《乳液聚合》ppt课件

1、乳液聚合乳液聚合Emulsion polymerization武汉工程大学资料学院武汉工程大学资料学院许莉莉许莉莉高材教研室高材教研室第六章第六章 调理剂调理剂6.1 调理剂的种类调理剂的种类6.2 衡量调理剂效率的技术目的衡量调理剂效率的技术目的6.3 影响调理剂耗费速率的要素影响调理剂耗费速率的要素6.4 调理剂对聚合物分子量及分子量分布的影响调理剂对聚合物分子量及分子量分布的影响1 由自在基聚合原理知，影响聚合物平均分子量的主要要素有：由自在基聚合原理知，影响聚合物平均分子量的主要要素有： 反响温度、引发剂浓度、单体浓度、反响温度、引发剂浓度、单体浓度、 链转移剂的种类和用量；链转移剂的

2、种类和用量； 乳化剂浓度。乳化剂浓度。2 调理剂又称链转移剂。调理剂又称链转移剂。 在自在基聚合反响中，链转移反响导致聚合物的分子量在自在基聚合反响中，链转移反响导致聚合物的分子量显著降低。所以欲得高分子量的聚合物时，该反响是不利要显著降低。所以欲得高分子量的聚合物时，该反响是不利要素，但假设能把不利要素转化为有利要素就为我们提供了控素，但假设能把不利要素转化为有利要素就为我们提供了控制产品一定分子量范围的条件。制产品一定分子量范围的条件。 可向单体、溶剂、杂质以及聚合物分子可向单体、溶剂、杂质以及聚合物分子 链转移。链转移。4 调理剂终止大分子自在基，同时本身又构成了新的且活性调理剂终止大分

3、子自在基，同时本身又构成了新的且活性与大分子自在基活性一样的自在基，继续引发聚合，因此参与大分子自在基活性一样的自在基，继续引发聚合，因此参与调理剂后，可控制聚合物的分子量而不影响聚合反响速率。与调理剂后，可控制聚合物的分子量而不影响聚合反响速率。3 氯乙烯聚合是向单体转移，多数情况需求参与适当数量氯乙烯聚合是向单体转移，多数情况需求参与适当数量的易发生链转移反响的物质。的易发生链转移反响的物质。 利用链转移反响来控制制品的平均分子量。这些物质称链利用链转移反响来控制制品的平均分子量。这些物质称链转移剂，又称分子量调理剂。转移剂，又称分子量调理剂。6 可利用链转移反响来控制产品的平均分子量、分

4、子构型，可利用链转移反响来控制产品的平均分子量、分子构型，消除那些不希望产生的支链和交联构造，从而得到便于成消除那些不希望产生的支链和交联构造，从而得到便于成型加工的聚合物。型加工的聚合物。5 对于二烯烃，参与调理剂可减少对于二烯烃，参与调理剂可减少1，2构造或构造或1，3构造，构造，从而控制聚二烯烃的分子构造。从而控制聚二烯烃的分子构造。 调理剂分子由单体珠滴内部分散到外外表上；调理剂分子由单体珠滴内部分散到外外表上； 由单体珠滴外外表分散进入水相主体；由单体珠滴外外表分散进入水相主体； 由水相主体分散到乳胶粒外表上；由水相主体分散到乳胶粒外表上； 由乳胶粒外表分散进入乳胶粒内部；由乳胶粒外

5、表分散进入乳胶粒内部； 在乳胶粒内部和大分子自在基发生链转移反响。在乳胶粒内部和大分子自在基发生链转移反响。7 乳液聚合体系中，调理剂起作用阅历的步骤为：乳液聚合体系中，调理剂起作用阅历的步骤为：6.1 调理剂的种类调理剂的种类 许多含硫、氮、磷、硒及有不饱和键的化合物均可在乳许多含硫、氮、磷、硒及有不饱和键的化合物均可在乳液聚合系统中作为调理剂。液聚合系统中作为调理剂。 而硫醇是乳液聚合中运用最多的调理剂，其中包括正硫而硫醇是乳液聚合中运用最多的调理剂，其中包括正硫醇和带支链的硫醇，并且伯、仲、叔硫醇均可运用。研讨发醇和带支链的硫醇，并且伯、仲、叔硫醇均可运用。研讨发现，用作调理剂的硫醇分子

6、中的碳原子数普通为现，用作调理剂的硫醇分子中的碳原子数普通为514。如。如丁苯橡胶消费中丁苯橡胶消费中.采用采用12C硫醇可获得很好的调理效果。硫醇可获得很好的调理效果。硫醇的衍生物在许多情况下也被用作乳液聚合时的调理剂：硫醇的衍生物在许多情况下也被用作乳液聚合时的调理剂：6.2 衡量调理剂效率的技术目的衡量调理剂效率的技术目的两大技术目的：两大技术目的：1 表观转移系数表观转移系数 Cf,且且 Cf尽量接近尽量接近1；2 调理剂的调理指数调理剂的调理指数 a二二 乳液聚合中：乳液聚合中：三三 a调理指数调理指数1 调理剂分子上调理剂分子上C数的影响数的影响烷基硫醇作调理剂，研讨烷基硫醇作调理

7、剂，研讨Bd、St乳液聚合，结果阐明：乳液聚合，结果阐明：一一 调理剂的分子量及分子构造的影响调理剂的分子量及分子构造的影响6.3 影响调理剂耗费速率的要素影响调理剂耗费速率的要素当烷基链长在当烷基链长在10个个C以下时，硫醇耗费速率与其分子量大小无关；以下时，硫醇耗费速率与其分子量大小无关；当烷基链长在当烷基链长在10个个C以上时，硫醇耗费速率随其分子量增大而变慢。以上时，硫醇耗费速率随其分子量增大而变慢。 而在丁二烯本体聚合中，以烷基硫醇作调理剂，其耗费而在丁二烯本体聚合中，以烷基硫醇作调理剂，其耗费速率与分子量无关速率与分子量无关Why?缘由：缘由： C数数10时，分子很小，易分散，过程

8、属于化学时，分子很小，易分散，过程属于化学反响控制，且分子量不同的硫醇，活性差别不大，故反响控制，且分子量不同的硫醇，活性差别不大，故链转移速率一样，即硫醇耗费速率与分子量无关；链转移速率一样，即硫醇耗费速率与分子量无关； C数数10时，分子较大，分散慢，过程属于分散时，分子较大，分散慢，过程属于分散控制，那么硫醇耗费速率等于其由单体珠滴向乳胶粒控制，那么硫醇耗费速率等于其由单体珠滴向乳胶粒分散速度，其分子量越大，那么分散速度越慢，从而分散速度，其分子量越大，那么分散速度越慢，从而其耗费速率越慢。其耗费速率越慢。 但在本体聚合中，由于过程一直为化学控制，但在本体聚合中，由于过程一直为化学控制，

9、分散速率对链转移反响没有影响，故硫醇耗费速率与分散速率对链转移反响没有影响，故硫醇耗费速率与其分子量无关。其分子量无关。2 调理剂分子的分子量和调理剂分子的分子量和Cf之间的关联式之间的关联式 叔硫醇叔硫醇研讨体系：苯乙烯和丁二烯、异丙苯过氧化氢、研讨体系：苯乙烯和丁二烯、异丙苯过氧化氢、FeSO47H2O和甲醛次硫酸钠络合物、歧化松香皂和甲醛次硫酸钠络合物、歧化松香皂 3 分子量一样，构造不同时，分子量一样，构造不同时，Cf不同不同如分子量一样的硫醇耗费速率按伯、仲、叔顺序减小。如分子量一样的硫醇耗费速率按伯、仲、叔顺序减小。二二 反响条件的影响反响条件的影响1 乳化剂的影响乳化剂的影响 不同乳化剂在乳胶粒外表上吸附作用不同，以及离子化不同乳化剂在乳胶粒外表上吸附作用不同，以及离子化作用不同。其离子化作用、吸附作用越强，所构成的水化层作用不同。其离子化作用、吸附作用越强，所构成的水化层越厚，越结实，那么调理剂由水相进入乳胶粒的阻力越