1、實(shí)驗(yàn)五乙酸乙烯酯的乳液聚合 1實(shí)驗(yàn)5 乙酸乙烯酯的乳液聚合 一、 基本原理 乳液聚合: 將不溶或微溶于水的單體在強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌及乳化劑的作用下與水形成乳狀液，在水溶性引發(fā)劑的引發(fā)下進(jìn)行的聚合反應(yīng)。 乳液聚合與懸浮聚合相似之處: 都是將油性單體分散在水中進(jìn)行聚合反應(yīng)，因而也具有導(dǎo)熱容易，聚合反應(yīng)溫度易控制的優(yōu)點(diǎn)。 2 乳液聚合與懸浮聚合不同之處: （1）在乳液聚合中，單體雖然同以單體液滴和單體增溶膠束形式分散在水中的，但由于采用的是水溶性引發(fā)劑，因而聚合反應(yīng)不是發(fā)生在單體液滴內(nèi)，而是發(fā)生在增溶膠束內(nèi)形成M/P（單體/聚合物）乳膠粒。 （2）每一個(gè)M/P乳膠粒僅含一個(gè)自由基，因而聚合反應(yīng)速率主要取

2、決于M/P乳膠粒的數(shù)目，亦即取決于乳化劑的濃度。 （3）由于膠束顆粒比懸浮聚合的單體液滴小得多，因而乳液聚合得到的聚合物粒子也比懸浮聚合的小得多。3 乳液聚合特點(diǎn)： 乳液聚合能在高聚合速率下獲得高分子量的聚合產(chǎn)物，且聚合反應(yīng)溫度通常都較低，特別是使用氧化還原引發(fā)體系時(shí)，聚合反應(yīng)可在室溫下進(jìn)行。乳液聚合即使在聚合反應(yīng)后期體系粘度通常仍很低，可用于合成粘性大的聚合物，如橡膠等。 乳液聚合所得乳膠粒子粒徑大小及其分布的影響因素 （1）乳化劑: 對(duì)同一乳化劑而言，乳化劑濃度越大，乳膠粒子的粒徑越小，粒徑大小分布越窄； （2）油水比: 油水比一般為1:21:3，油水比越小，聚合物乳膠粒子越?。? （3）

3、引發(fā)劑: 引發(fā)劑濃度越大，產(chǎn)生的自由基濃度越大，形成的M/P顆粒越多，聚合物乳膠粒越小，粒徑分布越窄，但分子量越??； （4）溫度: 溫度升高可使乳膠粒子變小，溫度降低則使乳膠粒子變大，但都可能導(dǎo)致乳液體系不穩(wěn)定而產(chǎn)生凝聚或絮凝； （5）加料方式: 分批加料比一次性加料易獲得較小的聚合物乳膠粒，且聚合反應(yīng)更易控制；分批滴加單體比滴加單體的預(yù)乳液所得的聚合物乳膠粒更小，但乳液體系相對(duì)不穩(wěn)定，不易控制，因此多用分批滴加預(yù)乳液的方法。 5 二 、主要藥品與儀器 乙酸乙烯酯 32 ml 蒸餾水 20 mL BPO 0.25 g 10%聚乙烯醇（1788）水溶液 30 mL OP-10 0.8 mL 過硫

4、酸鉀（KPS） 0.080.10 g 裝有攪拌器、冷凝管、溫度計(jì)的三頸瓶 1套 恒溫水浴 1套 10、50、100mL量筒 各1支 50 mL燒杯 1個(gè)6三、實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)裝置圖7 （1）先在50mL燒杯中將KPS溶于8 mL水中。 （2）另在裝有攪拌器、冷凝管和溫度計(jì)的三頸瓶（如上圖）中加入30mL聚乙烯醇溶液，0.8 mL 乳化劑OP-10，12 mL蒸餾水，5 mL乙酸乙烯酯和2 mL KPS水溶液。 （3）開動(dòng)攪拌，加熱水浴，控制反應(yīng)溫度為6870，在約2 h內(nèi)由冷凝管上端用滴管分次滴加完剩余的單體和引發(fā)劑。 （4）保持溫度反應(yīng)到無回流時(shí)，逐步將反應(yīng)溫度升到90，繼續(xù)反應(yīng)至無回流時(shí)撤去水浴。8 （5）將反應(yīng)混合物冷卻至約50，加入10%的NaHCO3水溶液調(diào)節(jié)體系的pH值為25，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?，冷卻至室溫，出料。 （6）觀察乳液外觀，稱取約4 g乳液，放入烘箱在90干燥，稱取殘留的固體質(zhì)量，計(jì)算固含量。 固含量 = （固體質(zhì)量/乳液質(zhì)量）100% （7）在100 mL量筒中加入10 mL乳液和90 mL蒸餾水?dāng)嚢杈鶆蚝?，靜置一天，觀察乳膠粒子的沉降量。 9四、思考題 (1