反相乳液聚合
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反相乳液聚合综述报告102074123王胜2012.6.51.反相乳液聚合的历史自1962年Vanderhoff等以有机溶剂为介质,首次进行水溶性单体的反相乳液聚合以来,作为生产高聚物的重要方法之一,反相乳液聚合发展至今已有40多年的历史。
反相乳液聚合是以非极性液体(如烃类溶剂等)为连续相,聚合单体溶于水,然后借助乳化剂分散于油相中,形成“油包水”(W/0)型乳液而进行的聚合,具有反应易于散热、聚合速率高、能得到高分子量聚合物等优点,用途广泛。
尤其是水溶性高相对分子质量聚合物被广泛用于纺织、石油、造纸、涂料和医药等领域。
2.反相乳液聚合机理反相乳液聚合可采用油溶性或水溶性引发剂,形成反相聚合物胶乳。
由于体系与常规乳液聚合形成镜式对照,故称为反相乳液聚合。
反相乳液聚合体系主要包括:水溶性单体、引发剂、乳化剂、水以及有机溶剂。
对于一般的反相乳液聚合,其聚合机理可分为4个阶段:分散阶段、阶段Ⅰ(乳胶粒生成阶段)、阶段Ⅱ乳胶粒长大阶段)和阶段Ⅲ(聚合反应完成阶段)。
2.1 分散阶段在乳化体系中,开始加入的乳化剂以单分子形式溶解在水中,称为真溶液,当乳化剂浓度达到临界胶束浓度(CMC)时,再加入的乳化剂就开始以胶柬形式出现。
每个胶束大约由5O~200个乳化剂分子组成,尺寸约为10 rim。
由于胶束的增溶作用,还会将一部分溶解在水中的单体由水相吸收到胶束中来,形成所谓的增溶胶束。
宏观上看,稳定状态时,单分子乳化剂浓度和胶束乳化剂浓度均为定值。
但微观上看,单分子乳化剂和胶束乳化剂之间建立了动态平衡。
向体系中加入单体后,在搅拌作用下,单体分散成珠滴。
部分乳化剂被吸附在单体珠滴表面上,形成单分子层,乳化剂的亲水端指向水相,而亲油端则指向单体珠滴中心,以使其稳定地悬浮在水相中。
在分散过程中,适度的搅拌很重要,若无搅拌或搅拌强度不够,小的单体珠滴倾向于聚结成大的珠滴,甚至分层。
2.2 阶段Ⅰ(乳胶粒生成阶段)引发剂加入到体系中后,在水相中开始分散出自由基。
反相乳液聚合印花增稠剂工艺1.引言1.1 概述概述反相乳液聚合印花增稠剂工艺是一种用于纺织印花领域的新技术。
随着纺织行业的不断发展,对印花品质和加工效率的要求越来越高。
传统的印花增稠剂存在一些缺点,如粘度不稳定、增稠效果有限等。
为了克服这些问题,反相乳液聚合印花增稠剂工艺被提出并得到了广泛应用。
该工艺的核心是利用反相乳液聚合技术制备增稠剂,通过控制乳液颗粒的形成和稳定性,实现对印花墨浆的增稠作用。
相比传统的增稠剂,反相乳液聚合印花增稠剂具有以下几个显著特点:首先,该增稠剂的粘度稳定性好。
通过反相乳液聚合的特殊结构,使得增稠剂具有较高的粘度,并且能够在印花过程中保持相对稳定的粘度,不易受外界因素影响。
其次,增稠剂的印花效果优异。
反相乳液聚合工艺能够使增稠剂均匀分散在印花墨浆中,有效提升墨浆的浓度和颜色饱和度,使印花图案更加清晰鲜艳。
第三,该工艺具有较高的加工效率。
与传统的增稠剂相比,反相乳液聚合印花增稠剂制备工艺简单快捷,可以实现批量生产,提高生产效率。
最后,该工艺具有一定的环保性。
反相乳液聚合印花增稠剂不含有害物质,对环境无污染,符合现代可持续发展的要求。
通过反相乳液聚合印花增稠剂工艺,可以有效改善印花品质,提高加工效率,降低生产成本,具有广阔的应用前景。
在未来的纺织印花领域,该工艺有望成为一种重要的技术手段,为纺织行业的发展做出积极贡献。
1.2文章结构文章结构部分内容可以包括以下几点:1.2 文章结构本文按照以下结构组织内容:引言部分:介绍了本文的背景和目的,概述了反相乳液聚合印花增稠剂的特点和制备工艺。
正文部分:主要分为两个小节,分别介绍了反相乳液聚合印花增稠剂的特点和制备工艺。
结论部分:总结了反相乳液聚合印花增稠剂工艺的优势,以及该工艺在印花增稠剂领域中的应用前景。
通过以上结构的安排,读者可以清晰地了解到本文的内容和组织方式。
接下来,我们将逐一介绍每个部分的具体内容。
文章1.3 目的部分的内容:本文旨在探讨反相乳液聚合印花增稠剂工艺的目的和重要性。
主题:反相微乳液聚合中的光引发丙烯酰胺反应及其相关相对分子质量研究1. 引言反相微乳液聚合是一种重要的聚合方法,它具有高效、环保和可控性等优点,已经被广泛应用于合成高分子材料的领域。
其中,光引发的反相微乳液聚合可以通过光敏引发剂的加入,实现对聚合反应的精确控制。
2. 光引发的反相微乳液聚合原理及机制光引发的反相微乳液聚合是在反相微乳液体系中,通过光敏引发剂在光照条件下,产生自由基,进而引发丙烯酰胺的聚合反应。
光敏引发剂在光照条件下吸收能量,激发至高能态,产生自由基,从而引发丙烯酰胺的聚合反应。
3. 光引发丙烯酰胺的聚合条件及影响因素(1)光照条件:光照条件是影响光引发反相微乳液聚合效果的重要因素,包括光照强度、光照时间和光照波长等;(2)引发剂种类及用量:引发剂的种类和用量直接影响光引发反相微乳液聚合的效果,不同种类的引发剂在不同的光照条件下,具有不同的活性;(3)温度:温度对反相微乳液体系中的聚合反应也有一定的影响,适宜的反应温度可以提高聚合效率。
4. 相对分子质量的测定方法及意义相对分子质量是评价高分子化合物结构和性能的重要参数,其中包括聚合度和分子量分布等指标。
测定相对分子质量的方法有多种,包括凝胶渗透色谱法、流变分析法和动态光散射法等,这些方法可以帮助我们更好地了解聚合物的结构和性能。
5. 结论通过对光引发的反相微乳液聚合中丙烯酰胺的反应及其相关相对分子质量研究,可以促进该聚合方法的进一步应用和优化,为合成高性能高分子材料提供重要的理论基础和实验依据。
结尾:通过对光引发的反相微乳液聚合中丙烯酰胺的反应及其相关相对分子质量的研究,我们可以更好地理解该聚合方法的机理和特性,并进一步应用于合成高性能高分子材料的研究和开发中。
希望本文能够为相关领域的研究者提供一些参考和借鉴,推动反相微乳液聚合理论的进一步深入和实践的应用。
在光引发的反相微乳液聚合中,丙烯酰胺的聚合反应是一个复杂的过程,其中包含了许多影响因素和反应机理。
金山油化纤第22卷r+”。
◆“+’”+…+“^●:综述与专论;;k。
◆…..。
.◆¨.。
.◆…●反相乳液聚合及其应用刘春秀章悦庭(东华大学纤维改性国家重点实验室,上海,200051)摘要:本文简要介绍了反相乳液聚合的机理,综述了国内外有关反相乳液聚合的理论和应用研究概况,并指出了其应用领域。
关键词:反相乳液聚合油包水(w/0)应用乳液聚合技术早在20世纪30年代已见于工业生产。
目前,乳液聚合已成为高分子科学和技术的重要工艺,是生产高聚物的重要方法之一。
许多高分子材料,如合成塑料、合成纤维、合成橡胶、粘合剂、涂料、絮凝剂、涂饰剂、医用高分子材料以及其它许多特殊用途的合成材料等,都是采用乳液聚合法生产的。
关于乳液聚合的研究每年都有大量的专利、论文发表。
新品种、新方法也不断出现,如微乳液聚合、无皂乳液聚合、辐射乳液聚合、定向乳液聚合以及反相乳液聚合等等。
其中,反相乳液聚合作为一种新型乳液聚合技术,它的基础性研究和应用研究已取得了较大进展,反相乳液聚合已成为乳液聚合的一个重要分支。
目前,其产品已在一些部门得到广泛的应用。
在此就反相乳液聚合目前的研究概况以及反相乳液聚合的应用作一综述。
1反相乳液聚合的机理反相乳液聚合是将水溶性单体(常溶于水中),借助油包水(W/O)型乳化剂分散于非极性液体中,形成W/0型乳液而进行的聚合。
这种聚合可采用油溶性或水溶性的引发剂,形成反相聚合物胶乳。
体系与常规乳液聚合形成镜式对照,故称之为反相乳液聚合。
反相乳液聚合体系主要包括:水溶性单体、引发剂、W/0型乳化剂、水和有机溶剂等。
反相乳液聚合的机理涉及成核过程和聚合场所。
在反相乳液聚合中,由于单体在水和有机溶剂中不同的溶解度,使溶液聚合和乳液聚合机理并存,即胶束和单体液滴均可能成为聚合场所。
但一般胶束成核只占次要地位,聚合主要在水溶液液滴内进行。
在反相乳液聚合中油溶性或水溶性引发剂的成核过程有所不同,这与引发剂和单体在水和油中的溶解分配情况有关。
钻井液用超支化反相乳液聚合物的合成及其性能钻井液在石油勘探中具有重要作用,用于冷却清洁井眼,稳定井壁和传递钻井数据。
超支化反相乳液聚合物(SPM)由于其独特的结构和性能,成为了一种新型的钻井液添加剂。
本文将介绍SPM的合成及其性能。
SPM的合成可以通过自由基聚合、离子聚合和缩醛聚合等方法实现。
其中,自由基聚合是最常用的方法。
该方法具有操作简单、反应条件温和、高转化率和可控性好等优点。
SPM的聚合体结构可以根据不同的反应物和反应条件进行调节。
以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸钠(NaAA)和异辛醇三聚氧乙烯醚(TX-100)为原料,过碘酸钾(KIO4)为引发剂,水为溶剂,通过自由基聚合法合成了SPM。
反应条件为:MMA:NaAA:TX-100的摩尔比为1:1:0.1,KIO4的量为20mg,反应温度为80℃,反应时间为4h。
得到的SPM具有良好的超支化程度和稳定性。
SPM作为钻井液添加剂,具有以下优点:首先,SPM具有较小的表面张力,可以有效地改善钻井液的润滑性和增加泡沫性。
其次,SPM的超支化结构可以增加钻井液的黏度和稳定性,减少井眼的漏失和提高井壁的承载能力。
此外,SPM的分散性和界面活性能将溶气性气体和液体分子分散在钻井液中,从而提高钻井液的钻机效率和传递数据的准确性。
为了评估SPM在钻井液中的效果,进行了相关性能测试。
结果表明,添加SPM的钻井液具有相对较低的表面张力和流变学性能,黏度稳定性具有显著提高。
同时,在高温高压环境下,添加SPM的钻井液的黏度和稳定性不会出现明显变化,表明SPM具有较好的热稳定性。
综上所述,SPM由于其独特的超支化结构和多种优异的性能,在钻井液中具有广泛的应用前景。
未来的研究应该注重SPM结构和性能的进一步调节和优化,以满足不同钻井工况的需求。
同时,还应该对SPM在环境和生态方面的影响进行系统的评估,以保障石油勘探的可持续发展。
随着石油勘探的不断深入,对钻井液的性能要求也越来越高。
反相乳液聚合-定义
采用非极性溶剂作为连续相,借助乳化剂把聚合单体分散于油相中,形成“油包水(W/O)”型乳液而进行聚合。
因为DMDAAC 和AM均极易溶于水,因此主要采用反相乳液聚合。
反相乳液聚合方法具有聚合速率快,产物相对分子质量高,相对分子质量分布窄,产品性能好,可以在较低温度下反应等特点,并且有利于搅拌、传热。
另外通过分布加入活性单体的方法可以提高聚合物的阳离子度,达到更好的絮凝效果。
反相乳液聚合-举例
Mathias等人以过硫酸铵为引发剂,在25℃下反应得到的PDA 的最大特性黏数为9154 dL/ g〔c (NaCl) = 1 mol/L 的水溶液〕。
Lawrence等35以过硫酸钠/偶氮双脒基二盐酸盐为引发体系,利用反相乳液聚合在35 ℃下反应制得的PDA 的最大特性黏数为20 dL/ g〔w (NaCl) =364 %的水溶液,25 ℃〕。
国内的吴全才用偶氮二异丁腈/过硫酸铵/亚硫酸钠复合引发体系,制得了阳离子度为20 %絮凝剂PDA 的特性黏数为91.83dL/ g〔c(NaCl) =1 mol/L 的水溶液,25 ℃〕。
李朝艳等人:以Span80 - Tween80为复合乳化剂,以液体石蜡为分散介质,在复配乳化剂(过硫酸钾,连二亚硫酸钠,V—044)作用下制备了特性黏数可达到800 mL/g PDA共聚物反相乳液。
聚合物乳液和聚合物干粉的成膜特点
改性水泥砂浆的聚合物中,聚合物乳液和聚合物干粉是最为常用的两种聚合物形态。
其中,聚合物乳液是目前聚合物改性水泥砂浆中应用最多的聚合物形态,其为双相体系,是由微小的聚合物液滴均匀地分散在水或其它溶剂中形成的,外观常为牛奶状(牛奶即是一种乳液分散体),主要成分有聚合物颗粒<尺寸在0.1~1μm之间)、乳化剂、稳定剂、分散剂等和水,其中固体成分的含量在40%~70%之间。
当聚合物乳液中的水被除去时,聚合物颗粒则相互靠近,颗粒间通过分子力的作用,相互联结在一起,形成连续的整体,这一过程称之为聚合物乳液的固态化或成膜过程,干固后,聚合物乳液会形成塑料薄膜。
如同牛奶可制成奶粉一样,乳液分散体可被干燥成粉状而不必成膜,常见的工艺过程为“喷雾干燥过程”。
过程的产物即称为“聚合物干粉”。
如果经过正确喷雾干燥过程(以及选用适当的添加剂),聚合物干粉就成为“可再分散聚合物干粉”。
其含义是:经过喷雾干燥的聚合物干粉如果再次与水混合,则可得到与原乳液。