乳液聚合只去钙镁离子
❶ 谁知道乳液聚合所需引发剂的引发原理
要解决你的问题,就先了解一下乳液聚合是什么吧:
单体在水介质中由乳化剂分散成乳液状进行的聚合.
(1)乳液聚合体系组成
水相:水、乳化剂、水溶性引发剂、缓冲剂(Na3PO4·12H2O)
油相: 单体 、分子量调节剂 、(十二硫醇)
一个理想的乳液聚合体系(构成见图)的聚合全过程可分为三个阶段.
i. 乳胶粒生成期(增速期)
ii. 恒速期
iii.降速期
从开始引发聚合,直至胶束消失,聚合速率递增,转化率0 ~ 15%。由胶束消失开始至全部液滴消失为止,转化率15 ~ 50%。由单体液滴全部消失到所有胶粒内的单体基本消耗完毕为止,转化率50% ~ 接近100%。
引发剂是乳液聚合的重要组分之一,其种类和用量等影响产品的性能质量。常用的引发剂有自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、阴离子聚合引发剂和配位聚合引发剂。乳液聚合中常用的为自由基聚合引发剂,它可分为不同种类。
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所以,首先要看你的乳液聚合反应所采用的引发剂才能说明具体过程,当然,由于你题目中已经说明了是自由基反应,但你要知道,自由基引发剂也分好几种的,由于你没有详说,那俺就把一般用到的都说一下吧:
1. 1偶氮类引发剂
偶氮类引发剂是指分子中含有偶氮基的一类化合物,有偶氮二异丁睛引发剂和偶氮二异庚睛引发剂。偶氮二异丁睛是常用的引发剂,一般在45 9C-- 65℃使用,热分解只产生一种自由基,该引发剂分解为一级反应,比较稳定。一般在低于80℃条件下使用较好,因为超过80℃就会激烈分解。 偶氮类化合物作引发剂与过氧化物相比有很多优点,它氧化能力小,在50℃一80℃能以适宜的速度分解,其分解速度受溶剂影响较小,无诱导分解,碰撞时也不会爆炸,产品易提纯,价格便宜。
1. 2有机过氧类引发剂
有机过氧化物分子中存在过氧弱键,可理解为过氧化氢的衍生物。其中一个氢原子被取代的称氢过氧化物,两个氢被取代的称过氧化物。该类引发剂按结构与性能特点常分成以下几类。
1. 3氧化一还原引发剂
氧化一还原组分是由组成它的氧化剂和还原剂之间发生氧化还原反应而产生能引发的自由基,这类引发剂称为氧化一还原体系。该类引发剂特点是活化能较低,可在低温下引发聚合,而有较快的聚合速率。这类引发剂包括水溶性引发剂和油溶性引发剂。
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❷ 为什么乳液聚合中多选离子型乳化剂和非离子型乳化剂配合使用
乳液来聚合是单体借助乳化源剂和机械搅拌,使单体分散在水中形成乳液,再加入引发剂引发单体聚合。在用乳液聚合方法生产合成橡胶时,除加入单体、水、乳化剂和引发剂四种主要成分外,还经常加入缓冲剂(用于保持体系PH不变)、活化剂(形成氧化还原循环系统)、调节剂(调节分子量、抑制凝胶形成)和防老剂(防止生胶及硫化胶老化)等助剂。工业化品种有乳聚丁苯橡胶,聚丙烯酸酯乳液等
优点:1、聚合速度快,产品分子量高;2、用水作分散机介质,有利于传热控温;3、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;4、胶乳可以直接用作最终产品。
缺点:1、聚合物分离析出过程繁杂,需加入破乳剂或凝聚剂;2、反应器壁及管道容易挂胶和堵塞;3、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。
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❸ 为什么苯乙烯乳液聚合中要用去离子水作介质
我一般就不复用中国娃娃(站内制联系TA)想问一下,苯乙烯用氢氧化钠除阻之后,减压蒸馏起什么作用?bluesky206(站内联系TA)用氢氧化钠洗涤是要去除阻聚剂,洗至中性干燥后减压蒸馏是为了除去部分聚合物.其实减压蒸馏也并不复杂,只要保证你的真空水泵的密闭性好就可以了.
❹ 丙烯酸甲酯乳液聚合时要多少HLB值的乳化剂来配
乳液聚合乳化剂的选择不要过度拘泥于HLB值,很多单体和混合单体往往实际内适应的HLB值非常宽!相比之容下,主乳化剂也就是离子型乳化剂类型的选择尤为重要!假如某个纯丙乳液配方聚合时凝胶多、粒子尺寸过细过粗、贮期过短,往往是(阴)离子型乳化剂类型不适合体系而不是拼命去调整非离子乳化剂的比例,以期改变HLB值!理论上丙烯酸甲酯亲水性偏大,HLB值较大!——很少人去做MA的均聚乳液吧!?
❺ 乳液聚合、悬浮聚合、本体聚合、溶液聚合,哪种聚合方法的纯度最高
乳液聚合 优点:散热容易,可连续化 缺点:产品中留有部分乳化剂和其他助剂,纯度不高
溶液聚合 优点:散热容易,可连续化 缺点:不宜制成干燥粉状或粒状树脂
悬浮聚合 优点:散热容易,间歇生产,产物比较纯净 缺点:需要加分离、洗涤、干燥等程序,较为复杂
本体聚合 优点:聚合物纯净,宜生产透明浅色制品;设备相对简单 缺点:不易散热,聚合时易发生爆聚
本体聚合:
本体聚合(bulk polymerization;mass polymerization )是单体(或原料低分子物)
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。有时也可加少量着色剂、增塑剂、分子量调节剂等。液态、气态、固态单体都可以进行本体聚合。:概念;单体(或原料低分子物)
在不加溶剂以及其它分散剂的条件下,由引发剂或光、热作用下其自身进行聚合引发的聚
合反应。英文名称bulk polymerization;mass polymerization ,是制造聚合物的主要方法之一。
特点:
产品纯净,电性能好,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。
优点:生产工艺简单,流程短,使用生产设备少,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;
在自由基聚合情况下,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。
应用
应用于制造透明性好的材料,以及介
电性好的电器;
由于混合和传热困难,工业上自由基本体聚合不及悬浮聚合、乳液聚合应用广泛,离子
聚合由于多数催化剂易被水破坏,故常采用本体聚合和溶液聚合。
溶液聚合:
将单体和引发剂溶于适当溶剂中
,
在溶液状态下进行的聚合反应
,
溶液聚合
(solution
polymerization)
是高分子合成过程中一种重要的合成方法。
定义
溶液聚合为单体、引发剂(催化剂)
溶于适当溶剂中进行聚合的过程。溶剂一般为有机溶剂
,
也可以是水
,
视单体、引发剂(或催化剂)和生成
聚合物的性质而定。如果形成的聚合物溶于溶剂,则聚合反应为均相反应,这是典型的溶液聚合;如果形
成的聚合物不溶于溶剂,则聚合反应为非均相反应,称为沉淀聚合,或称为淤浆聚合。
特点
聚合体系
的粘度比本体聚合低,混合和散热比较容易,生产操作和温度都易于控制,还可利用溶剂的蒸发以排除
聚合热。若为自由基聚合,单体浓度低时可不出现自动加速效应,从而避免爆聚并使聚合反应器设计简
化。缺点是对于自由基聚合往往收率较低,聚合度也比其他方法小,使用和回收大量昂贵、可燃、甚至
有毒的溶剂,不仅增加生产成本和设备投资、降低设备生产能力,还会造成环境污染。如要制得固体聚合物,
还要配置分离设备,增加洗涤、溶剂回收和精制等工序。所以在工业上只有采用其他聚合方法有困难或直接使用聚合物溶液时,才采用溶液聚合。
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
悬浮聚合:定义;通过强力搅拌并在分散剂的作用下,把单体分散成无数的小液珠悬浮于水,由油溶性引发剂引发而进行的聚合反应,悬浮聚合体系
悬浮聚合体系一般有单体、引发剂、水,分散剂四个基本
组分组成。悬浮聚合体系是热力学不稳定体系,需借搅拌和分散剂维持稳定。在搅拌剪切作用下,溶有引发剂的单体分散成小液滴,悬浮于水中引发聚合。不溶于水的单体在强力搅拌作用下,被粉碎分散成小液滴,它是不稳定的,随着反应的进行,分散的液滴又可能凝结成块,为防止粘结,体系中必须加入分散剂。悬浮聚合产物的颗粒粒径一般在
0.05~0.2mm。其形状、大小随搅拌强度和分散剂的性质而定。
本段特点
优点:
(1)
聚合热易扩散,聚合反应温度易控制,聚合产物分子量分布窄;
(2)聚合产物为固体珠状颗粒,易分离干燥
缺点
(1)存在自动加速作用;
(2)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);
(3)
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
. 乳液聚合:
乳液聚合
(emulsion
polymerization)
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。
特点
优点
(1)
聚合反应速度快,分子量高;
2
聚合热易扩散,聚合反应温度易控制;
(3)
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;
(4)
用水作介质,生产安全及减少环境污染;
(5)
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:
如果干燥需破乳,工艺较难控制
❻ 乳液聚合的组成与作用
1 单体
2 水
3 引发体系
引发体系主要是油溶性或水溶性引发剂。油溶性引发剂主要有偶氮引发剂和过氧类引发剂,偶氮类引发剂有偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁酸二甲酯引发剂等,水溶性引发剂主要有过硫酸盐、氧化还原引发体系、偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50引发剂)、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044引发剂)、偶氮二异丁咪唑啉(VA061引发剂)、偶氮二氰基戊酸引发剂等。
4 乳化剂
乳化剂是可使互不相容的油与水转变成难以分层的乳液的一类物质。乳化剂通常是一些亲水的极性基团和疏水(亲油)的非极性基团两者性质兼有的表面活性剂。
⑴种类
(i)离子型,分阴离子型和阳离子型,阴离子型:亲水基团一般为-COONa,-SO4Na,-SO3Na等,亲油基一般是C11~C17的直链烷基,或是C3~C6烷基与苯基或萘基结合在一起的疏水基;阳离子型:通常是一些胺盐和季铵盐
(ii)两性型:氨基酸,甜菜碱
(iii)非离子型:聚乙烯醇,聚环氧乙烷等
⑵作用
(i)降低表面张力,每种液体都有一定的表面张力,当向水中加入乳化剂后,水的表面张力明显下降,下降速度随温度的升高和乳化剂浓度的降低而减小;
(ii)降低界面张力,油(单体)和水之间的界面张力很大,当水中加入少量乳化剂后,由于油水界面的油相附着上一层乳化剂分子的亲油端,这样就部分或全部油水界面变成亲油界面,从而降低了油与水之间的界面张力;
(iii)乳化作用,乳化剂的作用是使亲油基伸向单体液滴内部,亲水基则朝向水相,如果采用离子型乳化剂时,则单体液滴表面会带有一层电荷;
(iiii)增溶作用,胶束中单体浓度大于单体在水中溶解度的现象称为乳化剂的增溶作用;
(iiiii)导致按胶束机理形成聚合物乳胶粒;
(iiiiii)发泡作用,加入乳化剂后,水的表面张力降低,故容易气泡,在生产中这是不利现象,需要采取相应的措施减少泡沫。
⑶主要参数
(i)临界胶束浓度(简称CMC):CMC越小,越易形成胶束,乳化能力越强.
(ii)亲水亲油平衡值(HLB值):8-18为宜
(iii)三相平衡点与浊点
❼ 为什么乳液聚合时加入非离子型表面活性剂可提高乳液的 ca2+ 稳定性
乳化剂用量大,分散胶束增多,粒径自然就小,粘度大,稳定性好;反回之就大,稳定性差。答 一般乳液颗粒的控制和搅拌、表面活性剂(分散剂)加入量有关,颗粒结构的控制主要由表面活性剂(分散剂)的性质决定的,设备确定后,选择表面活性剂(分散剂)或乳化剂是关键。
❽ 在乳液聚合过程中,乳化剂的作用是什么
分阴离子和非离子两种,阴离子乳化剂提供分散、乳化有机单体,使非均相专体系成为乳液,属包覆单体和消除静电防止聚团,预乳液作为种子生长。非离子提供空间阻隔,分散,降低表面张力,避免乳液破乳,对后端
应用还有机械稳定作用。
❾ 离子聚合为什么不能用乳液聚合的方法
反应物性质决定
❿ 为什么采用乳液聚合会得到高分子量的聚合物
采用阴离子乳化剂(PVA)和非离子乳化剂(OP-10)配合使用,两类乳化剂吸附在乳胶粒表面,既使乳胶粒间有静电斥力,又在乳胶粒表面形成水化层,产生协同效应,使乳液体系具有较高的稳定性。