文档介绍：实验五
乙酸乙烯酯的乳液聚合
实验5 乙酸乙烯酯的乳液聚合
一、基本原理
乳液聚合: 将不溶或微溶于水的单体在强烈的机械搅拌及乳化剂的作用下与水形成乳状液,在水溶性引发剂的引发下进行的聚合反应。
乳液聚合与悬浮聚合相似之处:
都是将油性单体分散在水中进行聚合反应,因而也具有导热容易,聚合反应温度易控制的优点。
乳液聚合与悬浮聚合不同之处:
(1)在乳液聚合中,单体虽然同以单体液滴和单体增溶胶束形式分散在水中的,但由于采用的是水溶性引发剂,因而聚合反应不是发生在单体液滴内,而是发生在增溶胶束内形成M/P(单体/聚合物)乳胶粒。
(2)每一个M/P乳胶粒仅含一个自由基,因而聚合反应速率主要取决于M/P乳胶粒的数目,亦即取决于乳化剂的浓度。
(3)由于胶束颗粒比悬浮聚合的单体液滴小得多,因而乳液聚合得到的聚合物粒子也比悬浮聚合的小得多。
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。
乳液聚合所得乳胶粒子粒径大小及其分布的影响因素
(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,形成的M/P颗粒越多,聚合物乳胶粒越小,粒径分布越窄,但分子量越小;
(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预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,因此多用分批滴加预乳液的方法。
(1)先在50mL烧杯中将KPS溶于8 mL水中。
(2)另在装有搅拌器、冷凝管和温度计的三颈瓶(如上图)中加入30mL聚乙烯醇溶液, mL 乳化剂OP-10,12 mL蒸馏水,5