高分子化学

张大伟

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 第一课 概念、命名与合成
    • 1.2 第二课 分子结构材料性能
  • 2 缩聚与逐步聚合
    • 2.1 第一课 缩聚反应、机理及动力学
    • 2.2 第二课 逐步聚合产物的聚合度
    • 2.3 第三课 体形缩聚和凝胶化
    • 2.4 第四课 逐步聚合实施方法
    • 2.5 第五课 重要的逐步聚合物
  • 3 自由基聚合
    • 3.1 单体对聚合机理的选择
    • 3.2 自由基聚合机理
    • 3.3 引发剂
    • 3.4 聚合速率
    • 3.5 动力学链长与聚合度
    • 3.6 阻聚与缓聚
  • 4 自由基共聚合
    • 4.1 自由基共聚合
    • 4.2 二元共聚物组成微分方程及曲线
    • 4.3 单体与自由基的活性
  • 5 自由基聚合方法
    • 5.1 本体、溶液与悬浮聚合
    • 5.2 乳液聚合
  • 6 离子聚合
    • 6.1 阴离子聚合
    • 6.2 阳离子聚合
乳液聚合

5.2 乳液聚合(Emulsion Polymerization)

1.乳化剂种类

乳化剂按极性基团的性质可分为

u阴离子型(anionic)极性基团是阴离子;如脂肪酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基磺酸钠、松香皂等

u 阳离子型(cationic)极性基团是阳离子;如胺盐,乳化能力弱

u 两性型(amphiprotic)极性基团兼有阴、阳离子基团,如氨基酸盐;

u 非离子型(non-ionic)溶于水中,不能离解成阴、阳离子,如环氧乙烷聚合物,PVA等。

乳化剂有一个很重要的参数,即亲水亲油平衡值,即HLB(Hydrophile Lipophile Balance)。HLB可以衡量乳化剂亲水基、亲油基对其性质的贡献,HLB值越大,亲水性越大。乳液聚合用的乳化剂一般属于O/W型;HLB值:8-18                  

2.乳化剂在水中的溶解

当乳化剂浓度很低时,以分子状态溶于水中;浓度达到一定值后,乳化剂分子开始形成聚集体,(50-150个分子),称为胶束(micelle)

3.聚合场所(Site of Polymerization)

单体、乳化剂和引发剂存在的地点                     

引发剂溶于水,分解产生自由基,那在何种场合引发聚合?

 绝大部分的聚合反应发生在胶束内,因为单体液滴内虽然有大量单体,但是由于引发剂是水溶性的,单体液滴内无引发剂,自由基不能扩散进入单体液滴引发聚合;且单体液滴体积大,比表面积小,在全部颗粒中所占比例小。胶束是油溶性单体与初级自由基(含短链自由基) 相遇的场所。水相中的引发剂分解产生自由基扩散进入胶束内,引发胶束中溶有的单体进行聚合。胶束内[M]很高,相当于本体单体浓度;且比表面积大,提供了自由基扩散进入引发聚合的条件。

4.聚合过程(Process of Polymerization)

乳液聚合根据乳胶粒的数目、单体液滴是否存在,分为三阶段:增速期、恒速期和降速期。

  

5.乳液聚合动力学(Kinetics of Polymerization)

如何聚合反应的聚合速率主要针对恒速期开展研究。