乳液聚合定义

乳液聚合中乳液形成的条件乳液聚合是一种常见的聚合反应，它通常在乳液形成的特定条件下进行。

乳液聚合是指通过在水相中分散油相并添加适当的乳化剂，使其形成乳液，并在一定条件下进行聚合反应，最终得到聚合物的过程。

乳液的形成是乳液聚合的前提条件之一。

乳液是由两种互不相溶的液体相（水相和油相）通过乳化剂的作用下形成的稳定分散系统。

乳化剂的选择对乳液的形成至关重要，它能够降低液体表面张力，使油相分散于水相中，并形成稳定的乳液。

常用的乳化剂有表面活性剂、胶体颗粒等。

乳液聚合需要在适当的温度下进行。

温度对聚合反应的速率和聚合物的分子量有很大的影响。

通常情况下，乳液聚合反应需要在较高的温度下进行，以提高反应速率。

但温度过高也会导致聚合物分子量降低，影响产品的性能。

因此，选择合适的反应温度是乳液聚合的关键。

乳液聚合还需要适当的pH值。

pH值是指溶液中的氢离子浓度，对乳液聚合反应的进行有重要影响。

在乳液聚合反应中，pH值的选择往往与乳化剂的选择有关。

不同的乳化剂对pH值的要求也不同。

一般来说，乳液聚合反应需要在中性或弱酸性条件下进行，以确保乳液的稳定性和聚合反应的进行。

乳液聚合还需要适当的反应时间。

反应时间是指聚合反应进行的时间。

乳液聚合反应的反应时间一般较长，需要数小时甚至数天。

在反应过程中，需要控制反应时间，以确保聚合反应充分进行，得到高分子量的聚合物。

反应时间的选择通常与反应温度、反应物浓度等因素有关。

乳液聚合还需要适当的搅拌条件。

搅拌是乳液聚合过程中非常重要的一步，它能够促进乳液的形成和聚合反应的进行。

搅拌的目的是使乳液中的油相均匀分散在水相中，并提供足够的接触面积和扩散路径，以促进聚合反应的进行。

搅拌条件的选择应考虑反应系统的性质和反应物的特性，以确保搅拌效果良好。

乳液聚合是在乳液形成的条件下进行的一种聚合反应。

乳液的形成、适当的温度、适当的pH值、适当的反应时间和适当的搅拌条件是乳液聚合的关键条件。

只有在这些条件的共同作用下，才能够顺利进行乳液聚合反应，并得到所需的聚合物产品。

乳液聚合定义在乳化剂的作用和机械搅拌下，单体在水（或其他溶剂）中分散成乳状液进行聚合的方法。

主要组分：单体、水（油）、引发剂、乳化剂。

乳液聚合的优点：体系粘度低、易散热；具有高的反应速率和高的分子量；以水作介质成本低、环境污染小；所用设备工艺简单、操作方便灵活；聚合物乳液可直接用作水性涂料、粘合剂、皮革、纸张、织物的处理剂和涂饰剂、水泥添加剂等；缺点：如需得到聚合物固体，须破乳，洗涤，脱水，干燥等多步手续，生产成本高；产品中乳化剂等杂质不易除尽，影响电性能等。

乳液聚合单体在乳化剂作用和机械搅拌下，在水中分散成乳液状态进行的聚合反应。

聚合场所在胶束内乳液聚合优缺点水作分散介质，传热控温容易；可在低温下聚合；Rp 快，分子量高；可直接得到聚合物乳胶。

缺点：要得到固体聚合物，后处理麻烦，成本较高；难以除尽乳化剂残留物。

基本组分单体主要要求：可进行自由基聚合且不与水反应；一般为油溶性单体，在水中形成水包油型涂料用的两个主要胶乳。

丙烯酸酯单体：包括丙烯酸和甲基丙烯酸的各种酯；醋酸乙烯酯单体乳胶体系涂料最早使用的胶乳是苯乙烯与丁二烯的共聚物，现在很少用于建筑涂料，而是用于纸张。

偏氯乙烯 /丙烯酸酯共聚物乳胶的漆膜具有非常低的水渗透性。

加入丙烯酸和甲基丙烯酸可改善胶体稳定性，提高附着力和提供交联点。

引发剂乳液聚合的主要引发剂为水溶性的。

最常用的是过硫酸盐（ K ，Na、NH 4），尤其是过硫酸铵。

在 pH 值 10， 0.01mol / L 中， 50℃每秒每 L 产生 8.4 ×1012自由基； 90℃每秒每L产生 2.5 ×1015自由基；要在低温快速反应，可采用氧化还原引发体系，如过硫酸盐－亚铁盐体系：聚合可在室温引发，反应热可加热到50～ 80℃，并需要冷却以免过热。

为了获得高转化率，常在后期加亲油性引发剂乳化剂是一类可使互不相容的油和水转变成难以分层的乳液的物质，属于表面活性剂。

1,引言
乳液聚合是一种很重要的工业合成方法，因为它会生产出具有超高分子量的聚合物，又几乎不会或极其微量的生成挥发性有机化合物（VOC）。

在常规的乳液聚合技术中，油性液体通过传统的手动器械在常规表面活性剂的作用下乳化在水中，生成直径1-10微米的液滴。

这样的聚合是在水溶性或油溶性引发剂或者催化剂的帮助下完成的。

这些乳液通常是粘稠的不透明的乳白色液体，但是如果在浓度很高的表面活性剂作用下，它们也可生成直径为8-80微米的半透明液滴。

[1],[2],[3],[4]and[5].
通过乳业聚合方法生成的水性丙烯酸酯聚合物在室温或加热干燥以后，会在表面生成具有较好的耐久性的涂层。

因此，水性丙烯酸酯聚合物作为水性涂料树脂被广泛使用，但是这种水性丙烯酸酯聚合物生成的涂层或者包含这种材料并添加了色素的涂料的涂层如果暴露于户外环境接受紫外线照射，不仅光泽会很快消失，光泽的保持力也会大大减弱。

为了解决上诉问题，我们通常建议在水性聚合物乳液中加入普通的有机硅丙烯酸酯，以改善涂层的抗紫外线能力，抗氧化和耐腐蚀能力，并增强涂层的耐久性。

[6]T. Yamauchi, Y. Kamiyama, US Patent 5 852 095, 1998.[6],[7],[8],[9],[10],[11],[12]and[13].这个项目，研究了TEVS单体与VAc/2-EHA单体的聚合反应，并对反应过程中物理性能进行了探究，包括反应热稳定性及Tgwere性能。

此外，也对共聚物的结构和形态也进行了探索。

乳液聚合（完整）乳液聚合的基本概念乳液聚合：是指在单体、水、乳化剂形成的乳状液中进行的聚合反应过程。

1.乳液聚合体系：主要有单体、水、乳化剂、引发剂和其它助剂所组成。

在此，其它助剂主要包括：pH缓冲剂、分子量调节剂、电解质、链终止剂、防老剂、抗冻剂和保护胶体。

2.乳液聚合的各组分介绍（1）单体：如苯胺、乙烯基类、丙烯酸酯类、二烯烃类等，要求纯度>99%,不含阻聚剂。

（2）反应介质（水）：尽可能降低反应介质水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+ 等离子含量；用量应超过单体体积，质量一般为单体量的150％-200%。

溶解氧可能起阻聚作用，加入适量还原剂(如连二亚硫酸纳Na2S2O4·2H2O) ，用量为0.04% 左右。

（3）引发剂引发剂，即氧化剂，主要包括水溶性引发剂和油溶性引发剂。

乳液聚合过程中一般使用水溶性引发剂。

a．热分解型引发剂无机或有机过氧化物（过硫酸钾、过硫酸铵等）b．氧化-还原引发剂体系1）有机过氧化物-还原剂体系有机过氧化物：对甲基异丙苯过氧化氢还原剂：亚铁盐如硫酸亚铁、葡萄搪、抗坏血酸等2）无机过硫酸盐-亚硫酸盐体系过硫酸盐：过硫酸钾或过硫酸铵还原剂：亚硫酸氢钠、亚硫酸钠等。

（4）pH缓冲剂：常用的缓冲剂是磷酸二氢钠、碳酸氢钠等。

（5）分子量调节剂：控制产品的分子量，例如丁苯橡胶生产中用正十二烷基硫醇或叔十二烷基硫醇作为链转移剂。

（6）电解质：微量电解质(<10-3 mol/L) 的存在，由于电荷相斥增高了胶乳的稳定性。

（7）链终止剂：在乳液聚合过程结束后加入链终止剂，如亚硝酸钠、多硫化钠等。

（8）防老剂：合成橡胶分子中含有许多双键，与空气氧接触易老化。

胺类防老剂用于深色橡胶制品，酚类用于浅色橡胶制品。

（9）抗冻剂：加入抗冻剂以便将分散介质的冰点降低，防止因气温降低影响乳液稳定性，常用的有乙二醇、甘油、氯化钠、氯化钾等。

（10）保护胶体：为有效地控制乳胶粒的粒径、粒径分布及保持乳液的稳定性，常常需要在乳液聚合反应体系中加入一定量的保护胶体如聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、阿拉伯胶等。