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乳液聚合的特点

更新:2023年02月15日 19:55 好一点

好一点小编带来了乳液聚合的特点,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
乳液聚合的特点

乳液聚合的特点:

1、反应器壁及管道容易挂胶和堵塞。

2、聚合物分离析出过程繁杂,需加入破乳剂或凝聚剂。

3、胶乳可以直接用作最终产品:如涂料,胶粘剂,水性墨等。

4、用水作分散机介质:有利于传热控温,粘度低且稳定,价廉安全。

5、助剂品种多,用量大,因而产品中残留杂质多,如洗涤脱除不净会影响产品的物性。

6、反应达高转化率后乳聚体系的粘度仍很低,分散体系稳定,较易控制和实现连续操作。

7、获得固体聚合物时须经破乳、洗涤、脱水、干燥等工序,纯化困难,生产成本较悬浮聚合高。

8、机理独特可以同时提高聚合速率和聚合物分子量。若用氧化-还原引发体系,聚合可在较低的温度下进行。

9、乳液聚合与其它自由基聚合方法相比具有速度快、平均分子量高的特点,所以如此是由它的聚合机理所决定的。

四种聚合方法的特点:

乳液聚合的特点是单体借助乳化剂和机械搅拌,使单体分散在水中形成乳液,再加入引发剂引发单体聚合。

溶液聚合的特点是将单体溶于适当溶剂中加入引发剂(或催化剂)在溶液状态下进行。

悬浮聚合的特点是溶有引发剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合。

本体聚合的特点是单体在不加溶剂以及其它分散剂的条件下,由引发剂或光、热、辐射作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。

四种聚合方法的优缺点:

一、乳液聚合

优点:聚合速度快,产品分子量高;用水作分散机介质,有利于传热控温;反应达高转化率后乳聚体系的粘度仍很低,分散体系稳定,较易控制和实现连续操作;胶乳可以直接用作最终产品。

缺点:聚合物分离析出过程繁杂,需加入破乳剂或凝聚剂;反应器壁及管道容易挂胶和堵塞;助剂品种多,用量大,因而产品中残留杂质多,如洗涤脱除不净会影响产品的物性。

二、溶液聚合

优点:聚合热易扩散,聚合反应温度易控制;可以溶液方式直接成品;反应后物料易输送;低分子物易除去;能消除自动加速现象。水溶液聚合是用水作溶剂,对环境保护十分有利。

缺点:单体被溶剂稀释,聚合速率慢,产物分子量较低;消耗溶剂,溶剂的回收处理,设备利用率低,导致成本增加;溶剂的使用导致环境污染问题。

三、悬浮聚合

优点:体系粘度低,聚合热容易导出,散热和温度控制比本体聚合、溶液聚合容易;产品相对分子质量及分布比较稳定,聚合速率及相对分子质量比溶液聚合要高一些,杂质含量比乳液聚合低;后处理比溶液聚合和乳液聚合简单,生产成本较低,三废较少;粒料树脂可直接用于加工。

缺点:存在自动加速作用;必须使用分散剂,且在聚合完成后,很难从聚合产物中除去,会影响聚合产物的性能(如外观,老化性能等);聚合产物颗粒会包藏少量单体,不易彻底清除,影响聚合物性能。

四、本体聚合

优点:产品纯净,可直接进行浇铸成型;生产设备利用率高,操作简单,不需要复杂的分离、提纯操作。投资较少,反应器有效反应容积大,生产能力大,易于连续化,生产成本低.

缺点:热效应相对较大,自动加速效应造成产品有气泡,变色,严重时则温度失控,引起爆聚,使产品达标难度加大。由于体系粘度随聚合不断增加,混合和传热困难,有时还会出现聚合速率自动加速现象,如果控制不当,将引起爆聚;产物分子量分布宽,未反应的单体难以除尽,制品机械性能变差等。

扩展资料:

乳液聚合最早由德国开发。第二次世界大战期间,美国用此技术生产丁苯橡胶,以后又相继生产了丁腈橡胶和氯丁橡胶、聚丙烯酸酯乳漆、聚醋酸乙烯酯胶乳(俗称白胶)和聚氯乙烯等。

与悬浮聚合不同,乳液体系比较稳定,工业上有间歇式、半间歇式和连续式生产,用管道输送或贮存时不搅拌也不会分层。生产中还可用“种子聚合”(即含活性链的胶乳)、补加单体或调节剂的方法控制聚合速度、分子量和胶粒的粒径。也可直接生产高浓度的胶乳。

悬浮聚合目前大都为自由基聚合,但在工业上应用很广。如聚氯乙烯的生产75%采用悬浮聚合过程,聚合釜也渐趋大型化;聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也采用悬浮聚合法生产;其他还有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯类、氟树脂等。

聚合在带有夹套的搪瓷釜或不锈钢釜内进行,间歇操作。大型釜除依靠夹套传热外,还配有内冷管或(和)釜顶冷凝器,并设法提高传热系数。悬浮聚合体系粘度不高,搅拌一般采用小尺寸、高转数的透平式、桨式、三叶后掠式搅拌桨。

参考资料来源:百度百科-乳液聚合

百度百科-溶液聚合

百度百科-悬浮聚合

百度百科-本体聚合

乳液聚合的应用主要在轮胎工业,其它产品有汽车零件、工业制品、电线和电缆包皮、胶管、胶带、鞋类、运动器件和玩具等。

与悬浮聚合不同,乳液体系比较稳定,工业上有间歇式、半间歇式和连续式生产,用管道输送或贮存时不搅拌也不会分层。生产中还可用“种子聚合”(即含活性链的胶乳)、补加单体或调节剂的方法控制聚合速度、分子量和胶粒的粒径。也可直接生产高浓度的胶乳。

乳液聚合有以下特点:

①以水作为介质,价廉安全。

②液的站较小,有利于税拌、传热和管道输送。

③聚合速率快同时产物相对分子质量大。

④在直接应用乳液的场合,如乳液涂料、粘合剂、织物处理剂等,使用十分方便。

⑤产物中残留乳化剂,有损于某些性能,如电性能、耐水性等等。

乳液聚合分三个阶段:增速期,恒速期,降速期。增速期(也叫成核期)有胶束成核、水相成核、液滴成核三种机理,具体就不细说了。恒速期就是胶粒数木不变,聚合速率恒定,单体液滴消失就结束这一阶段,第三阶段已经没有单体液滴,依靠胶粒里的残余单体继续聚合,所以速率逐渐降低。

总结起来就是:在水相中产生初级自由基和短链自由基,进入胶束成核,在胶束或胶粒内增长,另一自由基进入胶粒后才终止。自由基寿命长,兼有高速率和高分子量的动力学特征。

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