乳化反应的引发剂与乳化剂的种类与选择原则

引发剂的分类及比较引发剂就是乳液聚合的重要组分之一,其种类与用量等影响产品的性能质量。

常用的引发剂有自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、阴离子聚合引发剂与配位聚合引发剂。

乳液聚合中常用的为自由基聚合引发剂,它可分为不同种类。

1乳液聚合引发剂的种类1、1偶氮类引发剂偶氮类引发剂就是指分子中含有偶氮基的一类化合物,有偶氮二异丁睛引发剂与偶氮二异庚睛引发剂。

偶氮二异丁睛就是常用的引发剂,一般在45 9C-- 65℃使用,热分解只产生一种自由基,该引发剂分解为一级反应,比较稳定。

一般在低于80℃条件下使用较好,因为超过80℃就会激烈分解。

偶氮类化合物作引发剂与过氧化物相比有很多优点,它氧化能力小,在50℃一80℃能以适宜的速度分解,其分解速度受溶剂影响较小,无诱导分解,碰撞时也不会爆炸,产品易提纯,价格便宜。

1、2有机过氧类引发剂有机过氧化物分子中存在过氧弱键,可理解为过氧化氢的衍生物。

其中一个氢原子被取代的称氢过氧化物,两个氢被取代的称过氧化物。

该类引发剂按结构与性能特点常分成以下几类。

1. 2. 1氢过氧化物引发剂常见的有异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢两种,过氧化氢就是过氧化物的母体。

过氧化物分解后,形成两个氢自由基。

该类过氧化物活化能都很高,可用于高温体系中,一般很少单独使用,可与还原剂配合使用构成氧化一还原引发体系,用于室温或低温聚合体系,该类引发剂可按不同方式分解。

1.2.2过氧化二酰类二酰基过氧化物分解时,一般按两步进行,首先分解成酰氧白由基,若单独存在则引发反应,若不单独存在则进一步分解,生成稳定的碳自由基。

苯甲酰(BPO)就是常见的过氧化引发剂,分子中0-0键的电子云密度大而相互排斥,容易断裂,一般在60- 80℃分解。

它第一步均裂成苯甲酰自由基,第二步分解成苯自由基,并放出CO2,但分解不完全。

二酰基过氧化物引发剂活性较高,活性与其结构关系很大。

芳酰类比较稳定,酯酰类活性较大,其a一H越少活性越大,不对称二酰过氧化物的活性更高,一般不单独使用。

醋酸乙烯酯乳液聚合实验报告醋酸乙烯酯乳液聚合实验报告引言：醋酸乙烯酯乳液聚合是一种常用的聚合方法，通过在水相中引入乳化剂，使乳化剂包裹住醋酸乙烯酯单体，形成乳液，再通过引入引发剂进行聚合反应，最终得到聚醋酸乙烯酯。

本实验旨在通过实际操作验证醋酸乙烯酯乳液聚合的可行性，并探究不同实验条件对聚合反应的影响。

实验步骤：1. 实验前准备：准备好所需的试剂和仪器设备，如醋酸乙烯酯、乳化剂、引发剂、反应容器、温度控制装置等。

2. 乳化剂的选择：根据实验要求选择合适的乳化剂，常用的有阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。

本实验选择了一种非离子表面活性剂作为乳化剂。

3. 乳化剂的添加：将乳化剂溶解在水中，并通过搅拌使其均匀分散。

4. 单体的添加：将醋酸乙烯酯逐渐滴加到乳化剂溶液中，同时继续搅拌，直至形成乳液。

5. 引发剂的添加：将引发剂逐渐滴加到乳液中，同时继续搅拌。

6. 温度控制：根据实验要求，控制反应体系的温度，通常选择适宜的温度范围进行聚合反应。

7. 反应时间控制：根据实验要求，控制聚合反应的时间，通常在一定时间范围内进行反应。

8. 反应结束：反应时间到达后，停止搅拌，将聚合产物取出。

实验结果和讨论：通过上述实验步骤，我们成功地进行了醋酸乙烯酯乳液聚合实验，并得到了聚醋酸乙烯酯。

在实验过程中，我们观察到以下现象和结果：1. 乳化剂的作用：乳化剂的添加使醋酸乙烯酯单体在水相中形成了乳液，乳化剂分子在乳液中形成胶束结构，将醋酸乙烯酯单体包裹住，防止其凝聚成大颗粒。

2. 引发剂的作用：引发剂的添加引发了聚合反应，引发剂分解产生自由基，自由基与醋酸乙烯酯单体发生反应，将其连接成链状结构。

3. 温度的影响：实验中我们控制了不同的温度条件进行聚合反应，发现温度升高可以加快聚合反应速率，但过高的温度可能导致副反应的发生。

4. 反应时间的影响：实验中我们控制了不同的反应时间进行聚合反应，发现反应时间的延长可以增加聚合度，但过长的反应时间可能导致产物的分子量过高，不利于后续应用。

浅析乳液聚合的合成原理及和材料及稳定性在乳液聚合过程中，乳化剂的种类、用量与用法、pH值、引发剂的类型、搅拌形状与搅拌速度、加料方式、聚合工艺等都会影响到聚合物乳液的稳定性。

功能性单体如硅烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯等作为交联单体参与共聚，在一定程度上可提高乳液的稳定性，但因具有极强的亲水性，聚合过程中若在水相发生均聚形成水溶性大分子，容易产生絮凝现象，极易破乳。

因而选择合适的乳化体系和聚合工艺对乳液聚合过程的稳定性具有极重要。

聚合物乳液承受外界因素对其破坏的能力称为聚合物乳液的稳定性。

在乳液聚合过程中局部胶体稳定性的丧失会引起乳胶粒的聚结形成宏观或微观的凝聚物，即凝胶现象。

凝胶多为大小不等、形态不一的块状聚合物，有的发软、发粘，有的发硬、发脆、多孔。

在搅拌作用下凝胶分散在乳液中，可通过过滤法或沉降法除去，但有时也会形成大量肉眼看不到的、普通方法很难分离的微观凝胶，使乳液蓝光减弱颜色发白，外观粗糙。

严重时甚至整个体系完全凝聚，造成抱轴、粘釜和挂胶现象。

凝聚物的生成在乳液研究和生产中具有极大的危害性，它不仅降低单体的有效转化率，增加聚合装置的停机时间和处理的费用，而且还会加大各釜和各批次间产品性能的不一致性，污染环境。

目前比较权威的用于解释聚合物乳液稳定性的理论是双电层理论和空间位阻理论。

乳胶粒子的表面性质与吸附或结合在其上的起稳定作用的物质有关，酸性、碱性离子末端以及吸附在乳胶粒表面上的乳化剂在一定的pH值下都是以离子形式存在的，使乳胶粒子表面带上一层电荷，从而在乳胶粒子之间就存在静电斥力，乳胶粒难于互相接近而不发生聚结。

当乳胶粒表面吸附有非离子型乳化剂或高分子保护胶体时，其稳定性则与空间位阻有关。

乳化剂的选择是决定乳液聚合体系稳定性的关键因素之一。

乳化剂虽不直接参与反应，但乳化剂的种类及用量将直接影响到引发速率、链增长速率以及聚合物的分子量和分子量分布。

此外乳化剂的类型、用量和加入方式对乳胶粒的粒径和粒径分布、乳液粒度也有着决定性的影响。

引发剂：引发剂，指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。

引发剂一般是带有弱键、易分解成活性种的化合物，其中共价键有均裂和异裂两种形式。

又称启动剂。

能使正常细胞转变为显性肿瘤细胞的化学致癌物。

引发剂具有下述特点：本身有致癌性，必须在促长剂之前给予，单次接触或染毒即可产生作用，其作用可累加，而不可逆，不存在阈量；可产生亲电子物质与细胞大分子(DNA) 共价结合，绝大多数为致突变物。

例如，反-4-乙酰氨基茋为引发剂。

引发剂能引发单体进行聚合反应的物质。

不饱和单体聚合活性中心有自由基型、阴离子型、阳离子型和配位化合物等，目前在胶黏剂工业中应用最多的是自由基型，它表现出独特的化学活性，在热或光的作用下发生共价键均裂而生成两个自由基，能够引发聚合反应。

引发剂在胶黏剂和密封剂的研究和生产中作用很大，丙烯酸酯溶剂聚合制备压敏胶，醋酸乙烯溶剂聚合制造建筑胶和建筑密封胶，合成苯丙乳液、乙丙乳液、VAE乳液、丁苯胶乳、氯丁胶乳、白乳胶等，接枝氯丁胶黏剂，sBs接枝胶黏剂，不饱和聚酯树脂交联固化，厌氧胶固化，快固丙烯酸酯结构胶黏剂固化等，都必须璃用引发剂。

引发剂可以直接影响聚合反应过程能否顺利进行，也会影响聚合反应速率，还会影响产品的储存期。

编辑本段分类引发剂种类很多，在胶黏剂中常用的是自由基型引发剂，包括过氧化合物引发剂和偶氮类引发剂及氧化还原引发剂等，过氧化物引发剂又分为有机过氧化物引发剂和无机过氧化物引发剂。

[2]1、有机过氧化物引发剂有机过氧化合物的结构通式为F—O-O-H或R—0—0—R,R为烷基、酰基、碳酸酯基等。

.有机过氧化合物分为如下6 类(1) 酰类过氧化物(过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰)。

(2) 氢过氧化物(异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢)。

(3) 二烷基过氧化物(过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯)。

3.12.4 乳液聚合
3.12.4 乳液聚合
1、乳液聚合的基本配方 组分 水相：水， 乳化剂， 引发剂；油相：单体
用量（份） 100 0.5～2
2、乳化剂和乳化作用
0.5～2
20～80
肥皂（硬脂酸钠）和洗衣粉（烷基磺酸钠）是最重要和 常用的乳化剂。
◆ 乳化剂在水中的存在形态： 乳化剂在水中以分子分散 （即完全溶解的部分）和“胶 束”两种形式均匀分散在水中。 ◆ 单体在溶有乳化剂的水中的存在形态：
5、乳液聚合动力学
Vp == kp′[M] N / 2 ( 单位:个分子/ ml.s)
Vp == kp [M] N/2N0 (单位:mol/L.s) (3-15)
Xn == kp [M] N /ρ Vp == kp [M] [ I ]2/5 [E]3/5 Xn == kp [M] [ I ]-2/5 [E]3/5 （3-16） （3-17） （3-18）
第3步，当温度达到50℃时将过硫酸钾水溶液缓
慢滴加入三口瓶，乳液聚合即平稳进行 ◆控制氧化剂过硫酸钾滴加速率即可控制聚合反应度
◆ 乳液聚合特点 1.水作介质安全廉价，散热和温度控制容易 2. 在较低温度可达到较高聚合速率和聚合度 3. 即使合成橡胶之类的特高相对分子质量的聚合物，乳 液聚合时的黏度都很低， 4.聚合物与乳化剂的彻底分离相当困难，某些性能（如 电绝缘性）必然受到一定影响
mol /L
g/L
222 250 278 288 272 349
36 53 71 20 33
20 ~ 70 50 ~ 70 50 ~ 60 35 ~ 60 35 ~ 80 50 ~ 70
0.05
0.0065
0.00044
5.6 1.6 0.13 2.6 2.3 0.4

丙烯酸酯的乳液聚合1 前言丙烯酸酯类聚合物是工业生产中应用比较广泛的原料，可以用于生产涂料、粘合剂、塑料等产品，具有良好的性能，价格便宜。

丙烯酸酯类单体多是通过乳液聚合的方式进行聚合反应。

乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。

其特点是聚合热易扩散,聚合反应温度易控制; 聚合体系即使在反应后期粘度也很低,因而也适于制备高粘性的聚合物; 能获得高分子量的聚合产物; 可直接以乳液形式使用。

本实验利用丙烯酸酯乳液聚合来探究其性质以及应用。

2 实验目的1) 掌握丙烯酸酯乳液合成的基本方法和工艺路线；2) 理解乳液聚合中各组成成分的作用和乳液聚合的机理；3) 了解高聚物不同玻璃化转变温度对产品性能的影响；3 实验原理在乳液聚合过程中，乳液的稳定性会发生变化。

乳化剂的种类、用量与用法、pH值、引发剂的类型与加入方式、单体的种类与配比、加料方式、聚合工艺、搅拌形状与搅拌速度等都会影响到聚合物乳液的稳定性及最终乳液的性能。

功能性单体如硅烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯等作为交联单体参与共聚，在一定程度上可提高乳液的稳定性，但因其具有极强的亲水性，聚合过程中若在水相发生均聚形成水溶性大分子，会产生絮凝作用，极易破乳。

因此选择合适的乳化体系和聚合工艺对乳液聚合过程的稳定性具有极重要的意义。

聚合物乳液承受外界因素对其破坏的能力称为聚合物乳液的稳定性。

在乳液聚合过程中局部胶体稳定性的丧失会引起乳胶粒的聚结形成宏观或微观的凝聚物，即凝胶现象。

凝胶多为大小不等、形态不一的块状聚合物，有的发软、发粘，有的发硬、发脆、多孔。

在搅拌作用下凝胶分散在乳液中，可通过过滤法或沉降法除去，但有时也会形成大量肉眼看不到的、普通方法很难分离的微观凝胶，使乳液蓝光减弱颜色发白，外观粗糙。

严重时甚至整个体系完全凝聚，造成抱轴、粘釜和挂胶现象。

聚合物引发剂、选择及影响因素引发剂是乳液聚合的重要组分之一，其种类和用量等影响产品的性能质量。

常用的引发剂有自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、阴离子聚合引发剂和配位聚合引发剂。

乳液聚合中常用的为自由基聚合引发剂，它可分为不同种类。

1乳液聚合引发剂的种类1. 1偶氮类引发剂偶氮类引发剂是指分子中含有偶氮基的一类化合物，有偶氮二异丁睛引发剂和偶氮二异庚睛引发剂。

偶氮二异丁睛是常用的引发剂，一般在45 9C-- 65℃使用，热分解只产生一种自由基，该引发剂分解为一级反应，比较稳定。

一般在低于80℃条件下使用较好，因为超过80℃就会激烈分解。

偶氮类化合物作引发剂与过氧化物相比有很多优点，它氧化能力小，在50℃一80℃能以适宜的速度分解，其分解速度受溶剂影响较小，无诱导分解，碰撞时也不会爆炸，产品易提纯，价格便宜。

1. 2有机过氧类引发剂有机过氧化物分子中存在过氧弱键，可理解为过氧化氢的衍生物。

其中一个氢原子被取代的称氢过氧化物，两个氢被取代的称过氧化物。

该类引发剂按结构与性能特点常分成以下几类。

1. 2. 1氢过氧化物引发剂常见的有异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢两种，过氧化氢是过氧化物的母体。

过氧化物分解后，形成两个氢自由基。

该类过氧化物活化能都很高，可用于高温体系中，一般很少单独使用，可与还原剂配合使用构成氧化一还原引发体系，用于室温或低温聚合体系，该类引发剂可按不同方式分解。

1.2.2过氧化二酰类二酰基过氧化物分解时，一般按两步进行，首先分解成酰氧白由基，若单独存在则引发反应，若不单独存在则进一步分解，生成稳定的碳自由基。

苯甲酰(BPO)是常见的过氧化引发剂，分子中0-0键的电子云密度大而相互排斥，容易断裂，一般在60- 80℃分解。

它第一步均裂成苯甲酰自由基，第二步分解成苯自由基，并放出CO2，但分解不完全。

二酰基过氧化物引发剂活性较高，活性与其结构关系很大。

芳酰类比较稳定，酯酰类活性较大，其a一H越少活性越大，不对称二酰过氧化物的活性更高，一般不单独使用。

乳化剂的分类并举例乳化剂以水为分散物质的乳液涂料是以汇聚乳液为基本，色浆、填充料、改性剂分散在其中而构成的水溶性分散管理体系。

因为乳液涂料具备可自来水稀释液、工程施工便捷、速干、难燃、微毒、环保节能、涂层特性出色等特性，被普遍用以工程建筑內外涂料、工业级漆、化学纤维解决、造纸工业等多种多样主要用途，是当今涂料产业发展的关键方位之一。

乳化剂的分类：乳化剂是典型性的表面活性剂，阳离子型、正离子型、俩性、非无机化合物表面活性剂都可以作为乳化剂。

作为乳化剂的阳离子表面活性剂有烷基醚硫氰酸钾、脂肪醇硫氰酸钾、烷基磺酸盐等；俩性表面活性剂有磺酸酯、盐酸酯、磷酸酯；非正离子表面活性剂有聚氧乙烯烷基醚、聚氧医用乙醚芳香族醚、山梨糖醇、山梨糖醇酐以及油酸酯、甘露醇和脱干甘露醇以及油酸酯等。

一般来说，可以在乳液汇聚中产生胶团并能引起缩聚反应的乳化剂，一般是氧原子数在10-12之上的表面活性剂。

此外，乳化剂还能在乳液缩聚反应中合缩聚反应完毕后授予乳液分散增稠剂，且不与单个和引发剂以及他添加物反映，不可以给涂料产生负面影响（危害涂料的调配、运输和施胶工程施工等）。

目前为止，都还没统一的规范用于挑选乳液汇聚用乳化剂。

各种各样乳化剂的挑选仍必须根据不断试验以分辨好坏。

这儿例举一些挑选乳化剂的工作经验。

1.甄选无机化合物乳化剂，因为它授予分散颗粒以静电作用，根据静电感应排斥力功效使乳液得到分散增稠剂。

2.选用阳离子型乳化剂和非无机化合物乳化剂互用，可获得更强的乳状液和乳液平稳实际效果。

3.挑选与乳状液物质结构相近的乳化剂，以提高乳状液实际效果。

4.应用对单个有更倍加溶工作能力的乳化剂。

5.常用乳化剂不可影响乳液缩聚反应，并有优良的汇聚可靠性和储藏性。

第四章 引发剂4.1 概述引发剂是乳液聚合配方中最重要的组分之一，引发剂的种类和用量会直接影响产品的产量和质量，并影响聚合反应速率。

乳液聚合过程对其所采用的引发剂有着特殊的要求，和本体聚合或悬浮聚合不同，乳液聚合过程所采用的引发剂大多不溶于单体，而溶于连续相，即对于正相乳液聚合过程来说，要求引发剂溶于水相，而对于反相乳液聚合过程来说，则要求引发剂溶于油相。

根据生成自由基的机理可以将用于乳液聚合的引发剂分成两大类，一类是热分解引发剂，另一类是氧化还原体系引发剂。

热分解引发剂为在受热时可直接分解出具有引发活性自由基的一类物质，一个引发剂分子可分解成两个具有引发活性的自由基。

例如在乳液聚合物的工业生产中．最有意义的热分解引发剂是过硫酸盐，在热的作用下，一个过硫酸盐引发剂分子可以简单地分解成两个硫酸根离子自由基4SO ：2-284S O SO →氧化-还原引发剂体系是由两种或多种组分构成的。

在这些组分中必有两种组分是主要的，一种为氧化剂，另一种为还原剂。

这些组分之间进行氧化-还原反应，即可生成具有引发活性的自由基。

例如在过硫酸盐-硫代硫酸盐氧化还原引发剂体系中，所采用的过硫酸盐即为氧化剂，而硫代硫酸盐则为还原剂。

它们之间将进行如下的氧化-还原反应，生成具有引发活性的自由基4SO ：2-2-2-28234423S O S O SO SO S O +→++由于在过氧化物中加入了还原剂，就使得由过氧化物生成自由基的活化能降低。

因而采用氧化-还原体系引发剂可以提高引发速率，或者可以降低聚合反应温度。

对于正相乳液聚合过程来说，溶于水相中的引发剂在其中进行反应生成自由基，这些自由基有可能与水分子或其他物质分子发生反应生成别种自由基。

在水相中所生成的各种类型自由基中，有的具有引发活性，有的则不具有引发活性。

那些具有引发活性的自由基可与溶解在水相中的单体进行反应，引发聚合，形成活性低聚物。

在水相中具有引发活性的自由基或活性低聚物可由水相扩散进入被单体饱和的胶束中或被单体溶胀的聚合物乳胶粒中，在其中进行引发聚合并进行链增长，生成长链大分子。

常规乳液聚合的影响因素卢志敏李国明（华南师范大学化学与环境学院，广州510631）摘要：就常规乳液聚合的几个重要影响因素：单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌强度以及聚合工艺进行了比较详细的综述。

关键词：乳液聚合；单体；乳化剂；引发剂；缓冲剂；温度；搅拌强度；聚合工艺中图分类号：TQ 630.1 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2005）12-0023-06 乳液聚合技术作为获取高聚物的重要方法之一，它起始于20世纪初，并于30年代开始广泛工业化。

目前，乳液聚合大多分为常规水包油型乳液聚合、反相的油包水型乳液聚合、介于溶液聚合与乳液聚合之间的多相乳液聚合、以液氨、甲酰胺、甲酸等为分散介质的非水分散介质乳液聚合、有机分散介质分散乳液聚合、辐射乳液聚合、无胶束乳液聚合、双连续乳液聚合、乳液定向聚合、杂化乳液聚合、原子转移自由基乳液聚合等，它们的影响因素各有异同，本文将对常规乳液聚合的影响因素进行讨论。

常规乳液聚合就是以油相为分散相，水为连续相的水包油型乳液聚合。

虽然常规乳液聚合最简单的配方只是由单体、水、水溶性引发剂和乳化剂4部分组成，但其体系具有特定的复杂性，影响因素很多，以下将对单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、温度、搅拌速率和聚合工艺等因素进行介绍。

1单体1.1 主要单体能进行乳液聚合的单体种类很多，在常规乳液聚合中应用得比较广泛的有乙烯基单体、共轭二烯单体、丙烯酸及甲基丙烯酸系单体。

这些单体在乳液聚合中作为主要单体，它们在水中溶解度很小，与水的表面张力相差很大，在静置时分为两层。

加入乳化剂后由于单体可以进入胶束内，单体在乳化剂溶液中的溶解度增加，单体就可以稳定地分散在体系中，形成水包油体系，混合单体的乳化稳定性与乳液共聚稳定性结果一致。

如要乳液聚合顺利进行，单体还必须符合以下3个条件：（1）可以增溶溶解但不是全部溶解于乳化剂水溶液；（2）可在增溶的温度下进行聚合；（3）与水或乳化剂无任何活化作用，即不水解。

乳液聚合习题1 什么是乳液聚合乳液聚合的特点是在用水或其他液体作介质的乳液中，按胶束机理或低聚物机理生成彼此孤立的乳胶粒，并在其中进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法。

优点：1 反应热易排出2 具有高的反应速率和高的分子量3 水作介质，安全、价廉、环保缺点1 需经一系列后处理工序，才能得到聚合物2 具有多变性3 设备利用率低。

2 什么是增溶现象乳化作用及搀合作用分别是什么在水中溶解度很小的某些油类和烃类，加入少量乳化剂后，其溶解度显著增大的现象，称作增溶现象。

3 什么是临界胶束浓度（CMC）临界胶束浓度:乳化剂能形成胶束的最低浓度或表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度叫临界胶束浓度（简称CMC），CMC越小，越易形成胶束，乳化能力越强。

4 解释乳液聚合体系的物理模型分散阶段（加引发剂前）、阶段Ⅰ（乳胶粒生成阶段）、阶段Ⅱ（乳胶粒长大阶段）、阶段Ⅲ（聚合完成阶段）5 乳液聚中，分散阶段单体和乳化剂的去向乳化剂（三种形式）：单分子（水相）、胶束、被吸附在单体珠滴表面单体（三个去向）：单体珠滴、单分子（水相）、被增溶在胶束中6 乳液聚合的阶段Ⅰ，乳胶粒形成阶段，乳化剂的去向乳化剂（四个去处/形式）：单分子（水相）、胶束、被吸附在单体珠滴表面、吸附在乳胶粒表面上单体（三个去向）：单体珠滴、单分子（水相）、被增溶在胶束和乳胶粒7 乳液聚合三个阶段的特征8 什么是凝胶效应玻璃化效应产生原因友增多。

在阶段3随着转化率的提高反应区乳胶粒中单体浓度越来越低，反应速率本来应该下降，但是恰恰相反，在反反应速率不仅不下降，反而随转化率的增加而大大地加速。

这种现象凝胶效应。

阶段3后期，当转化率增至某一值时，转化速率突然降低至零，这种现象叫作玻璃化效应。

因为在阶段111乳胶粒中聚合物浓度随转化率增大而增大，单体一聚合物体系的玻璃化温度Tg也随之提高。

当转化率增大到某一定值时，就使得玻璃化温度刚好等于反应温度。

乳化剂的选择及其对乳液聚合的作用摘要乳化剂属于活性物质,目前由于食品加工技术的提升,使得乳化剂在食品加工过程中扮演着相当重要的角色,受到广泛重视。

鉴于此,本文就乳化剂的影响与作用进行了探讨。

关键词乳化剂;分类;作用1 乳化剂的选择选择乳化剂最常用的方法是HLB法和PIT法。

在选择乳化剂时,当配方中的乳化剂的HLB值能与被乳化的油相所需要的HLB值相近时,会产生较好的乳化效果。

1.1 HLB法HLB值是乳化剂的亲水亲油平衡值,代表分子疏水性基团和亲水性基团对水溶性贡献的相对权重。

表面活性剂的HLB值及其应用列于表。

设计乳液配方的步骤如下:1)决定乳状液的类型;2)选用何种油脂或被分散的物质值,或计算出所需的HLB值。

再查出油相所需的HLB;3)根据油相需要的HLB 值,可先选择习惯的“乳化剂对”,例如制备O/W乳状液时,可选用HLB>6的乳化剂为主,HLB6的乳化剂为辅;4)如果制备的乳状液不理想,则应更换“乳化剂对”。

在设计乳液配方中,往往配方中油相不是单一的化学组分,这时可利用HLB值的加和性计算出混合组分的HLB值。

1.2 PIT法HLB法没有考虑温度对乳化剂的亲水性的影响,而温度对非离子乳化剂的影响却更为显著。

当温度提高时亲水基的水化程度减小,低温时形成的O/w型乳状液,在高温时可能转变为W/O型乳状液,反之亦然。

所以,在一特定的体系中,此转变温度就是该体系内乳状液,反之亦然。

用3%~5%的非离子乳化剂来乳化等体积的油和水,加热到不同的温度并搅拌,用电导测定乳状液的转相发生时的温度,即为转相温度。

对于O/W型乳状液,一种合适的乳化剂其PIT值应比乳状液的保存温度高20~60℃,对于W/O型乳状液,其合适的乳化剂的PIT值应比保存温度低10~40℃。

实验发现,在PIT值附近制得的乳状液颗粒很小,但不稳定。

要制得稳定的O/w型乳状液,需采用低于PIT值2~4℃的温度制备乳状液,然后冷却至保存温度,乳液的稳定性最高。

一、基本概念题（共10分,每题2分）⒈聚合物相对分子质量稳定化法:聚合物相对分子质量达到要求时，加入官能团封锁剂，使缩聚物两端官能团失去再反应的能力，从而达到控制缩聚物相对分子质量的目的的方法。

⒉体型缩聚的凝胶点:体型缩聚中出现凝胶时的反应程度,记作⒊乳化剂的亲水亲油平衡值HLB：根据乳化剂亲油基和亲水基对其性能的贡献,给每一种乳化剂一个数值叫亲水亲油平衡值，用HLB来表示，它表示乳化剂的亲水性能的大小.⒋本体聚合：单体在少量引发剂作用下形成高聚物的过程。

⒌引发剂的诱导分解：链自由基向引发剂的转移反应.二、填空题（共20分，每空1分）⒈体型缩聚物有环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂和不饱和聚酯树脂等.⒉线型缩聚物有PET树脂、PA-66树脂、PC 和PA—1010树脂等。

⒊计算体型缩聚的凝胶点有Carothers 方程和Flory 统计公式。

⒋引发剂的选择原则是根据聚合实施方法选择引发剂种类、根据聚合温度选择分解活化能适当的引发剂、根据聚合周期选择半衰期适当的引发剂 .⒌本体聚合应选择油溶性引发剂、乳液聚合应选择水溶性引发剂。

三、简答题（共25分，每题5分，意义不完全者适当扣分）⒈界面缩聚的特点是什么?⑴界面缩聚是不平衡缩聚，需采用高反应活性的单体，反应可在低温下进行，逆反应的速率很低,甚至为0。

属于不平衡缩聚。

缩聚中产生的小分子副产物容易除去，不需要熔融缩聚中的真空设备。

同时,由于温度较低避免了高温下产物氧化变色降解等不利问题。

⑵反应温度低，相对分子质量高.⑶反应总速率与体系中单体的总浓度无关，而仅决定于界面处的反应物浓度.只要及时更换界面，就不会影响反应速率.聚合物的相对分子质量与反应程度、本体中官能团物质的量之比关系不大，但与界面处官能团物质的量有关.⑷界面缩聚由于需要高反应活性单体，大量溶剂的消耗,使设备体积宠大,利用率低。

因此，其应用受到限制。

⒉请指出在什么条件下自由基聚合反应速率与引发剂浓度c(I)的反应级数为：⑴0级；⑵0。

举例：
NaO
O
O
P O(CH2)m O P ONa
OC12H25
OC12H25
双烷氧基双磷酸盐 Gemini 表面活性剂
O
S O 3 N a
O
O
S O 3 N a
二聚体磺酸盐阴离子Gemini
表面活性剂
O O
O
C O O N a C O O N a
二聚体羧酸盐阴离子Gemini 表面活性剂
非离子Gemini表面活性剂
N——乳胶粒的颗粒数
ρ——自由基的生成速度
乳液聚合反应动力学
乳胶粒的颗粒数与乳化剂的浓度及引发剂的浓度有关。对于苯乙 烯和其它水溶性较小的单体的乳液聚合，其关系为：
N [E]0.6[I]0.4 Rp [E]0.6[I]0.4 XN [E]0.6[I]-0.6 [E]——乳化剂浓度； [I]—— 引发剂浓度。
3、乳液聚合物料体系及其影响因素
乳液聚合的物料组成包括：
▪ 单体 ▪ 引发剂 ▪ 乳化剂 ▪ 分散介质（水） ▪ 其他（包括各种调节剂、电解质、螯合剂和终止剂等）
3、乳液聚合物料体系及其影响因素
单体
乳液聚合的单体必须具备以下几个条件：
⑴ 单体可以增溶溶解但不能全部溶解于乳化剂的水溶液； ⑵ 单体可以在增溶溶解温度下进行聚合反应； ⑶ 单体与水和乳化剂无任何作用 ⑷ 对单体的纯度要求达到99％以上 ⑸ 在乳液聚合中，单体的含量一倍控制在30％～60％之间 。
Gemini表面活性剂结构特征
Gemini表面活性剂的典型结构可以看成是由两个结构相 同的传统表面活性剂分子通过一个连接链连接而成，其 分子结构中至少含有两个疏水链和两个亲水基团（离子 或极性基团）。
图一 Gemini表面活性剂特征图

醋酸乙烯酯的乳液聚合实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过醋酸乙烯酯的乳液聚合实验，探究其聚合反应的特性和影响因素，为相关领域的研究提供实验数据和参考。

二、实验原理。

醋酸乙烯酯是一种重要的合成树脂，其乳液聚合是一种重要的合成方法。

乳液聚合是指在水相中形成微乳滴，通过引发剂或辐射引发，使得乳液中的单体发生聚合反应，形成聚合物微粒。

在本实验中，我们将通过引发剂引发醋酸乙烯酯的乳液聚合反应，得到乳液聚合物。

三、实验步骤。

1. 实验准备，准备所需的醋酸乙烯酯、乳化剂、引发剂等原料，并进行称量和配制。

2. 乳化，将醋酸乙烯酯和乳化剂加入适量的水中，通过机械搅拌或超声处理使其充分乳化。

3. 引发，加入引发剂，并进行引发反应，使得醋酸乙烯酯在乳液中发生聚合反应。

4. 分离，将乳液聚合物进行分离、洗涤和干燥处理，得到最终的乳液聚合产物。

5. 实验记录，记录实验过程中的关键参数和观察结果，包括乳液的稳定性、引发反应的速率和产物的性质等。

四、实验结果与分析。

经过实验操作，我们得到了醋酸乙烯酯的乳液聚合产物，并进行了相关分析。

实验结果表明，乳化剂的类型和用量、引发剂的种类和浓度等因素对乳液聚合反应具有重要影响。

在实验中，我们观察到乳液的稳定性、引发反应的速率和产物的颗粒大小等参数，这些结果为进一步研究提供了重要参考。

五、实验结论。

通过本次实验，我们成功地进行了醋酸乙烯酯的乳液聚合实验，并得到了相关的实验数据和结果。

实验结果表明，乳液聚合反应受多种因素影响，需要进一步深入研究和探讨。

本实验为相关领域的研究提供了重要的实验基础和参考。

六、实验总结。

本次实验通过醋酸乙烯酯的乳液聚合实验，探究了乳液聚合反应的特性和影响因素，并取得了一定的实验成果。

在今后的研究中，我们将进一步深入探讨乳液聚合反应的机理和影响因素，为相关领域的研究提供更多的实验数据和理论支持。

七、参考文献。

[1] Smith A, Jones B. Emulsion polymerization: a mechanistic approach. London: Academic Press, 2010.[2] Wang C, Zhang D, Li H. Advances in emulsion polymerization. Beijing: Chemical Industry Press, 2015.八、致谢。

⾼分⼦复习题答案（答疑后）1、红⾊部分是和原来的答案不同的。

2、选择题部分的答案都确定了，部分题后附有相关页数，不明⽩⼤家可以参考3、简答题有⼀题答案不确定的，我标记出来了，另外其他简答题⽼师挑其中的重点就好了，不必全按答案答。

4、填空题基本正确，不正确的标记出来了。

5、名词解释部分没具体和⽼师⼀⼀对过，不过基本的意思应该差不多。

不确定可以⾃⾏问⽼师⼀、名词解释1.缩聚反应：通过官能团之间的缩合反应进⾏的，有⼩分⼦副产物⽣成。

2.乳液聚合：是单体在⽔中分散成乳液状⽽进⾏的聚合，体系由单体、⽔、⽔溶性引发剂、⽔溶性乳化剂组成。

3.接枝共聚物：聚合物主链只由某⼀种结构单元组成，⽽⽀链则由其它单元组成。

4.⽆规预聚物：预聚物中未反应的官能团呈⽆规排列，经加热可进⼀步交联的聚合物。

5.凝胶效应：由于体系粘度上升⽽引起的⾃动加速聚合现象6.亲⽔亲油平衡值（HLB）：衡量表⾯活性剂中亲⽔部分和亲油部分对⽔溶性的贡献，该值越⼤表⽰亲⽔性越⼤。

7.竞聚率：⾃增长速率常数与交叉增长速率常数的⽐值8.玻璃化温度：⾮晶态⾼分⼦由玻璃态转变为⾼弹态时的温度。

9.化学计量聚合：阴离⼦的活性聚合由于其聚合度可由单体和引发剂的浓度定量计算确定，因此也称为化学计量聚合。

10.聚合物⽼化：聚合物及其制品在加⼯、贮存及使⽤过程中，物理化学性质及⼒学性能逐步变坏，这种现象称⽼化。

11.分布指数：重均分⼦量与数均分⼦量的⽐值。

Mw/Mn,⽤来表征分⼦量分布的宽度或多分散性。

⼆、填空题1.聚合物可以处于⾮晶态、部分结晶和晶态。

⾮晶态聚合物⼜可以分为玻璃态、⾼弹态、粘流态三种⼒学态。

2.⾃由基聚合有本体、溶液、悬浮、乳液聚合等4种传统实施⽅法。

3.引发剂的选择原则是根据聚合实施⽅法选择引发剂种类、根据聚合温度选择分解活化能适当的引发剂、根据聚合周期选择半衰期适当的引发剂。

4.离⼦聚合是由离⼦活性种引发的聚合反应。

根据离⼦电荷性质的不同，可分为阴离⼦聚合和阳离⼦聚合。

乳化液基础必学知识点
乳化液是由两种互不相溶的液体通过乳化剂的作用使之均匀分散的系统。

乳化液基础知识包括以下几个方面：
1. 乳化剂的类型：乳化剂是实现液体乳化的关键因素，常见的乳化剂
类型有表面活性剂、胶体和聚合物等。

不同类型的乳化剂在乳化液中
的应用效果各不相同。

2. 乳化机制：乳化剂通过改变液体的表面性质，使之能够相互混合。

乳化剂的分子结构可以同时与两种液体相互作用，将其包裹在一起形
成胶束结构，从而达到乳化的效果。

3. 乳化液稳定性：乳化液的稳定性是指乳化液中各组分的分散状态在
一定时间内保持不变的能力。

乳化液的稳定性受到多种因素的影响，
如乳化剂的类型和用量、液体的性质、pH值、温度等。

4. 乳化液的性质：乳化液具有均匀分散、稳定性好、流动性强等特点。

乳化液的性质可以通过测定其粒径分布、黏度、浓度等参数来进行评价。

5. 乳化液的应用：乳化液在多个领域有广泛应用，如食品工业中的乳
制品、调味品等；化妆品工业中的乳霜、乳液等；制药工业中的药剂等。

以上是乳化液基础知识的一些要点，掌握这些知识可以帮助理解乳化
液的原理和应用。