乳液聚合法合成含氟聚合物研究进展

第25卷第7期高分子材料科学与工程Vol.25,No.7　2009年7月POL YM ER MA TERIAL S SCIENCE AND EN GIN EERIN GJ ul.2009RAFT 聚合技术在聚合物分子设计领域的应用研究进展陈艳军,张钰英(武汉理工大学材料科学与工程学院高分子材料与工程系,湖北武汉430070)摘要:总结了近十年来可逆加成2断裂链转移聚合技术的制备方法在聚合物分子设计领域的研究进展。

首先介绍该方法在制备窄分子量分布的均聚物方面的应用,比较了该方法在溶液和乳液体系中的特点,同时介绍了该方法在制备无规和交替共聚物方面的应用,并着重介绍了制备特殊链结构的共聚物,如嵌段,星形,接枝以及梯度共聚物方面的研究进展。

并对今后的研究重点和应用前景作了展望。

关键词:可逆加成2断裂链转移;聚合物;分子设计中图分类号:TQ316.3 文献标识码:A 文章编号:100027555(2009)0720170205收稿日期:2008205219基金项目:2007年武汉市青年科技晨光计划(200750731269);国家青年科学基金资助项目(50803048)通讯联系人:陈艳军,主要从事乳液聚合,含氟聚合物以及可控聚合研究,　E 2mail :yanjunchen @ 聚合物分子设计是利用不同活性或功能的单体,采用不同的聚合工艺和聚合实施方法合成出具有特殊结构的聚合物,包括具有特殊分子链结构的聚合物(如接枝、嵌段共聚物)、复杂拓扑结构的聚合物(如梳型、星型聚合物)及带有特殊功能团的聚合物(如远螯聚合物)。

可控/“活性”自由基聚合是有效实现聚合物分子设计的主要方法,而RAF T 聚合是活性可控自由基聚合方法中新发展起来的一种。

在RAF T 聚合中,增长自由基与RAF T 试剂的活性加成,生成中间体自由基的可逆裂解,以及裂解自由基的再引发和增长过程,确保了聚合过程的活性可控特征。

目前,利用RAF T 聚合可实现对聚合物分子量大小和分布的控制,并实现聚合物的分子设计,合成具有特定结构和性能的聚合物[1],已成为高分子合成研究最活跃的领域之一。

细乳液聚合最新研究进展包祥俊,吴文辉,宫理想,王建全(北京理工大学材料科学与工程学院,北京100081)摘要:介绍了细乳液聚合体系的制备及聚合机理,分析了细乳液聚合在高固含量聚合物细乳液制备、复合纳米材料制备及活性/可控自由基聚合等方面的研究现状,综述了近年来细乳液聚合用于开发新型材料及细乳液聚合实施方法方面的主要研究进展。

关键词:细乳液;聚合;胶囊化中图分类号:TQ316 334文献标识码:A文章编号:0253-4320(2007)S1-0146-05New progress in miniemulsion polymerizationB AO Xiang jun,WU Wen hui,GONG Li xiang ,W ANG Jian quan(School of Material Science and Engineeri ng ,Beijing Insti tute of Technology ,Beijing 100081,Chi na)Abstract :The preparation of miniemulsion system and polymerization principle are introduced,and the status of miniemulsion polymerization in the preparation of polymer miniemulsion system with high solid content and nano composite materials,and controlled/living radical polymerization,is analyzed.And the recent progress in the utilization of miniemulsion polymerization in developing novel materials and practical use is reviewed.Key w ords :miniemulsion;polymerization;encapsulation收稿日期:2007-03-15作者简介:包祥俊(1984-),女,硕士生,xiangjun1984@;吴文辉(1947-),男,教授,博士生导师,主要研究方向为新型功能高分子、高分子纳米材料、水溶性高分子、靶向医用高分子、特殊结构高分子。

乳液聚合物的合成及在钻井液中的研究【摘要】：为了克服聚丙烯酰胺类干粉化学剂的缺点，采用乳液聚合方法合成了2种乳液聚合物A和B，通过室内实验测试了2种乳液聚合物钻井液体系的各种性能，结果表明该类乳液聚合物在钻井液中具有增黏、提切、抗温、降失水的性能。

所合成的2种乳液聚合物属于同一体系，相比较，A的性能稍好于B，且合成A更经济，因此选用化学剂A更合适。

通过对比实验，自制的乳液聚合物具有比大庆乳液聚合物和河北乳液聚合物样品更低的API滤失量和更好的稳定性；相比其他包被剂，所合成的乳液聚合物具有更好的增黏、提切、降失水性能。

关键词：乳液聚合物；钻井液；降滤失Synthesis of Emulsion Polymer and Research in theDrilling FluidAbstract: In order to overcome the shortcomings of polyacrylamide type of dry chemical agent，this article synthesized two kinds of emulsion polymers A and B through emulsion polymerization. Various performance of emulsion polymer drilling fluid system were tested and analyzed through laboratory experiments，showing that adding such emulsion polymers into the drilling fluid can improve the performance of drilling fluid in viscosity increasing effect、increasing shear force、temperature resistance、filtration reductio. The two kinds of synthesis of emulsion polymer was belonged to the same system，in comparison，the performance of A was slightly better than B，but it was more economic to choose the chemical agent A. Through the contrast experiment，the API filtration and stability of homemade emulsion polymer was better than the daqing emulsion polymers and HeBei emulsion polymers，the performance of synthetic polymer emulsion in this paper in viscosity increasing effect、increasing shear force、temperature resistance、filtration reduction were better than other coating agent.Key word: emulsion polymer; drilling fluid; filtration reduction引言目前，中国油田用聚丙烯酰胺的产品形式基本为粉剂，现场应用时需要大型的溶解装置，且在制成干粉过程中，高温烘干和剪切作用又容易使高分子链降解或者断裂，使其性能变差。

反相微乳液聚合的研究现状及进展反相微乳液聚合的研究现状及进展杨开吉苏⽂强东北林业⼤学材料科学与⼯程学院⽣物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨（150040）摘要：反相微乳液聚合⼀种新型聚合⽅法，受到⼈们的⾼度重视；本⽂介绍了其聚合机理和应⽤进展，并对其发展前景进⾏了展望。

关键词：反相微乳液聚合；机理；发展前景反相微乳液聚合发展起始于上世纪80年代；当时，由于在多次采油中对⾼分⼦量⽔溶性聚合物的需求以及⽔溶性聚合物在⽔处理、造纸⼯业和采矿业中的应⽤[1]，⽽在通过常规反相乳液聚合⽣成这类聚合物的尝试中遇到困难，如反相乳胶的粒径分布很宽且容易凝聚[2~3]，所以研究者把⽬光从常规反相乳液聚合转向了反相微乳液聚合，通过反相微乳液聚合得到的⾼分⼦量聚合物微胶乳(Microlatex)，不仅固含量⾼、溶解快、粒径⼩且均⼀，并且⾼度稳定。

从⽽引起科研⼯作者的⼴泛关注。

1．反相微乳液聚合的机理探讨反相微乳液聚合机理⼀直是⼈们关注的焦点，研究内容主要是聚合场所、成核机理、聚合过程以及⼀些重要的特征。

其聚合过程如图1所⽰[4]：图1反相微乳液聚合机理⽰意图反相微乳液具有以下⼀些主要特点: ①分散相(⽔相)⽐较均匀，⼤⼩在5－200nm之间；②液滴⼩，呈透明或半透明状；③具有很低的界⾯张⼒，能发⽣⾃动乳化；④处于热⼒学稳定状态，离⼼沉降不分层；⑤在⼀定范围内，可与⽔或有机溶剂互溶。

1.1成核场所反相微乳液聚合成核场所存在着多种⽅式，既会有液滴成核，也会有均相和胶束成核的存在，只是在不同的体系中成核⽅式的主导地位不同。

现在，⼈们对微乳液成核的共识是: 成核的场所主要在单体液滴中；也可以通过均相成核；在微乳聚合的反应后期，胶束也是成核的重要场所。

Candau等[5]提出聚合物粒⼦与含单体的胶束相互碰撞融合⽽获得单体进⼀步- 1 -增长，单体不是从胶束经连续相扩散进聚合物粒⼦的。

因为在实验中发现产物组成与转化率⽆关，说明反应场所的单体⽐例与共聚物分⼦的序列分布近似于伯努利(Bernouillian)分布，并产⽣均⼀的微结构[6]。

种子乳液聚合的研究进展邵　谦1,23,王成国1,郑　衡2,王建明2(11山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室,济南　250061;21山东科技大学化学与环境工程学院,青岛　266510) 摘要:种子乳液聚合法因具有乳液稳定性更好、粒径分布窄、易控制等优点,在乳胶粒子设计及制备各种功能性胶乳方面具有重要作用,是制备高固含量乳液及具有核壳结构乳液的最常见最简便的方法。

本文综述了近年来种子乳液的聚合工艺、聚合机理,包括接枝机理、互穿聚合物网络机理、聚合物沉积机理、种子表面聚合机理和离子键合机理等,以及种子乳液聚合在乳胶粒子设计方面的应用研究进展,并讨论了影响种子乳液聚合的各种因素。

关键词:种子乳液;乳液聚合;粒子设计传统的乳液聚合制得的聚合物乳胶粒粒径一般较小,且粒径分布较宽,不能满足特殊需要。

20世纪70年代,Williams[1]根据苯乙烯种子乳液聚合动力学和溶胀等数据首先提出了核壳理论。

80年代日本神户大学的Okubo[2]教授提出了“粒子设计”的新概念,在不改变乳液单体组成的前提下改变了乳胶粒子的结构。

与其它方法制备的乳液相比,种子乳液聚合法制备的乳液具有稳定性更好、粒径分布窄、易控制等优点。

利用种子乳液聚合技术可以容易地制得不同结构的胶乳,是制备高固含量乳液最常见最简便的方法,也是实用化的制备各种功能性胶乳的重要方法之一[3,4]。

本文就近年来种子乳液聚合的工艺、机理研究及在乳胶粒子设计方面的应用进行了综述,并讨论了影响种子乳液聚合的各种因素。

1　种子乳液聚合工艺种子乳液聚合法是核壳型乳液的典型制备方法,形成的高聚物一般是均聚物或共聚物,所以制备方法和通常的乳液聚合工艺基本相同[5]。

根据壳层单体的加入方式,可以分为间歇法、溶胀法、半连续法、连续法。

间歇法是按配方一次性将种子乳液、水、引发剂、乳化剂、壳层单体加入到反应器中,升温至反应温度进行聚合。

溶胀法是将壳层单体加入到种子乳液中,在一定温度下溶胀一段时间,然后再升温至反应温度后加入引发剂进行聚合。