乳液聚合生产工艺PPT.ppt
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乳液聚合生产工艺(优选)乳液聚合生产工艺.3.5.4乳液聚合机理和动力学加入单体后,搅拌分散:单体、乳化剂在单体液滴、水相、胶束间形成动态平衡引发剂溶解在水中分解形成初始自由基,继而在不同的场所引发单体聚合生成乳胶粒:胶束消失标志这一阶段结束(3)乳胶粒长大阶段(4)聚合完成阶段(4)聚合完成阶段根据则乳液聚合的反应速率为:,双基终止后的平均聚合度为:式中,N为每毫升乳液中的乳胶粒数目;ρ为水相中自由基的产生速度。原因:较大的聚合物微粒(直径μm)在某一瞬间不只含有一个增长链;有些单体在水中的溶解度较大(如甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯等),相当一部分聚合物在水相中引发聚合,生成的聚合物在水相中沉淀析出,然后表面吸附乳化剂,以上动力学关系式中没有反映这一事实;向乳化剂进行链转移的事实没有考虑在内。3.5.5乳液聚合生产工艺自由基:水相→乳胶粒当乳化剂浓度达到CMC值时,再加入乳化剂则以胶束形式出现。乳化剂可能产生大量泡沫1乳液聚合的原料及配方生产共聚物时,较难控制其组成。1乳液聚合的原料及配方增速期:随着增溶胶束转变为乳胶粒的数目不断增加,直至胶束全部消失为止,反应处于加速阶段。加热乳液同时吹入热气体,非离子型乳化剂对电解质的稳定性好。所选用的离子型乳化剂的三相点应低于反应温度;工业上采用种子乳液聚合方法以提高产品乳液中固体微粒的粒径。双基终止后的平均聚合度为:则乳液聚合的反应速率为:(2)乳胶粒生成阶段加热乳液同时吹入热气体,(3)乳化剂:商品乳化剂多数实际上是同系物的混合物,不同厂家的同一型号乳化剂可能具有不同的乳化效果。c.所选用的离子型乳化剂的三相点应低于反应温度;所选用的非离子型乳化剂的浊点应高于反应温度。1乳液聚合的原料及配方减速期:体系中只有水相和乳胶粒两相。式中,N为每毫升乳液中的乳胶粒数目;每个胶束约由50-100个乳化剂分子组成,尺寸约4-5nm,胶束浓度为1018个/mL。氯乙烯要求单体转化率达85-90%胶束增溶后体积膨大,直径约6-10nm。甲基丙烯酸甲酯的乳液聚合,HLB值为12.(10)抗冻剂:某些特殊低温聚合加入抗冻剂以便将分散介质的冰点降低到聚合温度以下。每个胶束约由50-100个乳化剂分子组成,尺寸约4-5nm,胶束浓度为1018个/mL。(11)保护胶体:为有效地控制乳胶粒的粒径、粒径分布及保持乳液的稳定性,常常需要在乳液聚合反应体系中加入一定量的保护胶体如聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、阿拉伯胶等。甲基丙烯酸甲酯的乳液聚合,HLB值为12.目的:减少生成新粒子的几率,使粒径增大、分布变窄除第一聚合釜,部分单体可在其他聚合釜进料,可提高生产能力,减少“结垢”,提高固含量。多釜串联连续操作,聚合全过程中各釜放热量稳定。宏观上稳定时单分子乳化剂浓度与胶束浓度均为定值;单体、乳化剂在单体液滴、水相、胶束间形成动态平衡还原剂主要为亚铁盐如硫酸亚铁、葡萄搪、抗坏血酸等。②无机过硫酸盐-亚硫酸盐体系过硫酸盐主要是过硫酸钾或过硫酸铵,还原剂是亚硫酸氢钠、亚硫酸钠等。(5)pH缓冲剂:常用的缓冲剂是磷酸二氢钠、碳酸氢钠等。(8)链终止剂:在乳液聚合过程结束后加入链终止剂,如亚硝酸钠、多硫化钠、二甲基二硫代氨基甲酸钠等。3.5.5.2聚合工艺a.乳液聚合间歇操作工艺特点b.乳液聚合半连续操作工艺特点c.乳液聚合连续操作工艺特点(2)聚合反应条件的控制b.反应终点的控制:通过单体的转化率控制反应终点。(3)分离未反应单体(4)后处理(5)种子乳液聚合—聚氯乙烯糊用树脂胶乳粒径控制方法:种子乳液聚合产品粒径分布比种子粒径分布宽的原因?如何可使最终产品粒径呈现双峰分布?两代种子工艺控制条件:目的:减少生成新粒子的几率,使粒径增大、分布变窄方法:1.控制乳化剂的加料速度,使其难以生成新的胶束。2.添加适量油溶性表面活性剂,例如用十二烷基硫酸钠与十二醇形成的复合乳化剂体系,将有助于提高初级粒子的平均粒径。聚合工艺:谢谢观看!感谢观看