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乳液聚合技術(shù)作為獲取高聚物的重要方法之一,它起始于20世紀(jì)初,并于30年代開始廣泛工業(yè)化。目前,乳液聚合大多分為常規(guī)水包油型乳液聚合、反相的油包水型乳液聚合、介于溶液聚合與乳液聚合之間的多相乳液聚合、以液氨、甲酰胺、甲酸等為分散介質(zhì)的非水分散介質(zhì)乳液聚合、有機分散介質(zhì)分散乳液聚合、輻射乳液聚合、無膠束乳液聚合、雙連續(xù)乳液聚合、乳液定向聚合、雜化乳液聚合、原子轉(zhuǎn)移自由基乳液聚合等,它們的影響因素各有異同。
常規(guī)乳液聚合就是以油相為分散相,水為連續(xù)相的水包油型乳液聚合。雖然常規(guī)乳液聚合最簡單的配方只是由單體、水、水溶性引發(fā)劑和乳化劑4部分組成,但其體系具有特定的復(fù)雜性,影響因素很多,以下將對單體、乳化劑、引發(fā)劑、緩沖劑、溫度、攪拌速率和聚合工藝等因素進行介紹。
目前常規(guī)乳液聚合的基本工藝主要有一次投料法、半連續(xù)法和種子法。一次投料法是將所有的單體、引發(fā)劑、乳化劑及所需物質(zhì)一次投入到反應(yīng)器中,然后升溫至反應(yīng)溫度,開始反應(yīng),經(jīng)歷一段時間后降溫出料。采用這種聚合方法,在反應(yīng)經(jīng)歷了一段誘導(dǎo)期后,反應(yīng)開始進行,一旦開始,由于熱量大量產(chǎn)生,不能及時轉(zhuǎn)移,會使反應(yīng)器內(nèi)部溫度急劇升高,單體暴聚,并由于反應(yīng)速率快,引發(fā)劑大量消耗,反應(yīng)后期無足夠的引發(fā)劑,乳化劑不能迅速地吸附到乳膠粒表面以維持乳膠粒的穩(wěn)定,乳膠粒子之間的聚結(jié)作用力增大,從而導(dǎo)致凝聚使反應(yīng)失穩(wěn)。
半連續(xù)法是在一定溫度下,先讓部分單體在乳化劑溶液中經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)反應(yīng),進行到一定程度后,再將單體或單體預(yù)乳液不斷滴加到反應(yīng)器中,同時補加引發(fā)劑溶液,然后繼續(xù)反應(yīng)一定時間,達到一定轉(zhuǎn)化率,降溫出料。通過控制滴加速率,可使反應(yīng)體系處于饑餓、半饑餓和充溢狀態(tài),則可獲得結(jié)構(gòu)不同,性能各異的聚合物乳液。令反應(yīng)體系處于饑餓狀態(tài),加入的單體在乳膠粒表面聚合并增長,反應(yīng)平穩(wěn)進行,引發(fā)劑的不斷加入保證了高轉(zhuǎn)化率。
種子法是先制得種子乳液,然后再在種子基礎(chǔ)上進一步進行聚合最終制得所需乳液。其工藝與半連續(xù)法相似,但可以通過改變種子單體和滴加單體的組成制得結(jié)構(gòu)各異,性能更優(yōu)的核殼乳液。
如含氟化合物等有 基本工藝主要有一次投料法、半連續(xù)法和種子法 ,后道還需要
為得到固體聚合物,還要經(jīng)過凝聚、分離、洗滌等工序;
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