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乳液聚合——鳞片树脂

玻璃鳞片胶泥,环保防腐材料2016年08月01日 字体:
导读:乳液聚合(鳞片树脂)是指油性单体在水中由乳化剂分散成乳状液,由水溶性引发剂引发的聚合。乳液聚合是一种重要的自由基聚合实施方法。由于其独特的聚合机理,可以高的聚合速率合成高相对分子质量的聚合物,是橡胶用树脂(

乳液聚合(鳞片树脂)是指油性单体在水中由乳化剂分散成乳状液,由水溶性引发剂引发的 聚合。乳液聚合是一种重要的自由基聚合实施方法。由于其独特的聚合机理,可以 高的聚合速率合成高相对分子质量的聚合物,是橡胶用树脂(丁苯橡胶〉、乳胶漆 基料的重要聚合方法。

乳液聚合具有如下特点:

①水作分散介质,黏度低且稳定,价廉安全。

②聚合机理独特,可以同时提高聚合速率和聚合物相对分子质量。若用氧化 还原引发体系,聚合可在较低的温度下进行。

③对直接应用胶乳(乳液〉的场合更为方便,如鳞片涂料、胶黏剂、水性墨等。

④要获得固体聚合物时需经破乳、洗涤、脱水、干燥等工序,纯化困难,生 #成本较悬浮聚合高。

乳液聚合的最简单配方为:油性(可含少量水性)单体30^60^去离子 水40^70^水溶性引发剂0^3^0丨7“乳化剂

1.1.个1乳化剂

乳化剂实际上是一种表面活性剂,依其结构特征可分为阴离子型、阳离子型、 两性型及非离子型。乳化剂可以极大地降低界面(表面〕张力,使互不相溶的油水 两相借助搅拌的作用转变为能够稳定存在、久置也难以分层的白色乳液,是乳液聚 合的必不可少的组分。

乳化剂分子结构包括两部分,一部分是亲油的长链烷基,用“ I ”表示,另一 部分为亲水基,用“〇”表示。乳化剂分子在水中浓度很低时,是以单分子形式溶 解于水中,当浓度超过一定值时,是以一种特殊的结构^ “胶束”的形式分散在


⑷棒状        (妁球状

2-2胶束示意图


 

 





文本框: 水中。胶束可以是棒状的,也可以是球状的,如图2-2所示。


乳化剂的作用


①分散作用乳化剂使油水界面张力极大降低,在搅拌作用下,使油性单体 相以细小液滴分散于水相中,形成乳液。

②稳定乳液在乳液中,乳化剂分子主要定位于两相液体的界面上,亲水基 团与水相接触,亲油基团与油相接触。乳液聚合中常用阴离子型表面活性剂如十二 烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等作主乳化剂,非离子型表面活性剂如壬基酚聚环 氧乙烷醚作助乳化剂。阴离子型表面活性剂的亲水端带有负电荷,这样液滴上的同 种电荷层相互排斥,可阻止液滴间的聚集,起到稳定乳液的作用,而非离子型表面 活性剂亲水链段聚环氧乙烷嵌段定向吸附到乳胶粒的表面上,通过氢键作用吸附大 量的水,这层水层的位阻效应也有利于乳液的稳定。

③增溶作用乳化剂分子在超过一定浓度时,可形成胶束,这些胶束中可以 增溶单体,称为增溶胶束。例如,在室温下,苯在水中的溶解度为0.078/1008 920,但如果在10^的油酸钠水溶液中,苯的溶解度可提高到89^1008920 (苯的溶解度增大了 100多倍众增溶胶束是乳液聚合中真正发生聚合的场所。

乳液聚合用表面活性剂要求其有很好的乳化性。阴离子型主要以双电层结构分 散、稳定乳液,其特点是乳化能力强;非离子型主要以屏蔽效应分散、稳定乳液. 其特点是可增加乳液对?只值、盐和冻融的稳定性。因此乳液聚合时常将阴离子型 和非离子型乳化剂复合使用,以提高乳液综合性能。阴离子型乳化剂的用量一般占 单体的1^2^,非离子型乳化剂的用量一般占单体的2^4^。


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