反相乳液聚合ppt
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反相乳液聚合的应用
1、制备聚苯胺 聚苯胺是 一 种导电、导热高聚物。通 常聚苯胺是利用过硫酸铵 或重铬酸钾为引发剂在酸 性水溶液中进行溶液聚合, 通过氧化苯胺制得,产物几 乎不溶于水及其他极性溶 剂,因此很难加工。如聚合 产物是胶状分散体形态,则 其加工性能将得到明显改 善 2、制备增调剂 由反相乳液 聚合法制备印染用合成增 稠剂,产品性能很好,最大 的优点是: ①产品最终状 态为乳液状,无需经过后处 理工序即可直接使用; 生 产效率高,成本低,节约能 源;产品易于分散在水中, 因此在配制色浆时,不再需 使用煤油调节,减少了环境 污染,降低了危险性。②产 品的加工及使用性能好,操 作简单易控制;用于印花时 ,质量高,使用量少。
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定义对比
二、体系
反相乳液聚合体系主要包括: 水溶性单体、 引发剂、 乳化剂、 水和 有机溶剂等。
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三、单体
研究的最多的水溶性单体是丙烯酰胺 (AM),对乙烯基苯磺酸钠、丙烯、N-乙烯 基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸、丙烯酸钠盐 或铵盐、a-丙烯硫酸醚等也有研究。对阳离 子型单体二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯 酸二氧乙酯的季铵盐等也进行了一定研究。
反相乳液聚合
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导入背景 乳液聚合技术早在20世纪30年代已见于工业生产。目前乳 液聚合已成为高分子科学和技术的重要工艺,是生产高聚物 的重要方法之一。 许多高分子材料,如合成塑料、合成纤维、合成橡胶、粘 合剂、涂料、絮凝剂、涂饰剂、医用高分子材料等,都是采 用乳液聚合方法生产的。 关于乳液聚合的新品种、新方法不断出现,如微乳液聚合、 无皂乳液聚合、辐射乳液聚合以及反相乳液聚合等。 其中,反相乳液聚合作为一种新型乳液聚合技术,它的基 础性研究和应用研究已取得较大进展,反相乳液聚合已成为 乳液聚合的一个重要分支。目前其产品已在一些部门得到广 泛应用。在此就反相乳液聚合目前的研究概况以及应用做一 综述。
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反相乳液聚合的应用
3、在造纸工业中应用 反相 乳液聚合制备的聚合物用 于造纸工业主要是提高填 料和细小纤维的利用率, 改善纸张的脱水性能,从 而提高工艺效率和纸张的 物理机械指标。 4、在石油开采中的应用 在石油钻井、堵水、酸化、 压裂、洗井、固井、减阻、 防垢及二次、三次采油中, 都应用具有增稠、絮凝等 性能的物质。用反相乳液 聚合方法制备的高相对分 子质量的聚丙烯酰胺广泛 应用于上述领域。
可分成以下几个阶段:
阶段(1):乳胶粒生成阶段 引发剂加入到体系中后,在水相中分散出自由 基。在聚合反应前常需要经历一个诱导期。在此 期间。自由基为阻聚剂所捕获,因而不引发聚合。 诱导期过后,进入反应加速期,即乳胶粒的生成 阶段。
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六 、 反 相 乳 液 聚 合 的 机 理
阶段(2):乳胶粒长大阶段 在此阶段,引发剂继续分解出自由基,由于乳 胶粒数目要比单体液滴数目多得多,所以自由基 主要向乳胶粒扩散,在乳胶粒中引发聚合似的乳 胶粒不断长大。在反应区中单体不断被消耗,单 体液滴中单体不断减少,直到单体液滴消失。由 胶束耗尽大单体液滴消失这一阶段称为乳胶粒长 大阶段。、 阶段(3):聚合完成阶段 在这一阶段,胶束和单体液滴均已消失。在阶 段后期,当转化率增至某一直时,转化率降低至 零,这种现象叫做玻璃化效应。在聚合完成阶段, 聚合物浓度随转化率上升而增大,体系的玻璃化 温度随之升高,当玻璃化温度等于反应温度时, 乳胶粒中的活性分子链和单体都被固结,链增长 速率常数急剧降低为零,反应结束。
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一、定义
反相乳液聚合
反相乳液聚合定义:指水溶性 单体(如AA、AM)的溶液在剧烈搅 拌下和乳化剂(一般为非离子型乳化 剂)的作用下,分散于油相(脂肪烃 或芳香烃)中,形成“油包水”型乳 液,然后引发聚合。 乳液聚合 乳液聚合定义: 指油溶性单 体借助机械搅拌和乳化剂的作用, 分散在水或非水介质形成稳定的 “水包油”型乳液而聚合的反应
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六 、 反 相 乳 液 聚 合 的 机 理
在反应初期单体液滴和胶束共存,引发剂溶于 水相中,且在水相中分散为自由基。由于胶束的 直径通常要比单体液滴的直径小3~4个数量级, 它的比表面积远远大于单体液滴的比表面积,又 由于胶束的曲率半径很小,乳化剂分子在胶束表 层的排列方式的不同,导致单体在胶束内和液滴 内热力学状况不同,因而在连续相及界面产生大 自由基更容易进入胶束中,引发胶体内部的单体 形
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四、引发剂
引发剂一般使用油溶性的。油溶性 引发剂一般采用偶氮类(如偶氮二异丁腈 AIBN)和过氧化物(如过氧化苯甲酰BPO) 类引发剂。
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五、乳化剂
山梨糠醇脂肪肝酸酯(Span类)或其与聚氧 乙烯衍生物(Tween)的混合物,常用作反相乳液 聚合的乳化剂。 Tween类主要用作助乳化剂,用量较少,环氧 乙烷一环氧丙烷嵌段共聚物用作乳化剂很有特色, 因为它存在多室结构。 将两种或多种具有不同HLB值的乳化剂经物理 或化学方法混合构成复配乳化剂体系,使性质不 同的乳化剂由亲油到亲水间渐渐过渡,就会大大 增加乳化效果。