聚合反應(yīng)實施方法ppt課件-閱讀頁
2025-05-18 04:49本頁面
【正文】 引發(fā)劑 。 ? 合成橡膠生產(chǎn)中 ， 常采用氧化還原引發(fā)體系 ， ? 不溶于水的氫過氧化物 ? 溶于水的還原劑兩個組分 . ? 分解活化能較低 ， 聚合溫度較低 ， 如 5～ 10℃ 。 ? 乳化劑的乳化作用，在于它的 分子是由親水的極性基團和疏 水的（親油）非極性基團 (一般 為烴基）構(gòu)成的 。 33 乳液聚合最廣泛使用的是 陰離子乳化劑 ? 它們的極性基團為陰離子 如 COO、 SO4 SO32等； ? 非極性基團一般為 C11～ C17直鏈烷基或由 C3～ C8 的烷基與苯或萘基結(jié)合在一起組成 。 ? 利用該性質(zhì) ， 可用酸或鹽來破乳 。12H2O， 以保證乳液呈堿性而穩(wěn)定 35 臨界膠束濃度 ，簡稱 CMC ? 在水中加入乳化劑后，水的表面張力急劇下降， ? 當乳化劑的濃度達一定值后，表面張力下降趨于平穩(wěn)，此對乳化劑分子也開始由 50～ 150個聚集在一起形成膠束 ? 乳化劑開始形成膠束時的濃度稱為臨界膠束濃度 ，簡稱 CMC（數(shù)值約 %～ %） 低濃度 , 球形 直徑約 4～ 5 高濃度 , 棒形，長度約 100～ 300nm 直徑約為乳化劑分子長度的兩倍 36 膠束的數(shù)目和大小 ? 無論膠束呈球狀或棒狀，膠束中乳化劑分子的疏水基團伸向膠束內(nèi)部，親水基團伸向水層 ? 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個乳化劑分子。 37 乳液聚合體系中的單體 ? 極少量單體溶于水中 ， 其溶解度很小 ， 在室溫時 如苯乙烯 、 丁二烯 、 氯乙烯 、 MMA 及乙酸乙烯酯 、 、 1 25 g／ L ? 少部分單體進入膠束 的 疏 水層內(nèi) ， 此稱為增溶 。 ? 增溶了單體 ， 體積增大 , 4 ～ 5 nm ～ 6 ～ 10 nm。 液滴周圍吸附有一層乳化劑分子 ， 使乳液得以穩(wěn)定 。 39 (3）乳液聚合機理 ? 聚合場所 ? 成核機理 ? 聚合過程 40 ① 聚合場所 ? 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 /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 /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 。 實驗證實 ， 單體液滴中形成的聚合物量極少 (～ 1％ ） ， 說明單體液滴不是主要聚合場所 。 ? 高得多的比表面積，有利于捕捉自由基， ? 膠束內(nèi)單體濃度較高（相當于本體單體濃度）， ? 是油溶性有機單體和水溶性引發(fā)劑相遇的場所， ? 此時體系中含有三種粒子： 單體液滴 、 發(fā)生聚合的膠束 成聚合物 乳膠粒 ，及未發(fā)生聚合的 膠束 。 43 ② 成核機理 兩種可能的成核機理 ? 膠束成核 初級自由基或水相中形成的短鏈自由基由水相擴散進入膠束引發(fā)增長 ? 均相成核 水相中形成的短鏈自由基從水相中沉淀出來后，吸附了乳化劑而穩(wěn)定增長 ? 兩種成核過程的相對重要性 ， 取決于單體在水中的溶解性和乳化劑的濃度 。 如苯乙烯的乳液聚合 。直到轉(zhuǎn)化率為 60%， 單體液滴也全部消失，以后膠粒中的單體在無補充下繼續(xù) 聚合，直到結(jié)束。 ? 恒速期 乳膠粒 (61050100nm, C=1580%) ? 膠束消失起到單體液滴消失為止 ? 乳膠粒數(shù) 恒定，聚合速率也恒定 ? 降速期 乳膠粒 (50200nm ) ? 單體 濃度 減少，速率逐漸減少 48 可同時提高速率和聚合度 ? 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，可在恒定的引發(fā)速率下，用增加乳膠粒數(shù)的方法可同時提高速率和聚合度， 導致 聚合速率快，同時聚合度高 49 各種聚合方法的比較 50
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