乳液聚合的特点是什么(乳液聚合的特点和机理)

乳液聚合的特点?

是高分子合成过程中常用的一种合成方法,因为它以水作溶剂,对环境十分有利。在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。

优点:  (1)聚合热易扩散,聚合反应温度易控制;  (2)聚合体系即使在反应后期粘度也很低,因而也适于制备高粘性的聚合物;  (3)能获得高分子量的聚合产物;  (4)可直接以乳液形式使用  可同时实现高聚合速率和高分子量。在自由基本体聚合过程中,提高聚合速率的因素往往会导致产物分子量下降。此外,乳液体系的粘度低,易于传热和混合,生产容易控制,所得胶乳可直接使用,残余单体容易除去。缺点是聚合物含有乳化剂等杂质影响制品性能;为得到固体聚合物,还要经过凝聚、分离、洗涤等工序;反应器的生产能力也比本体聚合时低。  缺点:  需破乳,工艺较难控制

乳液聚合需要水浴加热吗?

丙烯酸乳液合成需要体系达到一定的反应温度,反应过程中乳液聚合会释放出一部分热量,但是该热量不足以维持体系保持在要求的反应温度,尤其是在实验室进行小试过程中,反应物量比较少,乳液聚合过程中释放的热量难以维持体系要求的反应温度,所以需要对聚合反应瓶进行外界加热,在实验过程中一般采用的是水浴加热的方式。

但在长期的实验操作过程中发现,由于水浴的温度经常需要升到85℃~90℃,温度较高,水的蒸发作用比较明显,那么就会导致水浴锅中的水在实验过程中不断的因为蒸发而减少,而人为的补加冷水虽然可以解决补充水分的问题,但补加的冷水导致水浴锅温度下降,从而导致对反应瓶加热的不均匀,造成反应物结渣、反应慢等情况时有发生,影响了实验的准确性。

乳液聚合的原理是什么?

聚合反应可以通过本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合方式实施。本体聚合具有过程简单、没有杂质等优点,缺点是聚合热不易排除,容易粘釜。

溶液聚合的最大优点是容易排除聚合热,缺点是需要使用溶剂,工艺更复杂、成本较高。

乳液聚合和悬浮聚合不使用溶剂,将单体分散在水中遵行聚合,解决了本体聚合的散热问题,因而综合了本体聚合与溶液聚合的优点,缺点是引入了分散剂、乳化剂等杂质,增加了后处理工序。

VCM转化为PVC的反应是放热反应,聚合热为1540kJ/kg,因此,聚合过程的散热是非常重要的问题。

绝大多数工业PVC通过悬浮聚合方式生产,所得产品通常称为悬浮法PVC,一部分通过乳液聚合方式生产,所得产品称为乳液法PVC。20世纪50年代~60年代,本体聚合法也已经实现工业化。

谁知到丙烯酸乳液聚合的原理?

乳液聚合是在胶束中进行的,要求单体不溶于水,而丙烯酸是水溶性单体,不适合正相乳液聚合,因此丙烯酸只能采用反相乳液聚合的方法。

  间歇法丙烯酸乳液聚合对聚合釜间歇操作,即将乳液聚合的原材料在进行聚合时一次性全部加入反应釜,在规定聚合温度、压力下反应,经过一定时间,单体达到一定的转化率,停止聚合,经脱除单体、降温、过滤等后处理,得到丙烯酸乳液产品。反应釜出料后,经洗涤,继而进行下一批次的聚合操作。

  2、半连续法乳液聚合

  半连续法乳液聚合先将去离子水、乳化剂及部分单体和引发剂加入反应釜,聚合一定时间后,按规定程序滴加剩余引发剂和单体,滴加可连续滴加,也可间歇滴加,反应到所需转化率结束聚合。

乳液聚合为什么多做橡胶?

因为乳液聚合适合生产高分子材料。

借助表面活性剂(乳化剂)的作用,在搅拌下使单体分散在介质(通常为水)中形成乳胶液,然后加入引发剂和其他化学助剂的聚合方法。

乳液聚合的优点是聚合速率快,分子量大,聚合反应平稳,体系的粘度小,利于搅拌传热,可用水作分散介质,成本低,中间产品胶乳可直接使用(如作水乳漆、涂料、印染浸渍制品和海绵橡胶等)。其缺点是组分多,产品纯度低,电性能差以及成本稍高等。

工业上乳液聚合主要用于合成橡胶(如氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶等)和树脂(如ABS 树脂和聚氯乙烯)的生产。

乳液聚合生产聚氯乙烯的优点?

.乳液聚合的优点

(1)既有较高的聚合速率又可获得分子质量很高的聚合物,而在本体、溶液、悬浮聚合方法中促使聚合速率提高的一些因素(如增加引发剂浓度、提高反应温度)往往会使聚合物分子质量降低。

(2)可借乳化剂浓度来控制聚合反应速率和产物平均聚合度。

(3)以水作为分散介质、价廉、聚合热易于排散、不易局部过热、分子量分布较窄。

(4)乳液体系粘度低,因而特别适于生产胶粘性的聚合物,如丁苯乳胶、丁腈乳胶、聚乙酸乙烯酯等。

(5)有时聚合所得胶乳可直接用作涂料、粘合剂、浸渍剂或用于制造纤维。如生产聚氯乙烯人造革用的树脂就是用此法生产的,它约占聚氯乙烯总产量的10%。

(6)溶解度(在水中)差别很大的两种单体可用乳液聚合法进行共聚。

乳液聚合过程可分为哪三个阶段?

乳液聚合过程分为成核期、恒速期、降速期三个阶段。

(1)成核期 胶束不断减少,胶粒不断增多,速率相应增加;单体液滴数不变,只是体积不断减少。到达一定转化率后未成核的胶束消失,表示成核期结束,胶粒数趋于恒定。

标志:胶束消失,胶粒数趋于恒定。

(2)恒速期 只有胶粒与液滴两种粒子,聚合速率恒定。

标志:单体液滴的消失。

(3)降速期 只有胶粒一种粒子,胶粒数不变,聚合速率降低。

乳液聚合四种方式?

乳液聚合定义 生产聚合物的方法有四种:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。

乳液聚合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

比较乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合和本体聚合的特点及其优缺点?

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。

版权声明