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中可能产生的“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。
工合成反型应制速成率各的种统产一品，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
织代、表造了纸化、学皮化革工等发行展业的。方向
聚合物产品的应用
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。
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。
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。
5.1.1以水为介质聚乳合液的聚优合以缺水点为反应介质，聚合反应体系具有
黏在度乳低液，聚体合系体内系部中热，交引换发容剂易是控溶制于。水整相个且反在应水
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绿色化学
陈秀丽
第五章 高分子材料的绿色合成化学
Green Synthesis Chemistry of Macromolecule Material
2011化学班
二O一四年四月
Green Synthesis Chemistry of Macromolecule Material
■CONTENT
■REQUEST
聚氨酯合成技术、辐射交联聚
5.6 等离子体聚合技术
合技术。
5.7 酶催化聚合技术
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。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。
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。
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，以其作溶剂进行反 应或聚合物产品以其为分散介质均可以减少对境的危害。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，仅靠高效搅拌和换热 装置难以将产生的聚合热及时排除。
5.1 以水为分散介质的聚合技术
1．掌握：以水为分散介质
5.2 离子液体中的聚合技术
的聚合技术、离子液体中的聚
5.3 超临界流体中的聚合技术
合技术、辐射交联聚合技术、 等离子体聚合技术；
5. 4 低残存VOC的水基聚氨酯合成 2．理解：超临界流体中的
技术
聚合技术、低残存VOC的水基
5.5 辐射交联聚合技术
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；
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、丙烯腈、丙烯醛）等，单体用量大多数 控制在40%~60%之间。
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液实凝现聚了成高块相状对、分颗子粒质状量或和粉高末聚状聚合物，然后加
乳液聚合的优点