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乳液聚合體系中有哪些作用?

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2012-07-23 15:20:00

  生產聚合物的實施方法有面種,即本體聚合,溶液聚合、懸浮聚合及乳液聚合。所謂本體聚合是單體本身或單體本身再加入少量引發劑(或催化劑)的聚合,溶液聚合則是在單體、引發劑溶于某種溶劑所構成的溶液中而進行的聚合懸浮聚合是在懸浮于水中的單體珠滴中的聚合,體系主要由單體、水、溶于單體的引發劑及分傲介質四種基本組分組成,乳液聚合則是由單體和水在乳化劑作用下配制成的乳液中進行的聚合,體系主要由單體、水、乳化劑及溶于水的引發劑四種基本組分組成。

  在目前的工業生產中,乳液聚合幾乎都是自由基加成聚合,所用的單體幾乎都是烯屬烴及其衍生物,所用的介質大多是水,故有人認為乳液聚合實際上是指在水乳液中進行烯類單體自由基加成聚合的方法生產高聚物的一種技術而言。

  很顯然這種說法并沒有反映出乳液聚合過程的內部機理,應加以修正。首先在乳液聚合體系中,乳化劑以四種形式存在以單分子的形式存在于水中,形成真溶液,以膠束的形式存在于溶液中,被吸附在單體珠滴表面上,使單體珠滴穩定地懸浮在介質中;吸附在乳膠粒表面上,使聚合物乳液體系穩定。其次,乳膠粒是由膠柬形成的,叫作乳膠粒形成的膠束機理。

  乳液聚合的聚合反應實際發生在乳膠粒中。因為在乳膠粒表面上吸附了一層乳化劑分子,使其表面帶上某種電荷,靜電斥力使乳膠粒不能發生相互碰撞而合并現一起,這樣就形成了一個穩定的體系。

  無數個彼此孤立的乳膠粒穩定地分散在介質中,在每個乳膠粒中都進行著聚合反應,都相當予一個進行間斷引發本體聚合的小反應器。而單體珠滴僅僅作為貯存單體的倉庫,單體源源不斷地由單體珠滴通過水楣擴散到乳膠粒中,以補充聚合反應對單體的消耗。根據這一機理故又有人提出;乳液聚合是指在水乳液中按照肢束機理形成彼此孤立的乳膠粒中,進行烯類單體啟由基加成聚合生產高聚物的一種技術而言。

  隨著乳液聚合理論及乳液聚合技術的發展,人們對乳液聚合過程的認識日趨深化,逐步了解到在乳液體系中不僅可以進行烯類單體的自由基型聚合反應,而且可以進行離子型聚合反應,既可用水作介質,也可用其他溶劑作介質;盡管聚合反應主要發生在肢束和乳膠粒中,但是人們又發現在單體珠滴中也會發生少量的聚合;通常認為乳膠粒形成是按膠束機理進行的,但人們對于在臨界膠束濃度(CMC)以下的乳液聚合體系,即無膠束體系的研究發現,在膠束不存在的情況下,仍然可以形成乳膠粒,聚合反應仍.然可以進行,所以人們又提出了生成乳膠粒的低聚物(Oligmer)機理。

  一般認為,當有膠束存在時,乳膠粒形成主要是按膠束機理進行,而無膠束存在時則按低聚物機理來進行。根據這一情況。對乳液聚合可給予一個較為完善的定義如下:乳液聚合是在用水或其他液體作介質的乳液中,按膠束機理或低聚物機理生成彼此孤立的乳膠粒,在其中進行自由基加成聚合或離子加成聚合來生產高聚物的一種聚合方法。

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