❶ 乳液聚合法使用与制哪种高分子材料
一种水溶性高分子材料的制备方法,它的制备步骤和条件包括:② 水溶性高分子材料的制备:就是以步骤①制备的以化学通式1表示的阳离子型聚合物交联剂与甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺和化学通式2表示的水溶性单体构成的单体体系共聚合,制备一种水溶性高分子 材料;所说的化学通式2为:***其中R↓〔7〕=H,CH↓〔3〕,R↓〔8〕,R↓〔9〕=碳数1-3的烷基或烷氧基,R↓〔10〕=H或碳数1-3的烷基,烷氧基或苄基,E=O或NH,F=碳数1-3的烷基或烷氧基,Y=负 抗衡离子;一般的自由基聚合使用的制备方法都适用于本发明:浓度在5-30%时用水溶液聚合法;浓度在20-70%时可用分散聚合或反相乳液聚合的方法;使用的引发剂是水溶性高分子聚合适用的引发剂,如偶氮类、氧化还原类;偶氮类引发剂的 使用量是单体总量的0.001-1%,氧化还原类的引发剂使用量是单体总量的0.001-1%;聚合是在惰性气体保护下进行的,反应温度15-95℃;制备时的配比:由0.01-20摩尔%化学通式1构成的交联剂与0-50摩尔%的甲基丙烯酰胺或 丙烯酰胺及50-99.99摩尔%化学式2构成的单体体系共聚合制备水溶性高分子材料;
❷ 乳液聚合的特点
乳液聚合的特点:
1、反应器壁及管道容易挂胶和堵塞。
2、聚合物分离析出过程繁杂,需加入破乳剂或凝聚剂。
3、胶乳可以直接用作最终产品:如涂料,胶粘剂,水性墨等。
4、用水作分散机介质:有利于传热控温,粘度低且稳定,价廉安全。
5、助剂品种多,用量大,因而产品中残留杂质多,如洗涤脱除不净会影响产品的物性。
6、反应达高转化率后乳聚体系的粘度仍很低,分散体系稳定,较易控制和实现连续操作。
7、获得固体聚合物时须经破乳、洗涤、脱水、干燥等工序,纯化困难,生产成本较悬浮聚合高。
8、机理独特可以同时提高聚合速率和聚合物分子量。若用氧化-还原引发体系,聚合可在较低的温度下进行。
9、乳液聚合与其它自由基聚合方法相比具有速度快、平均分子量高的特点,所以如此是由它的聚合机理所决定的。
❸ 乳液聚合的物系组成及其作用.乳液聚合生产方法有哪些特点
一般的高分子物理和高分子化学的教材上都有,自由基聚合反应在高分子合成工业中是应用最广泛的化学反应,大多烯类单体的聚合或共聚都采用自由基聚合,所得聚合物都是线型高分子化合物。 按反应体系的物理状态自由基聚合的实施方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合四种方法。 ⒈ 本体聚合 本体聚合是不加任何其他介质,只有单体在引发剂、热、光、辐射等引发下进行的聚合。有时还须加入少量色料、增塑剂、润滑剂、分子量调节剂等助剂。因此本体聚合主要特点是产物纯净,工艺过程、设备简单,适于制备透明和电性能好的板材、型材等制品。不足之处是反应体系粘度大,自动加速显着,聚合反应热不易导出,温度不易控制,易局部过热,引起分子量分布不均。 气态、液态、固态单体均可进行本体聚合,液态单体的本体聚合最重要。⒉ 溶液聚合 单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合方法称作溶液聚合法。溶液聚合反应生成的聚合物溶解在所用的溶剂中为均相聚合,如聚合物不溶于所用溶剂中而沉淀析出,则为非均相聚合又称沉淀聚合。 溶液聚合过程中使用溶剂,使体系粘度降低,因此混合和传热较易,温度容易控制,较少凝胶效应,可以避免局部过热。 ⒊ 悬浮聚合 溶有引发剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法称为悬浮聚合法。整体看水为连续相,单体为分散相。聚合在每个小液滴内进行,反应机理与本体聚合相同,可看作小珠本体聚合。同样也可根据聚合物在单体中的溶解性有均相、非均相聚合之分。如是将水溶性单体的水溶液作为分散相悬浮于油类连续相中,在引发剂的作用下进行聚合的方法,称为反相悬浮聚合法。 悬浮聚合体系一般有单体、引发剂、水,分散剂四个基本组分组成。不溶于水的单体在强力搅拌作用下,被粉碎分散成小液滴,它是不稳定的,随着反应的进行,分散的液滴又可能凝结成块,为防止粘结,体系中必须加入分散剂。 悬浮聚合产物的颗粒粒径一般在0.05~0.2mm。其形状、大小随搅拌强度和分散剂的性质而定。 悬浮聚合法因以水为介质,体系粘度低,传热好,温度易控制。产品分子量及其分布比较稳定。产物是固体微粒,后处理简单,只需经离心、干燥即可,因此成本较低。但也存在自动加速效应,使聚合速度不易控制;产品中的分散剂不能彻底清除,影响产品纯度。 ⒋ 乳液聚合 乳液聚合是可用于某些自由基聚合反应的一种独特的方法,它涉及以乳液形式进行的单体的聚合反应。它是指单体在乳化剂和机械搅拌作用下,在分散介质中分散成乳状液而进行的聚合反应。乳液聚合体系的组成比较复杂,一般是由单体、分散介质、引发剂、乳化剂四组分组成。经典乳液聚合的单体是油溶性,分散介质通常是水,选用水溶性引发剂。当选用油溶性单体时,则分散介质为有机溶剂,引发剂是油溶性的,这样的乳液体系称为反相乳液聚合。
❹ 高分子化学中常用的聚合方法有哪些,每种聚合方法有何优势
本体 溶液 乳液 悬浮是 聚合方法
常用的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合四种.自由基聚合可选用其中之一进行;离子型或配位聚合,一般采用溶液聚合,例如乙烯、丙烯采用钛催化剂聚合,由于催化剂与聚合物均不溶于溶剂,常称淤浆聚合;缩聚反应一般在本体或溶液中进行,分别称为本体(熔融)缩聚和溶液缩聚,在两相界面上的缩聚称为界面缩聚.
在聚合温度和压力下为气态或固态的单体也能聚合,分别称为气相聚合和固相聚合.气相、固相和熔融聚合均可归于本体聚合范畴.四种聚合方法的不同特点是:
①本体聚合 组分简单,通常只含单体和少量引发剂,所以操作简便,产物纯净;缺点是聚合热不易排除.工业上用自由基本体聚合生产的聚合物主要品种有聚甲基丙烯酸甲酯、高压聚乙烯和聚苯乙烯.
②溶液聚合 优点是体系粘度低,传热、混合容易,温度易于控制;缺点是聚合度较低,产物常含少量溶剂,使用和回收溶剂需增加设备投资和生产成本.溶液聚合在工业上主要用于聚合物溶液直接使用的场合,如醋酸乙烯酯在甲醇中的溶液聚合,丙烯腈溶液聚合直接作纺丝液,丙烯酸酯溶液聚合液直接作涂料和胶粘剂等.
③悬浮聚合 通常是在大量的水介质中进行,散热容易,产物是0.05~2mm左右的小颗粒,容易洗涤、分离,产物纯度较高;缺点是产物容易粘壁,影响聚合釜传热和生产周期.悬浮聚合主要用于聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的工业生产.
④乳液聚合 由于使用了乳化剂而具有特殊机理,单体在胶束中引发、聚合是在单体-聚合物乳胶粒中进行.其特点是速度快、产物分子量大、体系粘度低、易于散热;缺点是乳化剂等不易除净,影响产物性能,特别是电性能较差,在工业上乳液聚合主要用于合成橡胶的生产,如丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶生产.
本体聚合和溶液聚合一般为均相反应,但也有因聚合物不溶于单体或溶剂而沉淀出来;悬浮聚合和乳液聚合均属非均相反应.均相体系往往属非牛顿流体(见粘性流体流动),可直接使用,若要制得固体聚合物,则需进行沉淀分离;非均相体系固体物含量可高达30%~50%(最高达约60%),除胶乳可直接使用外,其他均需经分离、提纯等后处理.
从原理上分 可分为逐步聚合和链式聚合,绝大部分自由基聚合和离子聚合都属于链式聚合
❺ 醋酸乙烯酯乳液聚合体系与理想的乳液聚合体系有何不同求高手解答
1、构成不同
理想的乳液聚合体系是水溶性单体,乳液聚合如果是醋丙体系,就能乳化滴加,而理想的乳液聚合体系,是不太可能的。
2、优点不同
醋酸乙烯酯乳液聚合体系会大量减少乳化剂的使用量,同时又能增加醋酸乙烯酯的韧性和耐水性,
本身具有成膜快胶体柔软、耐候性佳。而理想的乳液聚合体系韧性和耐水性较差。
3、使用条件不同
聚乙烯醇与醋酸乙烯酯的共聚只是物理合金改性,
无法提高醋酸乙烯酯的性能,只能改善脆性。但醋酸乙烯酯的粘附性能却大大降低,所以使用性受到局限性,因此只能在木质复合和纸质复合中使用。而理想的乳液聚合体系使用比较广泛。
(5)乳液聚合方法制备的聚合物有哪些扩展阅读:
乳液聚合是以水为分散介质,单体在乳化剂的作用下分散,并使用水溶性的引发剂引发单体聚合的方法,所生成的聚合物以微细的粒子状分散在水中的乳液。乳化剂的选择对稳定的乳液聚合十分重要,起到降低溶液表面张力,是单体容易分散成小液滴,并在乳胶粒表面形成保护层,防止乳胶粒凝聚。
常见的乳化剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种,一般多使用离子型和非离子型配合使用。市场上的“白乳胶”就是乳液聚合的方法制备的聚醋酸乙烯酯乳液。
乳液聚合通常在装备回流冷凝管的搅拌反应釜中进行:加入乳化剂、引发剂水溶液和单体后,一边进行搅拌,一边加热便可制的乳液。乳液聚合温度一般控制在70~90℃之间pH值在2~6℃之间。由于醋酸乙烯酯聚合反应放热较大,反应温度上升显着,一次投料法要想获得高浓度的稳定乳液比较困难,故一般采用分批加入引发剂或者单体的方法。
❻ 乳液聚合的组成与作用
1 单体
2 水
3 引发体系
引发体系主要是油溶性或水溶性引发剂。油溶性引发剂主要有偶氮引发剂和过氧类引发剂,偶氮类引发剂有偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁酸二甲酯引发剂等,水溶性引发剂主要有过硫酸盐、氧化还原引发体系、偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50引发剂)、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044引发剂)、偶氮二异丁咪唑啉(VA061引发剂)、偶氮二氰基戊酸引发剂等。
4 乳化剂
乳化剂是可使互不相容的油与水转变成难以分层的乳液的一类物质。乳化剂通常是一些亲水的极性基团和疏水(亲油)的非极性基团两者性质兼有的表面活性剂。
⑴种类
(i)离子型,分阴离子型和阳离子型,阴离子型:亲水基团一般为-COONa,-SO4Na,-SO3Na等,亲油基一般是C11~C17的直链烷基,或是C3~C6烷基与苯基或萘基结合在一起的疏水基;阳离子型:通常是一些胺盐和季铵盐
(ii)两性型:氨基酸,甜菜碱
(iii)非离子型:聚乙烯醇,聚环氧乙烷等
⑵作用
(i)降低表面张力,每种液体都有一定的表面张力,当向水中加入乳化剂后,水的表面张力明显下降,下降速度随温度的升高和乳化剂浓度的降低而减小;
(ii)降低界面张力,油(单体)和水之间的界面张力很大,当水中加入少量乳化剂后,由于油水界面的油相附着上一层乳化剂分子的亲油端,这样就部分或全部油水界面变成亲油界面,从而降低了油与水之间的界面张力;
(iii)乳化作用,乳化剂的作用是使亲油基伸向单体液滴内部,亲水基则朝向水相,如果采用离子型乳化剂时,则单体液滴表面会带有一层电荷;
(iiii)增溶作用,胶束中单体浓度大于单体在水中溶解度的现象称为乳化剂的增溶作用;
(iiiii)导致按胶束机理形成聚合物乳胶粒;
(iiiiii)发泡作用,加入乳化剂后,水的表面张力降低,故容易气泡,在生产中这是不利现象,需要采取相应的措施减少泡沫。
⑶主要参数
(i)临界胶束浓度(简称CMC):CMC越小,越易形成胶束,乳化能力越强.
(ii)亲水亲油平衡值(HLB值):8-18为宜
(iii)三相平衡点与浊点
❼ 新型的乳液聚合技术有哪些试比较两个新型乳液聚合技术与传统乳液聚合技术的差别
首先你得搞清楚乳液和微乳液的区别。乳液不是热力学稳定体系,乳液的液珠大小一般在0.1--10微米,而微乳液是热力学稳定体系,液珠一般在 10-100纳米之间,与乳液相比,液珠比较小。由此就可以知道乳液聚合与微乳液聚合的区别了。主要是提供反应的空间大小不同,因此,最终得到的聚合物胶乳颗粒的大小不同,乳液聚合得到的一般在0.1-0.5微米之间,这种胶乳被大量用于制造涂料、纸张涂塑、地毯敷层、胶水和粘合剂等;而微乳液聚合可以到达纳米级别,即可以得到20-50纳米的胶乳颗粒,这种纳米级别的胶乳颗粒有特殊的应用,是制备特殊性能材料重要途径。