选择合适的乳化机制和聚合技术对丙烯酸乳液聚合过程的稳定具有重要意义。聚合物乳液承担外部因素,破坏程度称为聚合物乳液的稳定性。乳液聚合过程中缺乏一些胶体稳定性,会导致乳胶颗粒聚合产生宏观或微观凝聚物,即疑胶状态。疑胶大小不一、形状不同的小聚合物比较常见,有的比较软,比较粘,有的比较硬,比较脆,比较多孔。在混合的影响下,疑胶分散在乳液中,可以通过过滤或沉降的方法去除,但有时很多人看不见,一般的蓝色很难分离。
破乳剂的选择是确定丙烯酸乳液聚合系统可靠性的重要因素之一。破乳剂虽然不参与反映,但破乳剂的种类和用量会直接影响引起速度、链条生长速度、聚合物含量和分子量的分布。破乳剂的种类、用量和添加方法对乳胶颗粒的粒度和粒度分布也有关键危害。如果选择的破乳剂不适合这种乳液聚合系统,无论如何改变破乳剂的浓度,调整聚合工艺参数,乳液聚合仍然无法稳定进行或获得的乳液产品都没有实际意义。
双电层理论和空间位阻理论是用来表达聚合物乳液稳定性的理论。乳胶颗粒的表面特性与吸附或融合的稳定物质有关。酸性、偏碱离子尾端及其吸附在乳胶颗粒表面的破乳剂在一定pH值下以离子形式存在,使乳胶颗粒表面携带一层电荷,进而在乳胶颗粒中间存在静电斥力,难以相互接近,不产生聚结;当乳胶颗粒表面吸附非离子破乳剂或聚合物保护胶体时,其可靠性与空间位阻有关。
离子破乳剂的特点是乳化效率高,能有效降低界面张力。胶束和乳胶颗粒尺寸小,机械稳定性好,但其离子特性对电解质特别敏感。非离子破乳剂对电解质有很好的可靠性,但机械稳定性差,对混合速率特别敏感;离子破乳剂主要依靠静电斥力使乳液稳定,而非离子破乳剂主要依靠凝固。在两种破乳剂的复合使用中,两种破乳剂分子被吸附在乳胶颗粒表面,即使乳胶颗粒之间有很大的静电斥力,也在乳胶颗粒表面形成较厚的凝结层,具有较高的凝结性。
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