文档介绍：第三章自由基聚合生产工艺
、乳状液的稳定和乳状液的变型与破乳
第三章自由基聚合生产工艺
乳液聚合是液态的乙烯基单体或二烯烃单体在乳化剂存在下分散于水中成为乳状液,此时是液-液乳化体系;,此时转变为固-液乳化体系。这种固体微粒的粒径一般在1μm以下,静置时不会沉降析出。
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第三章自由基聚合生产工艺
优点:
,它具有较高的比热,对于聚合反应热的清除十分有利;
,反应体系的粘度始终很低;分散体系的稳定性优良,可以进行连续操作。
(液)可以直接用作涂料、粘合剂、表面处理剂等。(胶乳涂料称为水分散性涂料。这种涂料不使用有机溶剂, 干燥过程中不会发生火灾的危险,无毒,不会污染大气,是近年来涂料工业发展方向之一)
乳液聚合的特点
第三章自由基聚合生产工艺
缺点:聚合物分离析出时,需要加破乳剂,如食盐溶液、盐酸或硫酸溶液等电解质,因此分离过程较复杂,并且产生大量的废水;如果直接进行喷雾干燥以生产固体合成材脂(粉状),则需要大量热能,而且所得聚合物的杂质含量较高。
乳液聚合的特点
第三章自由基聚合生产工艺
合成橡胶: 产量最大的品种丁苯橡胶,丁苯橡胶、丁脂橡胶、氯丁橡胶等目前用乳液聚合方法进行生产。
合成树脂: 采用乳液聚合方法的有:聚氯乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯及其共聚物、聚丙烯酸酯类共聚物等。
乳液聚合的应用
形成稳定乳状液
乳液中的聚合反应
第三章自由基聚合生产工艺
乳化剂所起的作用在很大程度上与表面现象有关。所以为了深入了解乳液聚合的机理,应首先探讨与表面现象有关的基本知识。
液态单体在引发剂作用下经乳液聚合转变为呈胶体分散状态高聚物的过程,其关键是水相中存在有乳化剂。这类物质大致可分为以下几种。 。,例如海藻酸钠、松香皂、蛋白质、糖及纤维素衍生物等 ,如碳酸镁、磷酸钙等。第2类乳化剂实质上也是表面活性剂但它是来源于天然原料。。
表面活性
界面:物质相与相的分界面。
在各相间存在:气-液、气-固、液-液、液-固和固-固五种界面。
表面:当组成界面的两相中有一相为气相时,称为表面。
第三章自由基聚合生产工艺
荷叶出淤泥而不染的特点是其表面具有超疏水性质引起的,这种超疏水的性质是荷叶表面的微米/纳米复合结构与其表面的植物蜡所产生的共同作用的结果。
荷叶的表面上有许多微小的乳突乳突的平均大小约为10微米,平均间距约12微米。而每个乳突是由许多直径为200纳米左右的突起组成的。原来在“微米结构”上再迭加上“纳米结构”,就在荷叶的表面形成了密密麻麻分布的无数“小山”,“小山”与“小山”之间的“山谷”非常窄,小的水滴只能在“山头”间跑来跑去,不能钻到荷叶内部。于是荷叶便有了疏水的性能。
第三章自由基聚合生产工艺
第三章自由基聚合生产工艺
由于表面微米级结构的取向排列,水滴在水稻叶表面会呈现各向异性的流动趋势。
水稻叶表面的微观结构电镜照片
水滴在水稻叶表面的各向异性
第三章自由基聚合生产工艺
一种常见的生活在池塘、河流和溪水表面的昆虫-水黾为何能毫不费力地站在水面上,并能快速地移动和跳跃? 这种优异的水上特性是利用其腿部特殊的微纳米结构与其表面油脂的协同效应实现的。
水黾腿部的微观结构电镜照片