反相乳液聚合法課件

反相乳液聚合法XXX5.21.2014材料?制備方法2022/12/18乳液聚合法背景原理應(yīng)用及展望文獻(xiàn)陳述一、背景知識(shí)乳液聚合是制備聚合物的一種重要技術(shù)，最早的關(guān)于乳液聚合方法的報(bào)道出現(xiàn)于1932年。其后，在經(jīng)歷了1930～1950年的初步發(fā)展之后，才成為目前在聚合物制備中舉足輕重的工業(yè)方法。乳液聚合是高分子合成過程中常用的一種合成方法，也是非常重要的一種方法，它以水作溶劑，對(duì)環(huán)境十分有利。2、乳液聚合的優(yōu)缺點(diǎn)a、優(yōu)點(diǎn)：作分散介質(zhì)，傳熱控溫容易；

可在低溫下聚合；反應(yīng)速率快，分子量高；反相乳液聚合中，油相（連續(xù)相）可重復(fù)使用）；

可直接得到聚合物乳膠。b、缺點(diǎn)：要得到固體聚合物，后處理麻煩（油水相難分離）；

難以除盡乳化劑殘留物；

成本較高。3、乳液聚合的分類按照聚合物（反應(yīng)物）能否溶于油相，可分為：均相乳液聚合和非均相乳液聚合。按照油水相的比例，可分為：W/O（正相：油包水體系），O/W（反相：水包油），W/O/W（復(fù)相）O/W/O（復(fù)相）核殼微球結(jié)構(gòu)4、乳液聚合的主要組分單體：在水相（或油相）中能均勻溶解，但不溶于油相（水相）的反應(yīng)物。引發(fā)劑：在自由基聚合中，有偶氮類引發(fā)劑、有機(jī)過氧化物、無機(jī)過氧化物等。在逐步聚合反應(yīng)中，可選用交聯(lián)劑。水相（油相）：傳統(tǒng)乳液聚合以水作介質(zhì)，選用水溶性引發(fā)劑。反相乳液聚合中，采用油相為介質(zhì)（如：液體石蠟，正己烷，苯基硅油等）。乳化劑：陰離子乳化劑與非離子表面活性劑（Span-80，Tween-80）。5、乳化劑和乳化作用使互不相溶的兩物質(zhì)（水與油）轉(zhuǎn)變成相當(dāng)穩(wěn)定而難以分層的乳液。1）當(dāng)乳化劑的濃度很低時(shí)，乳化劑以分子狀態(tài)真溶于水中，親水基伸向水層，疏水基伸向空氣層，水表面張力急劇下降。2）當(dāng)乳化劑濃度達(dá)到一定值時(shí)，表面張力的下降趨向平緩。3）乳化劑濃度超過臨界膠束濃度（CMC）后還不很高時(shí)，膠束較小。4）乳化劑濃度較大時(shí)，膠束呈棒狀，膠束中乳化劑的分子的疏水基伸向膠束內(nèi)部，親水基伸向水層。7、親油親水平衡值（HLB）親水親油0715HLB值9、破乳技術(shù)物理破乳技術(shù)和化學(xué)破乳技術(shù)物理破乳技術(shù)：過濾樣品；長時(shí)間靜置；用力甩搖分液漏斗；離心分離；超聲法破乳；冷凍法；乳化液過濾法；添加重蒸水。常用化學(xué)破乳技術(shù)：采用比重接近l的溶劑進(jìn)行萃取時(shí)，萃取液容易與水相乳化，這時(shí)可加入少量的乙醚，將有機(jī)相稀釋，使之比重減小，容易分層。加鹽：對(duì)于反相乳液聚合的油相難以除去，采用添加酸性飽和食鹽水，攪拌后靜置，待油水相上下分層后，再過濾提純。10、反相乳液聚合的影響因素及基本配量油水相比例1:1.2～1:2.0；油相性質(zhì)：表面張力，HLB值大小等；乳核溶液：單體（或反應(yīng)物）；乳化劑用量：占總體積的0.2%～0.8%；攪拌速度：適中的攪拌速度，太高太低都不利于乳液生產(chǎn)；溫度適中。

三、應(yīng)用及展望乳液聚合因能夠制備：單分散聚合物微球、聚合物復(fù)合膠乳、表面功能化微球等，在污水治理，萃取分離，催化，食品，生物醫(yī)藥（核殼結(jié)構(gòu)），化妝品，材料制備，化學(xué)反應(yīng)介質(zhì)，涂料等領(lǐng)域均具有潛在的應(yīng)用前景。從上面的介紹中我們可以看出國外在反相乳液聚合的基礎(chǔ)理論和實(shí)踐應(yīng)用上都做了較大量的工作。盡管如此,仍然還有許多方面須進(jìn)一步探索。在基礎(chǔ)理論方面今后的工作可望在以下幾方面進(jìn)一步展開：1.由于反相乳液固有的不穩(wěn)定性,人們正對(duì)一種新的方法——反相微乳液聚合,傾注極大的熱情,也已取得了相當(dāng)?shù)某删?，在今后的研究?它仍然會(huì)占據(jù)相當(dāng)?shù)谋戎兀?.拓寬反相乳液的聚合體系,開展三元共聚含研究等；3.介質(zhì)(如溶劑酸鹽等)對(duì)聚合反應(yīng)各方面的影響不可忽略。

四、文獻(xiàn)陳述Experimental：1.PreparationofsodiumPVAsulfate.2.Preparationofsuperabsorbents.

Apredeterminedamountof7.5MNaOHsolution

wasaddeddropwisetothestirredaqueousAAsolution

ina50mlbeakercooledwithanicebathforpartial

neutralization（中和）.Thecrosslinkingmonomer,MBA（N,N乙烯基雙丙烯酰胺）,

was

dissolvedintheaboveAAsolution.ThemonomersolutionwasthenaddedtotheSPSsolutionina50mlvial

withnitrogenbubblinguntilaclearmixturewasobtainedwhichwasusedasthedispersephase.Toluene

usedasthecontinuousphase,inwhichamixtureofthe

emulsifierSpan80andethylcellulose(weightratio10:1)

wasdissolved,waspouredintoafour-neckedflaskfittedwithamechanicalstirrer,thermometer,droppingfunnel

andarefluxcondenser.Thedispersephasecontaining

themonomerandSPSwascarefullyaddeddropwiseto

thecontinuousphasewhilestirringwithapropellertype

stirrerat500rpmtoformanemulsion.

Purifiednitrogen

was

bubbledat

roomtemperature

throughtheemulsion

forabout20mintoeliminateoxygen.Temperaturewas

equilibratedat50–90℃inathermaloilbath.AIBN

initiatordissolvedintoluenewasthenaddedandthe

reactionmasswasstirredfor1h.Theproductwasthen

pouredintomethanoltoremovewater.Thedewatered

productwasimmersedinamethanol–toluenemixture

(weightratio7:3)andstirredfor24htoremoveemulsifiersandinitiator,andfinallydispersedinmethanolfor

3h.Theproductparticleswerefilteredanddriedin

vacuumat65℃for2days.Fig.5.Scanningelectronmicrographof(a)groundSA-IP-SPS

preparedwithoutethylcelluloseand(b)SA-IP-SPSprepared

withethylcellulose.Experimental：Inverseemulsion