文档介绍：苯乙烯乳液聚合实验五:苯乙烯乳液聚合【实验目的】,从而了解乳液聚合的特点,了解乳液聚合中各组分的作用,尤其是乳化剂的作用。,以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。【实验原理】乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下,分散在介质中加入水溶性引发剂,在机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。它不同于溶液聚合,又不同于悬浮聚合,它是在乳液的胶束中进行的聚合反应,产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂,还有调节剂、pH缓冲剂及电解质等其他辅助试剂,它们的比例大致如下:水(分散介质):60%~80%(占乳液总质量)单体:20%~40%(占乳液总质量)乳化剂:%~5%(占单体质量)引发剂:%~%(占单体质量)调节剂:%~1%(占单体质量)其他:少量乳化剂是乳液聚合中的主要组分,当乳化剂水溶液超过临界胶束浓度时,开始形成胶束。在一般乳液配方条件下,由于胶束数量极大,胶束内有增溶的单体,所以在聚合早期链引发与链增长绝大部分在胶束中发生,以胶束转变为单体聚合物颗粒,乳液聚合的反应速度和产物相对分子质量与反应温度、反应地点、单体浓度、引发剂浓度和单位体积内单体-聚合物颗粒数目等有关。而体系中最终有多少单体-聚合物颗粒主要取决于乳化剂和引发剂的种类和用量。当温度、单体浓度、引发剂浓度、乳化剂种类一定时,在一定范围内,乳化剂用量越多、反应速度越快,产物相对分子质量越大。乳化剂的另一作用是减少分散相与分散介质间的界面张力,使单体与单体-聚合物颗粒分散在介质中形成稳定的乳浊液。乳液聚合则是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合,体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发刑四种基本组分组成。首先在乳液聚台体系中(乳化剂以四种形式存在:以单分子的形式存在于水中(形成真溶液;以胶束的形式存在于溶液中;被吸附在单体球滴表面上,使单体珠滴稳定地悬浮在介质中;吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。其次,乳胶粒主要是由胶束形成的,叫作乳胶粒形成的胶束机理。乳液聚合的聚合反应实际上发生在乳胶粒中。因为在乳胶粒表面上吸附了一层乳化剂分子,使其表面带上某种电荷,静电斥力使乳胶粒不能发生相互碰撞而聚并到一起(这样就形成了一个稳定的体系。无数个彼此孤立的乳胶粒稳定地分散在介质中,在每个乳胶粒中都进行着聚合反应,都相当于一个进行间断引发本体聚合的小反应器。而单体珠滴仅仅作为贮存单体的仓库,单体源源不断地由单体珠滴通过水相扩散到乳胶粒中,以补充聚合反应对单体的消耗。根据这一机理故又有人提出:乳液聚合是指在水乳液中按照胶柬机理形成彼此孤立的乳胶粒中,进行烯类单体自由基加成聚合来生产高聚物的一种技术而言。乳液聚合的特点在自由基聚合反应的四种实施方法中,乳液聚合和本体聚合、溶液聚合及悬浮聚合相比有其可贵的、独特的优点。烯类单体聚合反应放热量很大,其聚合热约为60一100KJ/mol。在聚合物生产过程中,反应热的排除是一个关键性的问题。它不仅关系到操作控制的稳定性和能否安全生产,而且严重地影响着产品的质量。对本体聚合和溶液聚合来说,反应后期粘度急剧增大,可达几十甚至几百Pa?s。这样一来,散热问题就成了难以克服的困难,即使采用