)定 ? 陰離子乳化劑在堿性溶液中較為穩(wěn)定 ， ? 若遇酸 、 金屬鹽 、 硬水等會(huì)形成不溶于水的酸或金屬皂 ， 使乳化劑失效 。 親油基 親水基 ? 根據(jù)極性基團(tuán)的性質(zhì) ， 乳化劑可分為陰離子型 、 陽離子型 、 兩性型及非離子型四類 。 32 乳化劑是乳液聚合的重要組分 ? 它可以使互不相溶的油（單體）－水轉(zhuǎn)變?yōu)橄喈?dāng)穩(wěn)定難以分層的乳液，該過程稱為乳化。有效溫度為 40～ 80℃ 。 ? 單體一般不溶或微溶于水 ， 水與單體的重量比通常為 70/30～ 40/60。 其它如糊狀 PVC樹脂 ， 苯乙烯 、 甲基丙烯酸甲酯 、 偏二氯乙烯等單體都可用此法聚合 。 ? 適用于直接使用乳液的 場合 ， 如水乳漆、粘合劑、紙張、皮革及織物處理劑等。乳液的粘度低，且與聚合物的分子量及聚合物的含量無關(guān)，這有利于攪拌、傳熱及輸送，便于連續(xù)生產(chǎn)；也特別適宜于制備粘性較大的聚合物，如合成橡膠等。 ? 乳液聚合的 粒徑約為 ～ um，比懸浮聚合物 ( ～ mm )要小得多。 27 乳液聚合 ? 概 述 ? 乳液聚合的主要組分及其作用 ? 乳液聚合機(jī)理 ? 乳液聚合動(dòng)力學(xué) 28 (1) 概 述 ? 定義： 在 乳化劑及機(jī)械攪拌的作用下，單體在水中分散成乳狀液進(jìn)行聚合的方法 ? 在本體、溶液及懸浮聚合中，能使聚合速率提高的一些因素，往往使產(chǎn)物分子量降低。 ? 停止反應(yīng) ， 再經(jīng)分離 、 洗滌 、 干燥 ， 即得 PS珠狀產(chǎn)品 。 26 ②
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