反相乳液聚合ppt

1、 乳液聚合技术乳液聚合技术早在早在20世纪世纪30年代已见于工业生产。目前乳年代已见于工业生产。目前乳 液聚合已成为高分子科学和技术的重要工艺，液聚合已成为高分子科学和技术的重要工艺，是生产高聚物是生产高聚物 的重要方法之一的重要方法之一。 许多高分子材料，如合成塑料、合成纤维、合成橡胶、粘许多高分子材料，如合成塑料、合成纤维、合成橡胶、粘 合剂、涂料、絮凝剂、涂饰剂、医用高分子材料等，都是采合剂、涂料、絮凝剂、涂饰剂、医用高分子材料等，都是采 用乳液聚合方法生产的。用乳液聚合方法生产的。 关于乳液聚合的关于乳液聚合的新品种、新方法新品种、新方法不断出现，如不断出现，如微乳液聚合、微乳液聚合、

2、 无皂乳液聚合、辐射乳液聚合无皂乳液聚合、辐射乳液聚合以及以及反相乳液聚合反相乳液聚合等。等。 其中，其中，反相乳液聚合作为一种新型乳液聚合技术反相乳液聚合作为一种新型乳液聚合技术，它的基，它的基 础性研究和应用研究已取得较大进展，础性研究和应用研究已取得较大进展，反相乳液聚合已成为反相乳液聚合已成为 乳液聚合的一个重要分支乳液聚合的一个重要分支。目前其产品已在一些部门得到广。目前其产品已在一些部门得到广 泛应用。在此就反相乳液聚合目前的研究概况以及应用做一泛应用。在此就反相乳液聚合目前的研究概况以及应用做一 综述。综述。 导入背景导入背景 反相乳液聚合定义：指反相乳液聚合定义：指 单体（如单

3、体（如AAAA、AMAM）的溶液在剧烈搅）的溶液在剧烈搅 拌下和乳化剂拌下和乳化剂( (一般为非离子型乳化一般为非离子型乳化 剂剂) )的作用下，分散于的作用下，分散于 ，形成，形成乳乳 液，然后引发聚合。液，然后引发聚合。 一、定义一、定义 定义对比定义对比 反相乳液聚合体系主要包括： 水溶性单体、 引发剂、 乳化剂、 水和 有机溶剂等。 二、体系二、体系 研究的最多的水溶性单体是丙烯酰胺 （AM）,对乙烯基苯磺酸钠、丙烯、N-乙烯 基吡咯烷酮、（甲基）丙烯酸、丙烯酸钠盐 或铵盐、a-丙烯硫酸醚等也有研究。对阳离 子型单体二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯 酸二氧乙酯的季铵盐等也进行了一定研究。

4、 三、单体三、单体 引发剂一般使用油溶性的。油溶性 引发剂一般采用偶氮类（如偶氮二异丁腈 AIBN）和过氧化物（如过氧化苯甲酰BPO） 类引发剂。 四、引发剂四、引发剂 山梨糠醇脂肪肝酸酯（Span类）或其与聚氧 乙烯衍生物（Tween）的混合物，常用作反相乳液 聚合的乳化剂。 Tween类主要用作助乳化剂，用量较少，环氧 乙烷一环氧丙烷嵌段共聚物用作乳化剂很有特色， 因为它存在多室结构。 将两种或多种具有不同HLB值的乳化剂经物理 或化学方法混合构成复配乳化剂体系，使性质不 同的乳化剂由亲油到亲水间渐渐过渡，就会大大 增加乳化效果。 五、乳化剂五、乳化剂 在反应初期单体液滴和胶束共存，引发剂

5、溶于在反应初期单体液滴和胶束共存，引发剂溶于 水相中，且在水相中分散为自由基。由于胶束的水相中，且在水相中分散为自由基。由于胶束的 直径通常要比单体液滴的直径小直径通常要比单体液滴的直径小34个数量级，个数量级， 它的比表面积远远大于单体液滴的比表面积，又它的比表面积远远大于单体液滴的比表面积，又 由于胶束的曲率半径很小，乳化剂分子在胶束表由于胶束的曲率半径很小，乳化剂分子在胶束表 层的排列方式的不同，导致单体在胶束内和液滴层的排列方式的不同，导致单体在胶束内和液滴 内热力学状况不同，因而在连续相及界面产生大内热力学状况不同，因而在连续相及界面产生大 自由基更容易进入胶束中，引发胶体内部的单体

6、自由基更容易进入胶束中，引发胶体内部的单体 形成聚合物粒子即胶束成核。形成聚合物粒子即胶束成核。 可分成以下几个阶段：可分成以下几个阶段： 阶段（阶段（1）：乳胶粒生成阶段）：乳胶粒生成阶段 引发剂加入到体系中后，在水相中分散出自由引发剂加入到体系中后，在水相中分散出自由 基。在聚合反应前常需要经历一个诱导期。在此基。在聚合反应前常需要经历一个诱导期。在此 期间。自由基为阻聚剂所捕获，因而不引发聚合。期间。自由基为阻聚剂所捕获，因而不引发聚合。 诱导期过后，进入反应加速期，即乳胶粒的生成诱导期过后，进入反应加速期，即乳胶粒的生成 阶段。阶段。 阶段（阶段（2）：乳胶粒长大阶段）：乳胶粒长大阶段

7、 在此阶段，引发剂继续分解出自由基，由于乳在此阶段，引发剂继续分解出自由基，由于乳 胶粒数目要比单体液滴数目多得多，所以自由基胶粒数目要比单体液滴数目多得多，所以自由基 主要向乳胶粒扩散，在乳胶粒中引发聚合似的乳主要向乳胶粒扩散，在乳胶粒中引发聚合似的乳 胶粒不断长大。在反应区中单体不断被消耗，单胶粒不断长大。在反应区中单体不断被消耗，单 体液滴中单体不断减少，直到单体液滴消失。由体液滴中单体不断减少，直到单体液滴消失。由 胶束耗尽大单体液滴消失这一阶段称为乳胶粒长胶束耗尽大单体液滴消失这一阶段称为乳胶粒长 大阶段。、大阶段。、 阶段（阶段（3）：聚合完成阶段）：聚合完成阶段 在这一阶段，胶束

8、和单体液滴均已消失。在阶在这一阶段，胶束和单体液滴均已消失。在阶 段后期，当转化率增至某一直时，转化率降低至段后期，当转化率增至某一直时，转化率降低至 零，这种现象叫做玻璃化效应。在聚合完成阶段，零，这种现象叫做玻璃化效应。在聚合完成阶段， 聚合物浓度随转化率上升而增大，体系的玻璃化聚合物浓度随转化率上升而增大，体系的玻璃化 温度随之升高，当玻璃化温度等于反应温度时，温度随之升高，当玻璃化温度等于反应温度时， 乳胶粒中的活性分子链和单体都被固结，链增长乳胶粒中的活性分子链和单体都被固结，链增长 速率常数急剧降低为零，反应结束。速率常数急剧降低为零，反应结束。 反相乳液聚合的应用反相乳液聚合的应

9、用 1、制备聚苯胺制备聚苯胺 聚苯胺是聚苯胺是 一一 种导电、导热高聚物。通种导电、导热高聚物。通 常聚苯胺是利用过硫酸铵常聚苯胺是利用过硫酸铵 或重铬酸钾为引发剂在酸或重铬酸钾为引发剂在酸 性水溶液中进行溶液聚合性水溶液中进行溶液聚合, 通过氧化苯胺制得通过氧化苯胺制得,产物几产物几 乎不溶于水及其他极性溶乎不溶于水及其他极性溶 剂剂,因此很难加工。如聚合因此很难加工。如聚合 产物是胶状分散体形态产物是胶状分散体形态,则则 其加工性能将得到明显改其加工性能将得到明显改 善善 2、制备增调剂、制备增调剂 由反相乳液由反相乳液 聚合法制备印染用合成增聚合法制备印染用合成增 稠剂稠剂,产品性能很好

10、产品性能很好,最大最大 的优点是的优点是: 产品最终状产品最终状 态为乳液状态为乳液状,无需经过后处无需经过后处 理工序即可直接使用理工序即可直接使用; 生生 产效率高产效率高,成本低成本低,节约能节约能 源源;产品易于分散在水中产品易于分散在水中, 因此在配制色浆时因此在配制色浆时,不再需不再需 使用煤油调节使用煤油调节,减少了环境减少了环境 污染污染,降低了危险性。产降低了危险性。产 品的加工及使用性能好品的加工及使用性能好,操操 作简单易控制作简单易控制;用于印花时用于印花时, 质量高质量高,使用量少使用量少。 反相乳液聚合的应用反相乳液聚合的应用 3、在造纸工业中应用、在造纸工业中应用 反相反相 乳液聚合制备的聚合物用乳液聚合制备的聚合物用 于造纸工业主要是提高填于造纸工业主要是提高填 料和细小纤维的利用率，料和细小纤维的利用率， 改善纸张的脱水性能，从改善纸张的脱水性能，从 而提高工艺效率和纸张的而提高工艺效率和纸张的 物理机械指标。物理机械指标。 4、在石油开采中的应用、在石油开采中的应用 在石油钻井、堵水、酸化、在石油钻井、堵水、