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乳液聚合機理——玻璃鱗片膠泥

玻璃鱗片膠泥,環保防腐材料2016年08月01日 字體:
導讀:聚合場所(玻璃鱗片膠泥)聚合發生前,單體和乳化劑分別以三種狀態存在。①微量的單體和乳化劑以分子分散狀態真正溶解于水中。②部分乳化劑形成膠束,其直徑約4?51101,膠束數約10”?1018個/瓜!^,單體增溶膠束內,增溶膠

聚合場所(玻璃鱗片膠泥

聚合發生前,單體和乳化劑分別以三種狀態存在。

①微量的單體和乳化劑以分子分散狀態真正溶解于水中。

②部分乳化劑形成膠束,其直徑約4?51101,膠束數約10”?1018個/瓜!^,單 體增溶膠束內,增溶膠束則增大為6?101111(1。

③大部分單體分散成液滴,液滴直徑大于100011111,液滴表面吸附有乳化劑, 使乳液穩定。液滴數約101。?1012個/1111.,比膠束少6?7個數量級。

可見,乳液聚合體系存在三相:水相、膠束、單體液滴。三相中都有可能形成 聚合物-單體粒子即乳膠粒,乳膠粒的形成過程簡稱成核過程。因此,成核過程主 要有三種途徑:膠束成核、均相成核和液滴成核。

①膠束成核初級自由基或短鏈自由基通過擴散由水相進人膠束引發膠束內 的單體聚合并進行鏈增長形成乳膠粒。油性單體在水中的濃度很小,鏈增長概率很 小,因此,水相中溶解的單體對聚合的貢獻一般很小。另外,因乳液聚合的引發劑 是水溶液性的,單體液滴中無引發劑,同時由于單位體積內膠束個數比單體液滴的 個數大6?7個數量級,引發劑在水相形成的自由基幾乎不能擴散進人單體液滴內, 而是主要進入了膠束,因此,單體液滴不是聚合的主要場所。引發劑在水相形成的 自由基因為擴散進人膠束內,引發膠束內的單體聚合并進行鏈增長,因此,聚合主 要發生在增溶膠束內。隨聚合進行,水相單體進入增溶膠束,補充單體的消耗,而 單體液滴中的單體又溶解于水中,間接起了單體倉庫的作用。

②均相成核若單體水溶性較大,水相中可以形成相對較長的短鏈自由基.


這些鏈自由基隨后析出、凝聚,從水相和單體液滴上吸附乳化劑而穩定,繼而又 有單體擴散進來形成聚合物乳膠粒。乳膠粒形成后,更易吸附短鏈或低聚物自由基 及單體,使得聚合不斷進行。

一般認為如果單體的水溶性大,乳化劑的濃度低,則'為:均相成核,如.醋酸,乙爨 酯的乳液聚合。若單體水溶性小,乳化劑濃度大,則有利于膠束成核,例如苯乙爆 的乳液聚合。而甲基丙烯酸甲酯的溶解性介于二者之間,膠束成核、均相成核蒼 存以均相成核為主。

③液滴成核乳化劑濃度高時,單體液滴粒徑小,其比表面積同膠束相當,. 有利于液滴成核。若選用油溶性引發劑,此時引發劑溶解于液滴中,就地引發聚 合,該聚合亦稱為微懸浮聚合,屬液滴成核-


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