乳液聚合特點(diǎn)及應(yīng)用

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1、乳液聚合的特點(diǎn)及應(yīng)用和其它聚合反應(yīng)的實(shí)施方法——本體聚合、溶液聚合和懸浮聚合相比較，乳液聚合法有如下的重要特點(diǎn)：1．易散熱眾所用知，烯類(lèi)單體聚合反應(yīng)的傳熱特點(diǎn)是①熱負(fù)荷大，其聚合熱約為60一100KJ／MOLl；②在聚合過(guò)程中放熱不均衡，高峰期要比平均放熱速率高2—3倍；③傳熱條件差．對(duì)本體聚合來(lái)說(shuō)，反應(yīng)后期體系粘度可達(dá)幾十萬(wàn)mpa.s．傳熱系數(shù)大大降低；④為了控制聚合反應(yīng)速率與聚合物分于量及其分布，聚合過(guò)程常常對(duì)反應(yīng)溫度有著非?？量痰囊蟆榱私鉀Q散熱問(wèn)題，即使采用高效攪拌和換熱裝置，也很難將所產(chǎn)牛的聚合熱及時(shí)排除，所以聚合過(guò)程的散熱問(wèn)

2、題是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，常常因?yàn)樯釂?wèn)題得不到合理解決而使實(shí)驗(yàn)室研究成果不能投人工業(yè)生產(chǎn)而轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。散熱問(wèn)題也嚴(yán)重地影響著安全生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量，因?yàn)樯岵缓枚诰酆象w系中造成局部過(guò)熱，輕則使相對(duì)分子質(zhì)量分布變寬，還會(huì)引起支化、交聯(lián)和碳化，使產(chǎn)品質(zhì)量變壞，重則會(huì)引起爆發(fā)性聚合，使產(chǎn)品報(bào)廢，甚至發(fā)生事故。與本體聚合不同，乳液聚合體系的連續(xù)相是水，聚合反應(yīng)發(fā)生在分散于水相中的乳膠粒內(nèi)部，盡管乳膠粒內(nèi)粘度很高，但整個(gè)反應(yīng)體系的粘度并不高，基本上接近于連續(xù)相水的粘度，并且在聚合過(guò)程中體系粘度也不會(huì)發(fā)生大幅度的變化，因?yàn)橥倔w聚合相比，乳液聚合體系易散熱

3、，不會(huì)出現(xiàn)局部過(guò)熱，更不易發(fā)生爆聚。乳液聚合不僅比本體聚合容易散熱，而且也比溶液聚合和懸浮聚合更容易散熱，許多閱澈熱問(wèn)題得不到解決而上升不到大生產(chǎn)的聚合過(guò)程，常?？梢院苋菀椎赜萌橐壕酆戏ㄟM(jìn)行生產(chǎn)。2．既可制得高分子量的聚合物，又有高的聚合反應(yīng)速率本體聚合、溶液聚合與懸浮聚合遵循共向的動(dòng)力學(xué)規(guī)律，即在引發(fā)劑濃度一定時(shí)，要想提高聚合反應(yīng)速率，就要提高反應(yīng)溫度，而反市溫度的提高會(huì)加速引發(fā)劑的分解，使自由基濃度增大，從而導(dǎo)致了鏈終止速率的增大，使聚合物平均相對(duì)分子量減小；反過(guò)來(lái)，要想提高聚合物平均相對(duì)分子量，就必須降低反應(yīng)溫度，這義會(huì)造成聚合反應(yīng)

4、速率的降低。就是說(shuō)，要想提高聚合物平均相對(duì)分子量，就必須降低聚合反應(yīng)速率；而要想提高反應(yīng)速率，就必須犧牲相對(duì)分子量的提高，即兩者是矛盾的。而乳液聚合可以把兩者統(tǒng)一起來(lái)，即乳液聚合既可以具有高的聚合反應(yīng)速率，又可以得到高分子量的聚合物。這是因?yàn)槿橐壕酆鲜亲裱推渌酆戏椒ú煌膭?dòng)力學(xué)規(guī)律而進(jìn)行的。乳液聚合中的自由基終止速率要比本體聚合中的低，在反應(yīng)溫度和引發(fā)劑濃度不變的前提下，終止反應(yīng)速率低必會(huì)導(dǎo)致自由基濃度提高，故乳液聚合體系中的自由基濃度要比本體聚合體系中的大，因而乳液聚合要比本體聚合反應(yīng)速率高。采用乳液聚合方法既可以提高聚合反應(yīng)速率，

5、又可以制得高分子量的聚合物，高的反應(yīng)速率會(huì)使生產(chǎn)成本降低，而高分子量則是生產(chǎn)高彈性合成橡膠和其他許多產(chǎn)品所必需的。這正是和其它聚合方法相比乳液聚合法的獨(dú)到之處。3．以水代替溶劑是發(fā)展的方向由乳液聚合法制成的聚合物乳液是聚合物以乳膠粒的形式在水中的分散體，介質(zhì)水不燃、不爆、無(wú)毒、無(wú)味，不污染環(huán)境，生產(chǎn)安全，對(duì)人體無(wú)傷害，大大改善聚合車(chē)間、后處理車(chē)間及其后應(yīng)用過(guò)程中的勞動(dòng)條件。水便宜、易得，可顯若降低成本，而且避免了采用溶液聚合法溶劑回收的麻煩。隨著世界各因環(huán)境保護(hù)法的相繼出臺(tái)和強(qiáng)化，對(duì)易造成環(huán)境污染的有機(jī)溶劑的用量嚴(yán)加控制，以水代替溶劑來(lái)制

6、造各種聚合物的乳液聚合法倍受青睞，故具有強(qiáng)大的生命力，成為今后發(fā)展的方向。4．生產(chǎn)靈活性大和其他聚合方法相比，乳液聚合法生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單，操作方便，靈活性大；既可采用間歇法，又可采用半連續(xù)法和連續(xù)法進(jìn)行生產(chǎn)；生產(chǎn)彈性大，產(chǎn)量可大可小，既有年產(chǎn)幾十萬(wàn)噸合成橡膠、合成材脂的大型生產(chǎn)裝置，又可生產(chǎn)各種各樣的少量特殊用途的精細(xì)聚合物產(chǎn)品；溶于水中的、微溶于水中的和不溶于水中的單體均可用乳液聚合法制備聚合物；既可進(jìn)行單一單體的均聚，又可進(jìn)行兩種或多種單體的共聚反應(yīng)，同時(shí)還可制備接枝聚合物、定向聚合物、互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)聚合物、核殼結(jié)構(gòu)及異相結(jié)構(gòu)聚合物等

7、具有各種特異性能的聚合物。5．聚合物乳液可直接利用在某些情況下，乳液聚合完成以后，需通過(guò)后處理將聚合物乳液凝聚成塊狀、顆粒狀或粉末狀聚合物，然后送去加工成型，制成各種用品。但在很多情況下所制造的聚合物乳液本身就是產(chǎn)品，直接在建筑、紡織、造紙、工業(yè)涂裝、皮革等行業(yè)作為涂料、粘合劑和其他工作物質(zhì)，已成為不可缺少的材料。低溫乳液聚合丁苯橡膠(E-SBR)簡(jiǎn)述發(fā)展簡(jiǎn)介丁苯橡膠(styrenebutadienerubber)是最早工業(yè)化的合成橡膠。1933年德國(guó)采用乙炔合成路線(xiàn)首先研制出乳液聚合丁苯橡膠，并于1937年開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)。1942年美國(guó)

8、以石油為原料生產(chǎn)丁苯橡膠。1949年原蘇聯(lián)也開(kāi)始生產(chǎn)。這些都在高溫下(50℃)的共聚物，稱(chēng)為高溫丁苯橡膠。50年代初，出現(xiàn)了性能優(yōu)異的低溫(5—8℃)丁苯橡膠。目前，低溫乳聚丁苯橡膠約占整個(gè)丁