等离子体聚合技术；
2．理解：超临界流体中的 聚合技术、低残存VOC的水基
5. 4 低残存VOC的水基聚氨酯
合成技术 5.5 辐射交联聚合技术 5.6 等离子体聚合技术 5.7 酶催化聚合技术
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聚氨酯合成技术、辐射交联聚
合技术。
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高分子材料合成与应用中的绿色化战略的形成有助于指导人 们在高分子材料的合成及加工领域为人类创造更美好的绿色未来。
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5.1.2 水相聚合体系的组成及其作用
1. 单体
乳液聚合常用的单体有乙烯基单体（如苯乙烯、乙烯、醋酸 乙烯酯、氯乙烯、偏二氯乙烯等），共轭二烯烃单体（如丁二烯、 异戊二烯、2，3-二甲基丁二烯、1，3-戊二烯、氯丁二烯），丙烯 酸及甲基丙烯酸系单体（如丙烯酸甲酯、丙烯酸烃乙酯、丙烯酸 烃丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸烃丁酯、丙烯酰胺、丙烯
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当需要从乳液中得到固体聚合 物时，要经过凝聚、洗涤、脱 水、干燥等一系列后处理工序， 这样使生产成本提高
乳液聚合存在的缺点
反应器的有效利用 空间小，设备利用 率降低。
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反应中使用的乳化剂难以除尽， 残留在聚合物中会影响最终产品 的电性能、透明度、耐水性及制 件表面的光泽；
仅靠高效搅拌和换热装臵难以将产生的聚合热及时排除。
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乳液聚合以水为反应介质，聚合反应体系具 5.1.1以水为介质聚合的优缺点 有黏度低，体系内部热交换容易控制。整个 在乳液聚合体系中，引发剂是溶于水相且 反应体系黏度并不高，基本上接近于连续相 在水相中不断分解成自由基的，当水相中 α- 不饱和单体（烯类单体） 在水相中实现自由基聚合反应即 的黏度，并且在聚合过程中体系黏度也不会 的自由基扩散到胶束或乳胶粒中时就引发 以水作介质，既避免了采用昂贵的溶剂，又避免 是高分子化学提到的乳液聚合。乳液聚合最简单的配方主要由单 发生大幅度变化。 聚合，而聚合反应发生在彼此孤立的乳胶 了溶剂回收的麻烦，同时还减少了引发火灾和污 体、水、水溶性引发剂和水溶性乳化剂四组分构成。 粒中，自由基容易保持较长的寿命而得到 染环境的可能性。水作为介质具有不污染环境、 较高平均相对分子质量的聚合物。 生产安全、对人体无害的特点，可以大大改善生 解决了热交换工程问题 产车间的劳动环境；水价格便宜，易于得到，可
形成稳定的聚合物乳液，使聚合物乳液在聚合、存放、运输和应 用过程中不会凝结破乳；同时乳化剂还直接影响着乳液聚合反应 速率。 乳化剂种类和浓度对乳胶粒的颗粒大小、数目，聚合物的相 对分子质量，聚合反应速率及聚合物乳液的稳定性等均有明显影 响。
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高分子绿色合成表现为以下几点要求： （1）反应原料应选择自然界中含量丰富的物质，而且对环境无害，
避免使用自然界中的稀缺资源，尤其是选择农副产品作为原料是最好
的选择。 （2） 聚合过程中使用的溶剂实现无毒化。 采用水、离子液体、
超临界流体作溶剂，或对使用的有毒溶剂进行循环利用，并降低其在
腈、丙烯醛）等，单体用量大多数控制在40%~60%之间。
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为了改善乳液聚合物硬度、抗张强度、耐磨性、耐溶剂性、 耐水性，常需要对线型聚合物进行交联形成网状结构聚合物。 共聚物中含有可交联基团的共聚单体，如（甲基）丙烯酸、 （甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酰胺时，它们与外加交
行反应或聚合物产品以其为分散介质均可以减少对环境的危害。本
章就α-不饱和单体化合物在水中聚合的反应过程作一介绍。
烯类单体发生聚合反应时强烈放热，在聚合过程中放热不均衡，
反应高峰期的放热速率是平均放热速率的2~3倍。为了控制传热、
传质和聚合物反应速率与聚合物分子质量及其分布，必须严格控 制好反应温度。其中控制散热过程是聚合过程中的关键工程问题，
联剂反应或这些基团之间相互反应都可以生成交联型聚合物，
从而改善聚合物性能
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2. 乳化剂
乳化剂在乳液聚合体系中起着非常重要的作用。
乳化剂可以将单体分散成细小的单体珠滴并吸附在其表面使 其稳定悬浮于水中成为贮存单体的“仓库”；它在水中形成含有
单体的憎溶胶束是形成乳胶粒的重要来源；它吸附在乳胶粒表面
鉴于高分子材料特有的实用性因素，人们更需要用冷静的头脑考
虑高分子材料的合成与应用的安全性能，用全面的、长远的眼光 在合成高分子材料时开发完全绿色的方法与工艺。
在高分子材料的合成中应考虑“生态高分子材料”的概念，
它不仅涉及“生态化学”（主要指原料和高分子聚合过程），而 且涉及“生态生产”（主要指生产环境） 、“生态使用”、“生 态回收”、“再生利用”以及残留在生态环境Байду номын сангаас可能产生的“深 远影响”等。理想的生态高分子材料研究内容应包括采用无毒、 无害的原料、进行无害化（废气、废水、废渣）材料生产（即零 排放） 、制品成型和使用周期中无环境污染、废弃后易回收和再 生利用的高分子材料。
产品中的残留率。 （3） 聚合过程使用新技术。
（4） 采用高效无毒化的催化剂提高催化效率，缩短聚合时间，降
低反应所需的能量。 （5） 聚合过程中没有副产物的生成至少没有有毒副产物的生成。
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5.1 以水为分散介质的聚合技术
水是化学溶剂中唯一没有毒性的液体反应介质，以其作溶剂进
Green Synthesis Chemistry of Macromolecule Material
■CONTENT
5.1 以水为分散介质的聚合技术 5.2 离子液体中的聚合技术 5.3 超临界流体中的聚合技术
■REQUEST
1．掌握：以水为分散介质
的聚合技术、离子液体中的聚 合技术、辐射交联聚合技术、
显著降低生产成本。因此，以水为分散介质的聚 聚合反应完成后，既可通过后处理使聚合物 合反应有着强大的生命力。 实现了高相对分子质量和高
乳液聚合的优点
乳液凝聚成块状、颗粒状或粉末状聚合物， 聚合反应速率的统一 然后加工成型制成各种产品，也可以将聚合 物乳液作为黏合剂、涂料和其他工作物质直 接用在建筑、纺织、造纸、皮革等行业。 代表了化学化工发展的方向 聚合物产品的应用