乳化聚合時溫度記錄（每五分鐘記錄一次）
添加物使用量
（六）思考题
1. 在乳液聚合过程中，乳化剂的作用是什 么？为什么要加两种乳化剂？
答： 乳化剂是乳浊液的稳定剂，它是一类可以
使互不相容的油和水转变成难以分层的乳液的 物质，属于表面活性剂，具有表面活性剂的乳 化、增溶、发泡、分散等作用。乳化剂分子通 常由两部分组成:亲水的极性基团和亲油的非极 性基团。
（三）实验仪器设备：
（四）药品：
（五）实验步骤：
1、醋酸乙烯酯的精制（商品中含有苯 胺、乙酸、水等）
在100ml分液漏斗中加入50ml醋酸乙烯酯 单体，用15ml盐酸（4mol/L）洗涤2次， 15ml的饱和碳酸钠溶液洗涤2次，再用蒸馏 水洗涤至中性。分离出单体置于锥形瓶中， 加入无水硫酸钠至液体透明，干燥后的单体 进行常压蒸馏，收集在72~73℃的馏分。如 单体暂时不用，可贮存在烧瓶中，充氮气封 存，置于冰箱中。
主要聚合反应式如下
O S O O S O
：
2 O
S O
R
R + H2C
CH OCOCH 3
RCH2CH + H2C
OCOCH 3
CH OCOCH 3
CH2CH
OCOCH3
2
CH2CH
OCOCH3
CH2CH2 +
OCOCH 3
HC
CH OCOCH 3
或 CH2CHCHCH2
H 3 CO C COCH 3
在70~72℃保温10min，缓慢升温到75℃， 保持 10min，再缓慢升温至 78℃， 保持 10min，再缓慢升温至80℃，保持10min。
5、停止反应
撤掉油浴，自然冷却到40℃，停止搅拌， 出料。
6、测量含固量
观察乳液外观，称取约4 g乳液，放入烘箱 在 90℃ 干燥，称取残留的固体质量，计算 固含量。
由于醋酸乙烯酯的自由基很活泼，易发生链 转移反应，于是加入聚乙烯醇来保护醋酸乙 烯酯，防上粒子相互并合。单独选用阴离子 型乳化剂，如烷基磺酸钠或烷基苯磺酸钠时， 由于乳胶粒外电子的相互排斥，使乳液具有 较大的稳定性，但形成的乳胶粒子小，乳液 粘度大。将非离子型乳化剂和离子型乳化剂 按一定比例混合使用时，常常会聚得较好的 乳化效果会使形成的乳胶粒直径比单独使 用 阴离子乳化 剂时的乳胶料直径大，这 样
约6～7 mL的5 %碳酸氢钠水溶液，调节pH至5～6。然后 慢慢加入4.5 mL的邻苯二甲酸二丁酯，搅拌1 h，冷却 至室温得白色粘稠乳液，即实验成品。聚醋酸乙烯酯乳 液的实验装置如图.
2、仪器安装（如右图）
3、配制10%的聚乙烯醇 水溶液
将37.5g醇解度为88%的聚 乙烯醇溶解在34ml蒸馏水中， 最好先浸泡一段时间，然后在 沸水中完全溶解。
O O
1、乳液聚合特点：
乳液聚合能在高聚合速率下获得高分子量 的聚合产物，且聚合反应温度通常都较低，特 别是使用氧化还原引发体系时，聚合反应可在 室温下进行。乳液聚合即使在聚合反应后期体 系粘度通常仍很低，可用于合成粘性大的聚合 物，如橡胶等。
2、乳液聚合所得乳胶粒子粒径大小及 其分布的影响因素
3.在乳液聚合过程中，搅拌起什么作用？
使引发剂和单体尽快分散到整个体系； 移走聚合反应放出的反应热； 有利于乳液质量的稳定；
• 组员：秦梦妍(05)、杨爽(13)、于琪(24)、 张资根(25)、孙腾达(26)
学习目标：
• 醋酸乙烯酯产品介绍； • 醋酸乙烯酯的乳液聚合实验方 案；
一、产品介绍：
• 醋酸乙烯酯为无色液体，具有甜的醚味； 微溶于水，溶于醇、丙酮、苯、氯仿。 • 醋酸乙烯酯易燃，其蒸气与空气可形成爆 炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆 炸。
就大大降低了乳胶粒表面上的电荷密度，使得带 负电的离子自由基更容易进入到乳胶粒中，因而 提高了引发效率。另外，还会使两种乳化剂分子 交替地吸附于乳胶粒的表面上，相当于在离子型 乳化剂分子之间又锲入了非离子型乳化剂分子， 这样就降低了在同一乳胶粒子上离子之间的静电 斥力，增强了乳化剂分子在乳胶粒上吸附的劳 度，加之非离子型乳化剂在乳胶粒子的保护作用， 更使乳胶粒的稳定性得到提高。
4、投料反应
将0.1g引发剂溶于3ml蒸馏水中并将其平均 分成三份。 在三口瓶中聚乙烯醇的10%水溶液37.5g （重量）、乳化剂OP-10 0.3g、蒸馏水44 （ml）。
开动搅拌，用油浴加热至65℃，加入第一 批引发剂1ml，待完全溶解后用滴液漏斗滴 加醋酸乙烯脂， 调节滴加速度先慢后快慢 慢升温至 70℃， 在 70 ± 1℃反应；1h 后 加入第二批引发剂1ml：再过1h后加入第三 批引发剂1ml，在2h内将5ml单体加完。
2.在乳液聚合过程中，为什么要严格 控制滴加速度和温度？ 答：在实验中要严格控制滴加速度，如果
开始阶段滴加速度过快，乳液中出现块状 物，使实验失败。 如果温度过高，不仅会使单体损失，同时 由于醋酸乙烯酯的聚合是放热反应，也会 使温度逐渐上升，要想获得高浓度稳定的 乳液很困难，而温度的升高也会使醋酸乙 烯酯水解产生的乙酸干扰试验。
乳液的不稳定性方式表现为变型、分层与沉降、絮凝或 聚结、破乳等多种,如图所示。乳液的分层是指因分散相与 分散介质密度的差异而引起的液滴上浮或下沉的现象。由于 制备的乳液的水相在20℃密度约为1g/cm3,油相密度为 1.325g/cm3,经实验观察制备的W1/O乳液不稳定的具体表现 形式主要是分层。因此可以通过乳液(水滴)沉降或(油滴)分 层的速率来判断乳液的稳定性,即分相法。
二、醋酸乙烯酯的乳液聚合的实验 方案：
（一）实验目的：
掌握实验室醋酸乙烯酯乳液 聚合反应实验； 掌握乳液聚合及其特点；
（二）实验原理：
乳液聚合最简单的配方由单体、水、水溶 性引发剂、乳化剂四部分组成。乳液聚合是 单体在含有乳化剂和引发剂的水介质中，在 搅拌和乳化作用下，分散成乳液状进行的聚 合反应。
（1）乳化剂:对同一乳化剂而言，乳化剂浓 度越大，乳胶粒子的粒径越小，粒径大小 分布越窄； （2）油水比: 油水比一般为1:2～1:3，油水 比越小，聚合物乳胶粒子越小；
（3）引发剂: 引发剂浓度越大，产生的自由基 浓度越大，聚合物乳胶粒越小，粒径分布越狭 窄，分子量也越小； （4）温度: 温度升高可使乳胶粒子变小，温度 降低则使乳胶粒子变大，但都可能导致乳液体 系不稳定而产生凝聚或絮凝； （5）加料方式: 分批加料比一次性加料易获得 较小的聚合物乳胶粒，且聚合反应更易控制； 分批滴加单体比滴加单体的乳液所得的聚合物 乳胶粒更小，但乳液体系相对不稳定，不易控 制，因此多用分批滴加乳液的方法。
• 与氧化剂能发生强烈反应。极易受热、光 或微量的过氧化物作用而聚合，含有抑制 剂的商品与过氧化物接触也能猛烈聚合。 其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当 远的地方，遇明火会引着会燃。 • 主要用于生产聚乙烯醇树脂和合成纤维。 其单体能共聚，可生产多种用途粘合剂； 还能与氯乙烯、丙烯晴、丁烯酸、丙烯 酸、乙烯单能共聚接枝、嵌段等制成不同 性能的高分子合成材料。