种子乳液聚合.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,种子乳液聚合,与,核壳乳液聚合,Presented by,刘廷伟 徐斌洲,一、种子乳液聚合,所谓种子乳液聚合是先将少量单体按一般,乳液聚合法制得种子胶乳,(100,150nm),然后将少量种子胶乳,(1%,3%),，加入正式,乳液聚合的配方中,种子胶乳粒将被单体所溶胀并吸附水相中,产生的自由基而引发聚合，逐步使粒子增大,最终可达,12m,单体液滴,种子胶乳,种子乳液聚合体系,此体系与一般乳液聚合体系有何明显不同,？,一、种子乳液聚合,在种子乳液聚合中，乳化剂要限量加入。,这是因为：乳化剂在本体系中的目的仅是,供应长大粒子的保护和稳定的需要，要防止,新胶束或新乳胶粒的形成。,种子聚合中粒子长大后，一个乳胶粒内可,能存在多个自由基，易引起凝胶效应。,一、种子乳液聚合,二、核壳乳液聚合,种子乳液聚合的发展,种子乳液聚合中，种子胶乳的制备和后继的正式聚合采用同一种单体，结果仅使粒子长大。,若种子聚合使用某种单体，后继正式聚合,采用另一种单体，则形成核壳结构的颗粒。,单体液滴,核壳乳液聚合体系,二、核壳乳液聚合,种子乳液聚合的发展,我们可以看出，核壳结构的乳胶粒，核与,壳之间的界限并不明显，在它们的界面上形,成了化学键连接，这增加了两者的相容性。,根据核壳物质的性质，核壳之间可以是离,子键合、接枝或是核壳物质分子链互相贯穿,形成的聚合物网络。,二、核壳乳液聚合,种子乳液聚合的发展,形成种子乳液后，壳层物质的加料方法不,同，形成的核壳结构和核壳间结合方式也差,别很大。,加入壳单体的方法主要有：溶胀法,半连,续性饥饿法和间歇法，下面分别介绍。,二、核壳乳液聚合,种子乳液聚合的发展,溶胀法：,先不补加引发剂，而加入壳单,体，使壳单体溶胀进入乳胶内。这种方法不,仅种子乳胶粒表面的单体浓度很高，而且壳,单体有充分时间渗入到种子乳胶粒子内部。,间歇法：,壳单体一次性加入，在引发剂存,在下引发聚合，这种方法也使乳胶粒表面单,体浓度很高。,二、核壳乳液聚合,种子乳液聚合的发展,以上两者均有利于两种单体发生接枝或分,子链互相贯穿，从而有利于核壳间的结合或,相容，导致聚合物浓度提高。,半连续法：,将壳单体连续滴加，使种子乳,胶的表面和内部壳单体浓度都很低，因此只,能在核聚合物上连续形成壳层而缺乏核壳层,间的结合。,二、核壳乳液聚合,种子乳液聚合的发展,根据核和壳单体的不同，正常的核壳聚合,物基本上有两种类型：,硬核软壳型：,这类聚合物主要用作涂料。,软核硬壳型：,以丁二烯,丙烯酸丁酯等软,单体，经乳液聚合后为种子，甲基丙烯酸甲,酯,苯乙烯,丙烯睛等为硬单体，后来加入,继续聚合，就成为硬壳层。以,B,为核，,S,和,A,共聚物为壳，就成了著名的,ABS,工程塑料。,二、核壳乳液聚合,种子乳液聚合的发展,三,、,乳液接枝,-,掺混法制备,ABS,ABS,树脂生产方法很多,主要有机械共混法和,化学接枝掺混法。,机械共混法由于性能低下，加工困难等原因,正在逐渐被淘汰。,化学接枝掺混法又可分为乳液接枝,-,掺混法和,连续本体法等。,乳液接枝,-,掺混法仍是当今,ABS,树脂聚合工艺,的主流,目前全世界有,70%,的,ABS,树脂生产装置,采用此法。,工业生产中：先用乳液聚合生成丁二烯胶,乳，它将是一种高弹性体胶乳，然后用这种胶,乳与丙烯腈、苯乙烯进行接枝共聚反应生成,ABS,接枝共聚物,这就是乳液接枝,然后用本体聚合或悬浮聚合制成,SAN,共聚物,最后将丁二烯胶乳与苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚 粒料与,SAN,粒料掺混,这就是掺混,影响产品质量的重要因素,橡胶含量,作为提供韧性的主要组份和后续乳液接枝,聚合的种子乳液以及反应场所,PBL,（聚丁二,烯胶乳）特性对后续过程,特别是对最终,ABS,树脂的性能起着十分的重要作用,相同量的高胶,ABS,粉料可以比低胶,ABS,粉,料附配更多的,SAN,接枝率,在这里为单位质量橡胶粒子上接枝,SAN,的,质量分数,在橡胶含量确定的情况下,接枝率是衡量接,枝效果的重要指标，接枝率太高导致橡胶有,效体积浓度增大,影响产品加工流动性,;,接枝率,低又倾向于发生凝聚和表面覆盖欠缺而影响,光泽度,影响产品质量的重要因素,支链分子的总重量,主链分子的总重量,=,接枝单体浓度对接枝率的影响,胶含量升高后,单体浓度比下降,导致接枝,率降低接枝率随胶含量增加而下降这一事实,给高胶含量,ABS,粉料的制备带来相当大的难,度。,引发剂对接枝率的影响,乳化剂对接枝率的影响,接枝反应过程中,为了维持体系的稳定性,有,时需要补加一定量的乳化剂,但如果体系中的,乳化剂浓度过高,就会形成新的胶束,使单体,极易进入胶束内反应生成自由共聚物而降低,接枝率。,因此在接枝反应时应不加或少加乳化剂,控,制乳化剂浓度在临界胶束浓度,(CMC),以下,从,而保证一定的接枝率。,以上因素最终影响三组分在产品中的含量,橡胶含量,苯乙烯含量,丙烯睛含量,冲击性能,流动性,耐热变形性,抗张强度,耐热变色性,耐药品性,耐候性,透明性,刚性,N,谢谢大家,