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丙烯酸乳液聚合反应的三大过程

日期:2018-05-02

丙烯酸防水乳液在各行各业已被广泛应用,市面上质量也是参差不齐。现在,乳液聚合过程对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性,在许多聚合物如合成橡胶、合成塑料、合成树脂涂料、粘合剂、絮凝剂、抗冲击共聚物的生产中,乳液聚合已成为主要的方法之一。

丙烯酸防水乳液

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一:乳胶粒生成阶段。在乳化剂和少量单体存在的水分散体系中,胶束的数量远比单体液滴的数量多,因此水溶性引发剂在水相中引发聚合反应。水中单体浓度低,形成的单体自由基也会进入到增溶胶束中去生长。增溶胶束就成了单体-聚合物的乳胶粒。这个阶段结束时,胶束消失,全部形成了乳胶粒。

二:匀速聚合阶段。这一阶段是从第一阶段末直到单体液滴消失为止,是聚合过程中极重要的阶段。在这个阶段中可以认为已经生成的乳胶粒数是不变的,而且只有单体的液滴存在。乳胶粒中单体浓度也可以认为是恒定的。引发剂在粒子中的终止占优势,水相中的终止可以略去不计,自由基的脱吸速度极小与吸附速率相比可以忽略处理。

三:降速阶段。这是从单体液滴消失后到反应结束的阶段,约占总转化率的50%。在初期乳胶粒的单体的浓度下降很慢;而乳胶粒的体积不但不减小,还随着转化率增大而增大。这是因为单体液滴尽管消失了,但乳胶粒仍然能从水相吸收溶解的单体。当溶解在水相中的单体被耗尽时,乳胶粒中单体的浓度就随着转化率的增大而逐渐降低;随着转化率的增大,乳胶粒中单体的浓度才开始较快的下降,同时因为聚合物比单体密度大,所以乳胶粒的体积将随着转化率的增大而稍有收缩。在此阶段,乳胶粒内单体的浓度不断下降,由于黏度增加、终止速率减慢,会出现自动加速现象;随着转化率的提高,在乳胶粒内部中聚合物的浓度越来越大,大分子链彼此缠结在一起,致使乳胶粒内部粘度越来越高,自由基链扩散阻力越来越大,发生凝胶效应,会造成聚合反应速率的增大、分子量增大、分子量分布变宽。

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