文档介绍：苯乙烯乳液聚合一、实验目的 1. 通过实验对比不同量乳化剂对聚合反应速度和产物的相对分子质量的影响, 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。 2. 掌握制备聚苯乙烯胶乳的方法, 以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。二、实验原理 1 、原理乳液聚合技术的开发起始于本世纪早期,于 20 年代末期就已有和目前生产配方类似的乳液聚合过程的专利出现。 30 年代初,乳液聚合方法已见于工业生产。第二次世界大战期间, 由于各参战国对合成橡胶需求量剧增,激发了人们对乳液聚合理论与技术的研究和开发, 取得了较大进展。现在, 乳液聚合过程对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性,在许多聚合物如合成橡胶、合成树脂涂料、粘合剂、絮凝剂、抗冲击共聚物等的生产中, 乳液聚合己成为主要的方法之一, 每年世界上通过乳液聚合方法生产的聚合物数以千万吨计。生产聚合物的实施方法有四种, 本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。所谓本体聚合是单体本身或单体再加入少量引发剂( 或催化科) 的聚合; 溶液聚合是在单体和引发剂溶于某种溶剂所构成的溶液中所进行的聚合, 悬浮聚合是在悬浮于水中的单体珠滴中的聚合, 体系主要由单体、水、溶于单体的引发剂及分散介质四种基本组分组成; 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剂四种基本组分组成。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。 2 、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, 即使采用高效的换热装置及高效搅拌器, 也很难将所产生的反应热及时排除。散热不良必然会造成局部过热、使分子量分布变宽, 还会引起支化和交联, 使产品质量变坏,严重时会引起暴聚、使产品报废,甚至发生事故。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