乳液聚合原理.ppt

第七章 自由基乳液聚合 生产工艺及设备 1、乳液聚合生产工艺的特点 1、乳液聚合生产工艺的特点 合成橡胶：丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等 1、乳液聚合生产工艺的特点 2、乳液聚合的基本原理 如果在水相中加入超过一定数量（临界胶束浓度）的乳化剂，经搅拌后形成乳化液体，停止搅拌后不在分层，此种现象称为乳化现象，此种稳定的非均相液体即是乳状液。 2、乳液聚合的基本原理 2、 乳液聚合的基本原理 2、乳液聚合的基本原理 2、乳液聚合的基本原理 2、乳液聚合的基本原理 2、乳液聚合的基本原理 乳液聚合机理 分散阶段（聚合前段） 乳液聚合机理 乳胶粒生成阶段（聚合Ⅰ段）（单体转化率达到10～20%） 乳液聚合机理 乳胶粒长大阶段（聚合Ⅱ段）（单体转化率达到20～60％） 乳液聚合机理 聚合完成阶段（聚合Ⅲ段） （单体转化率达到60～70％） 乳液聚合机理 2、乳液聚合的基本原理 乳液聚合反应动力学 乳液聚合反应动力学 3、乳液聚合物料体系及其影响因素 3、乳液聚合物料体系及其影响因素 3、乳液聚合物料体系及其影响因素 乳化剂的分类 乳化剂的分类 阴离子型乳化剂 是溶液聚合中使用最广泛的乳化剂。 由于阴离子型乳化剂外层具有静电荷，所以其机械稳定性好，化学稳定性差。 Gemini表面活性剂定义、结构特征 Gemini表面活性剂结构特征 Gemini表面活性剂的典型结构可以看成是由两个结构相同的传统表面活性剂分子通过一个连接链连接而成，其分子结构中至少含有两个疏水链和两个亲水基团（离子或极性基团）。 Gemini表面活性剂结构特征 分子中含有两个疏水链、两个亲水头和一个柔或刚性连接基。 常见的连接基：聚亚甲基、聚氧乙烯基等柔性基及芳基等刚性基团或杂原子等。 可以是亲水性的，也可以是疏水性的。 Gemini表面活性剂的类型 根据亲水头基的性质，双子表面活性剂可分为： 阳离子型——研究的最为广泛，主要研究为季铵盐型表面活性剂 阴离子型——包含磷酸盐、羧酸盐、硫酸盐和磺酸盐4种类型 非离子型——一般是从糖类化合物衍生而来 两性离子双子表面活性剂 阳离子Gemini表面活性剂 阳离子型Gemini表面活性剂 最重要的是含氮的表面活性剂。目前对阳离子型双子表面活性剂研究较多也是含氮原子的，而且主要是季铵盐型表面活性剂。这是因为它生物降解性好，毒性小，性能卓越。 阴离子Gemini表面活性剂 阴离子型Gemini表面活性剂 种类较多，大多数专利文献报道的内容属此类，并已有工业化产品供应。 从报道的化合物结构来看，主要分为磷酸盐、羧酸盐和磺酸盐型。 阴离子Gemini表面活性剂 非离子Gemini表面活性剂 近年来，阳离子Gemini 表面活性剂和阴离子Gemini 表面活性剂研究较多，而非离子Gemini表面活性剂研究的相对较少。 右图是以十二酸为原料制备的一种非离子 Gemini 表面活性剂 其它Gemini表面活性剂 阴阳离子Gemini表面活性剂 不对称结构Gemini表面活性剂 多烷基多季胺盐型Gemini表面活性剂 含有杂原子的Gemini表面活性剂 含碳氟链的Gemini表面活性剂 Gemini表面活性剂的性质 更易吸附在气／液表面，从而更有效地降低水的表面张力 Gemini表面活性剂的性质 更易聚集生成胶团，因而有更低的临界胶束浓度 Gemini表面活性剂的性质 具有更低的Kraff点 Gemini表面活性剂分子中含有两个亲水基，具有足够的亲水性，而且其分子含有两条疏水链，疏水性更强，更易在水溶液表面吸附和在水溶液中形成胶团。因此，与相应的单链表面活性剂相比较，具有更好地水溶性。 Gemini表面活性剂定义、结构特征 Gemini表面活性剂结构特征 Gemini表面活性剂的典型结构可以看成是由两个结构相同的传统表面活性剂分子通过一个连接链连接而成，其分子结构中至少含有两个疏水链和两个亲水基团（离子或极性基团）。 Gemini表面活性剂结构特征 分子中含有两个疏水链、两个亲水头和一个柔或刚性连接基。 常见的连接基：聚亚甲基、聚氧乙烯基等柔性基及芳基等刚性基团或杂原子等。 可以是亲水性的，也可以是疏水性的。 Gemini表面活性剂的类型 根据亲水头基的性质，双子表面活性剂可分为： 阳离子型——研究的最为广泛，主要研究为季铵盐型表面 活性剂 阴离子型——包含磷酸盐、羧酸盐、硫酸盐和磺酸盐4种 类型 非离子型——一般是从糖类化合物衍生而来 两性离子双子表面活性剂 阳离子G