乳液聚合及其特点

 

乳液聚合是在机械搅拌或剧烈震荡下用乳化剂使不溶于水的单体在水中分散成乳状而进行的聚合反应。特点是散热较易,聚合较快,聚合物分子量较高,分子量分布比较集中,但含量有少量杂质。


与本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合项比较,乳液聚合有以下优点
(1) 易散热 由于乳液聚合含有体系黏度低、连续水相比热容大、体系内部传热容易等特点,所以比其它聚合方法散热容易。尽管乳胶粒内黏度很高,但整个反应体系黏度并不高,基本上接近于连续相(水)的黏度 ,且在聚合过程中体系黏度也不不会发生大幅度变化,不会出现局部过热,或引起爆聚现象。
(2) 聚合物分子量高,聚合反应快,分子量分布比较集中 提高反应速率与增大聚合物平均分子量是矛盾的,但乳液聚合中引发剂分解成的自由基扩散到胶束或乳胶粒中时就引发聚合,在彼此孤立的乳胶粒中,自由基链较易持续生长,只有在第二个自由基从水相进入乳胶粒才能发生链终止反应。链终止速率低,增长时间长,能生成分子量很大的分子,另一方面,链终止反应速率低必然导致自由基浓度提高,反应较快。由于链终止只发生在活性链与初级自由基之间,故分子量分布比较集中是必然的。
(3) 以水代替溶剂 大多数乳液聚合都是以水作介质,避免采用昂贵的溶剂,也避免了溶剂回收的麻烦,同时减少了引起火灾和污染环境的可能性。
(4) 聚合物乳液可直接利用 乳液聚合完成后,既可使其凝聚成块状、颗粒状或粉末状,也可直接用在建筑、纺织、造纸、皮革等行业作为黏合剂、涂料和其它工作物质。
乳液聚合的不足之处是从乳液中分离聚合物的过程会使生产成本提高,乳化剂等对产品性能有一定的影响,设备利用率较低。
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