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乳液聚合技術作為獲取高聚物的重要方法之一,它起始于20世紀初,并于30年代開始廣泛工業化。目前,乳液聚合大多分為常規水包油型乳液聚合、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、甲酸等為分散介質的非水分散介質乳液聚合、有機分散介質分散乳液聚合、輻射乳液聚合、無膠束乳液聚合、雙連續乳液聚合、乳液定向聚合、雜化乳液聚合、原子轉移自由基乳液聚合等,它們的影響因素各有異同。
常規乳液聚合就是以油相為分散相,水為連續相的水包油型乳液聚合。雖然常規乳液聚合最簡單的配方只是由單體、水、水溶性引發劑和乳化劑4部分組成,但其體系具有特定的復雜性,影響因素很多,以下將對單體、乳化劑、引發劑、緩沖劑、溫度、攪拌速率和聚合工藝等因素進行介紹。
目前常規乳液聚合的基本工藝主要有一次投料法、半連續法和種子法。一次投料法是將所有的單體、引發劑、乳化劑及所需物質一次投入到反應器中,然后升溫至反應溫度,開始反應,經歷一段時間后降溫出料。采用這種聚合方法,在反應經歷了一段誘導期后,反應開始進行,一旦開始,由于熱量大量產生,不能及時轉移,會使反應器內部溫度急劇升高,單體暴聚,并由于反應速率快,引發劑大量消耗,反應后期無足夠的引發劑,乳化劑不能迅速地吸附到乳膠粒表面以維持乳膠粒的穩定,乳膠粒子之間的聚結作用力增大,從而導致凝聚使反應失穩。
半連續法是在一定溫度下,先讓部分單體在乳化劑溶液中經引發劑引發反應,進行到一定程度后,再將單體或單體預乳液不斷滴加到反應器中,同時補加引發劑溶液,然后繼續反應一定時間,達到一定轉化率,降溫出料。通過控制滴加速率,可使反應體系處于饑餓、半饑餓和充溢狀態,則可獲得結構不同,性能各異的聚合物乳液。令反應體系處于饑餓狀態,加入的單體在乳膠粒表面聚合并增長,反應平穩進行,引發劑的不斷加入保證了高轉化率。
種子法是先制得種子乳液,然后再在種子基礎上進一步進行聚合最終制得所需乳液。其工藝與半連續法相似,但可以通過改變種子單體和滴加單體的組成制得結構各異,性能更優的核殼乳液。
如含氟化合物等有 基本工藝主要有一次投料法、半連續法和種子法 ,后道還需要
為得到固體聚合物,還要經過凝聚、分離、洗滌等工序;
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