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乳液聚合技术作为获取高聚物的重要方法之一,它起始于20世纪初,并于30年代开始广泛工业化。目前,乳液聚合大多分为常规水包油型乳液聚合、反相的油包水型乳液聚合、介于溶液聚合与乳液聚合之间的多相乳液聚合、以液氨、甲酰胺、甲酸等为分散介质的非水分散介质乳液聚合、有机分散介质分散乳液聚合、辐射乳液聚合、无胶束乳液聚合、双连续乳液聚合、乳液定向聚合、杂化乳液聚合、原子转移自由基乳液聚合等,它们的影响因素各有异同。
常规乳液聚合就是以油相为分散相,水为连续相的水包油型乳液聚合。虽然常规乳液聚合最简单的配方只是由单体、水、水溶性引发剂和乳化剂4部分组成,但其体系具有特定的复杂性,影响因素很多,以下将对单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌速率和聚合工艺等因素进行介绍。
目前常规乳液聚合的基本工艺主要有一次投料法、半连续法和种子法。一次投料法是将所有的单体、引发剂、乳化剂及所需物质一次投入到反应器中,然后升温至反应温度,开始反应,经历一段时间后降温出料。采用这种聚合方法,在反应经历了一段诱导期后,反应开始进行,一旦开始,由于热量大量产生,不能及时转移,会使反应器内部温度急剧升高,单体暴聚,并由于反应速率快,引发剂大量消耗,反应后期无足够的引发剂,乳化剂不能迅速地吸附到乳胶粒表面以维持乳胶粒的稳定,乳胶粒子之间的聚结作用力增大,从而导致凝聚使反应失稳。
半连续法是在一定温度下,先让部分单体在乳化剂溶液中经引发剂引发反应,进行到一定程度后,再将单体或单体预乳液不断滴加到反应器中,同时补加引发剂溶液,然后继续反应一定时间,达到一定转化率,降温出料。通过控制滴加速率,可使反应体系处于饥饿、半饥饿和充溢状态,则可获得结构不同,性能各异的聚合物乳液。令反应体系处于饥饿状态,加入的单体在乳胶粒表面聚合并增长,反应平稳进行,引发剂的不断加入保证了高转化率。
种子法是先制得种子乳液,然后再在种子基础上进一步进行聚合最终制得所需乳液。其工艺与半连续法相似,但可以通过改变种子单体和滴加单体的组成制得结构各异,性能更优的核壳乳液。
如含氟化合物等有 基本工艺主要有一次投料法、半连续法和种子法 ,后道还需要
为得到固体聚合物,还要经过凝聚、分离、洗涤等工序;