Эмульсионная полимеризация. Полимеризация в эмульсии

Как уже отмечалось, инициирование эмульсионной полимеризации соединениями, образующими свободные радикалы, в общем случае состоит из двух стадий первая, более энергоемкая, заключается в распаде инициатора на свободные радикалы, а вторая во взаимодействии образовавшихся радикалов с мономером. В случае полимеризации в эмульсии эти стадии могут быть разделены по фазам. Например, при инициировании персульфатами распад инициатора происходит в водном растворе, а вторая стадия, в [c.37]

Эмульсионная полимеризация. Полимеризация в эмульсии является наиболее распространенным промышленным способом получения синтетических полимеров. Эмульсионная полимеризация протекает с большой скоростью при относительно низкой температуре, что позволяет получать полимеры с высокой средней молекулярной массой и относительно низкой степенью полидисперсности. [c.183]

Следовательно, полиреакции, известные под названием суспензионной и эмульсионной полимеризации, происходят в химически сходных коллоидных системах в обоих случаях исходные системы состоят из дисперсии жидкого мономера в жидкости (эмульсия), который затем переходит в дисперсию твердого полимера в жидкости (суспензия). Понятие суспензионной полимеризаци) отно- [c.55]

На кинетику эмульсионной полимеризации, резко отличающуюся по своим закономерностям от других способов полимеризации, влияют не только температура, количество и природа инициатора, но также количество и характер эмульгатора, соотношение фаз (т. е. концентрация мономера в системе), pH среды, скорость и способ перемешивания. Число и величина диспергированных частиц зависят от соотношения фаз и некоторых других факторов и резко меняются в ходе реакции. При этом изменения тем значительнее, чем более грубодисперсна исходная эмульсия (рис. 59). Столь большое сокращение размера частиц (в несколько раз) не может быть объяснено одной засадкой, величина которой при полимеризации около 20%. Этот факт, а также и то, что число частиц иногда возрастает в 1000 раз и больше, опровергают мнение, что латексная полимеризация протекает внутри частиц эмульсии. [c.250]

Кинетика эмульсионной полимеризации. Полимеризация в эмульсии протекает по радикальному механизму и включает три элементарные стадии — инициирование, рост и обрыв полимерной цепи [41]. [c.29]

При эмульсионной полимеризации реакцию проводят в водной фазе хорошо растворяется инициатор, плохо — мономеры и не растворяется сополимер. Вода применяется умягченная. Соотношение масс воды и мономеров составляет от I 1,8 до 1 2. Для образования стойкой эмульсии мономеров вводят эмульгаторы — смесь натриевого мыла синтетических жирных кислот (С —С]в) и калиевого мыла смоляных кислот канифоли (остатка от сосновой смолы после отгонки от нее скипидара). Мыла присутствуют в растворе преимущественно в виде мицелл (рис. 103, А), состоящих из многих анионов НСОО". Гидрофобные части их (углеводородные радикалы Н) обращены внутрь, а гидрофильные группы (С00 ) ориентированы наружу, к водной среде. Гидрофобные молекулы мономеров (рис. 103. Г) диффундируют при перемешивании из капелек эмульсии (рис. 103, ) в водную фазу и вытесняются из нее в гидрофобную часть мицеллы (т. е. происходит коллоидное растворение в мицеллах). Здесь и начинается полимеризация — внутри мицелл растут молекулы сополимера. Последний служит хорошим растворителем для мономеров, поэтому их молекулы продолжают [c.296]

Эмульсионная полимеризация. Благодаря особому механизму протекания процесса радикальной полимеризации в мицеллах этот способ позволяет вести процесс с большой скоростью при относя-тельно низких температурах и получать продукты с максимальным молекулярным весом. Так, при полимеризации стирола в эмульсии молекулярный вес продукта достигает миллиона. [c.289]

Латекс, как известно, является конечным продуктом эмульсионной полимеризации. 2. Химическая реакция эмульсионной полимеризации происходит в гетерогенных системах и заканчивается образованием полимерных частиц коллоидных размеров. 3. При исследовании полимеризации метилметакрилата учеными были получены интересные данные. 4. Установлено, что полиметилметакрилат, полученный эмульсионной полимеризацией, является очень твердым. 5. Используются синтетические латексы, являющиеся эмульсией синтетического каучука и искусственных смол и полученные полимеризацией исходных мономеров в одной фазе. [c.37]

Эмульсионную полимеризацию проводят или в воде или в водных растворах солей. Для получения стабильных эмульсий мономера в водной среде используют эмульгаторы (мыла, гидрофильные полимеры и др.). Кроме того, в систему вводят буферные добавки, инициаторы полимеризации, регуляторы pH, а иногда вводят и обрыватели цепи макромолекул (для уменьшения молекулярного веса полимера). [c.100]

При эмульсионной полимеризации в том виде, как она обычно производится, образуется более или менее стабильная суспензия твердого полимера с частицами высокой степени дисперсности. Однако часто требуется получить полимер в виде сравнительно крупных частиц. Для этого существуют две возможности. Можно провести полимеризацию обычным путем и затем, не разрушая полностью полученной эмульсии, подвергнуть ее частичной коагуляции, но осуществление такой операции требует очень тщательного контроля. Другой путь заключается в полимеризации мономера, находящегося в грубодисперсной форме. В этом случае процесс по механизму, вероятно, отличается от истинной эмульсионной полимеризации и скорее походит на блочную полимеризацию [51]. [c.507]

Капельки эмульсии мономера. В присутствии 0,1 М раствора мыла (концентрации часто применяемой при эмульсионной полимеризации) капельки эмульсии, например бутадиена, будут довольно большими. Хотя в отсутствие электролита размер капелек чаще всего равен приблизительно 1 ji, в реакционной смеси, содержащей в качестве катализатора персульфат, размер капелек, повидимому, значительно больше. После прекращения механического перемешивания расслаивание происходит в течение нескольких минут и можно с уверенностью сказать, что размер капли превышает 2 Каждая капелька будет окружена жидкой [c.294]

Теоретический обзор. Процесс эмульсионной полимеризации сводится Б основном к образованию эмульсии мономера или смеси мономеров в водной среде и к инициированию и проведению процесса полимеризации. Конечным продуктом является устойчивый латекс, или суспензия высокодисперсных частиц полимера. Исходная эмульсия содержит не только мономеры и эмуль- гатор, но и катализаторы и регуляторы, позволяющие регулировать ход полимеризации, что обеспечивает получение конечного продукта заданных молекулярного веса и степени сшивания . Эмульгаторами в процессе эмульсионной полимеризации служат исключительно водорастворимые поверхностноактивные вещества, часто в виде смесей. Практические основы эмульсионной полимеризации были разработаны за несколько лет до создания теории этого процесса, механизм которого наиболее полно был выяснен Харкинсом с сотрудниками . [c.474]

Водно-эмульсионный метод полимеризации стирола широко распространен, поскольку он позволяет вести процесс при умеренных температурах с большой скоростью и приготовить полимер высокого молекулярного веса. Диаметр частиц полимера, получаемого таким методом, колеблется от 500 до 5000 А. Эмульсию приготовляют, перемешивая си стемы, содержащие стирол или смеси стирола с другими мономерами, воду, эмульгатор, инициатор и регуляторы поверхностного натяжения. [c.89]

Полимеризация в водных эмульсиях — весьма распространенный метод получения полимеров, так как он удобен не только для полимеризации отдельных мономеров, но и для сополимеризации двух или нескольких мономеров. Водно-эмульсионный способ полимеризации позволяет осуществлять процесс с большими скоростями и легко регулировать тепловой режим. Кроме того, разобщенность взрыво- и пожароопасных мономеров в водной эмульсии позволяет более безопасно осуществлять процесс. [c.338]

Если полимеризация проводится в воде, содержащей не просто небольшое количество диспергирующего вещества, а довольно большое количество мыла или другого поверхностно-активного вещества, то достигается гораздо более тонкое диспергирование продукта, и часто продукт реакции получается в форме стойкой эмульсии или латекса. Эти условия эмульсионной полимеризации, хотя и разработаны более или менее эмпирически, как доказано, сильно изменяют кинетику полимеризации и подробнее обсуждаются ниже. Они допускают образование полимеров высокого молекулярного веса из таких веществ, как бутадиен, радикальную полимеризацию которого не удается провести удовлетворительно в массе. Этот метод имеет очень большое техническое значение для производства синтетического каучука и нри промышленной полимеризации многих других мономеров. Однако он имеет тот недостаток, что трудно [c.119]

Эмульсионная полимеризация. Во всех странах для производства хлоропренового каучука применяется эмульсионный способ полимеризации хлоропрена под влиянием инициаторов, реагирующих по свободнорадикальному механизму, с использованием в качестве регуляторов серы или меркаптанов. Одним из основных факторов, определяющих возможность проведения процесса полимеризации в эмульсии является подбор эффективных эмульгаторов, обеспечивающих стабильность эмульсии и латекса в процессе полимеризации. [c.371]

В процессе полимеризации в водной среде возможен гидролиз этих мономеров. Указанные особенности акрилатов отражаются на механизме образования и стабилизации полимер-мономерных частиц при эмульсионной полимеризации, на кинетике процесса, на протекании вторичных процессов, на адсорбции взятого для получения эмульсии мономеров эмульгатора и на агрегативной устойчивости получаемых латексных систем [4]. При эмульсионной полимеризации водорастворимых мономеров под [c.388]

Величины диффузионных потоков рассчитывались для идеального случая эмульсионной полимеризации (1 см эмульсии содержит 10 капель и 10 частиц), т. е. при начальном радиусе капель мономера 10 [см]. В реальных промышленных [c.153]

В результате проведенных исследований в СССР в качестве эмульгатора была принята натриевая соль сульфопроизводных газойлевой фракции бакинской нефти, подвергавшейся очистке от нефтяных масел и примесей железа. Этот эмульгатор вошел в практику эмульсионной полимеризации хлоропрена для получения каучуков и латексов под маркой СТЭК, обеспечивая достаточную стабильность эмульсии и латексов. СТЭК применялся в эмульсии в сочетании с канифольным мылом, которое способствует повышению стабильности эмульсии в процессе полимеризации. В процессе выделения каучука из латекса, при подкислении, кислоты канифоли выделяются в свободном виде и смешиваются с каучуком, что способствует повышению пластичности и стабильности поли-хлоронрепа и улучшению его обрабатываемости. Вследствие того, что СТЭК не подвергается биологическому разложению, он в настоящее время заменяется, например, на алкилсульфонат натрия — волгонат (очищенные сульфопроизводные низкомолекулярных парафинов), а также на другие более эффективные алкилсульфонаты (например, марка Е-30), которые подвергаются биологическому разложению и позволяют очистить сточные воды. [c.371]

Существует несколько объяснений механизма эмульсионной полимеризации. Принято считать, что в случае, когда мономеры в воде нерастворимы, процесс полимеризации протекает в мицеллах поверхностно-активных веществ, куда проднффундировал из капель эмульсии мономер. Туда продолжают поступать новые порции мономера по мере его полимеризации и образуются полимерномономерные частицы [3,13]. Обычно их размеры колеблются в пределах от 10 до 100 нм. Концентрация полимера в мономере в этих частицах доходит до 60%. По мере исчерпания капеяь эмульсии концентрация полимера в полимерно-мономерных частицах возрастает. За счет этого увеличивается плотность частиц, теряется устойчивость дисперсии (при отсутствии сильного перемешивания) и частицы полимера оседают на дно. [c.83]

Эмульсионная полимеризация (полимеризация в эмульсии) заключается в полимеризации мономера, диспергированного в воде. Для стабилизации эмульсии в среду вводят поверхностноактивные вещества. Достоинство способа — легкость отвода теплоты, возможность получения полимеров с большой молекулярной массой и высокая скорость реакции, недостаток — необходимость отмывки полимера от эмульгатора. Способ широко применяется в промышленности для получения каучуков, полистирола, поливинилхлорида, поливиннлацетата, полиметилакрила-та и др. [c.355]

Эмульсии имеют большое практическое значение. К эмульсиям относятся молоко, сливки, майонезы, маргарин, яичный желток, млечный сок каучуконосов, латексы, битумные эмульсии в дорожном строительстве, препараты для жирования кож, средства для опрыскивания растений, эмульсии воды в нефти и мн. др. Эмульсионная полимеризация применяется для получения синтетических латексов (Догадкин). Водные дисперсии высокополимеров широко применяются для изготовления пленок и различных покрытий (Воюцкий). В организме жиры и липоиды переносятся кровью в виде эмульсий и комплексов с -глобулином (хиломикронные эмульсии), обеспечивая жировое питание. В фармацевтической промышленности кшогие лекарственные веи ества применяются в виде эмульсий, причем обычно эмульсии Л1 в используются в составе внутренних лекарств, а эмульсии в м — наружных средств. В ряде случаев эмульгированием удается замаскировать или ослабить неприятный вкус масел и смол, например, в эмульсиях рыбьего жира, касторового масла и др. В качестве эмульгаторов жирных масел применяют крахмальный клейстер, яичный желток, камедь, декстрин, желатину, казеинат натрия и др. Можно указать также на эмульсии акрифла-вина, этиламинобензоата (для местного анестезирования), медицинского минерального масла, бактерицидные эмульсии в/м с 97% растительного масла (для лечения тепловых ожогов), разнообразные эмульсионные мази, пасты и др. [c.160]

При эмульсионной полимеризации водная эмульсия сжиженного винилхлорида, содержащая эмульгатор и инициатор и находящаяся под давлениеи 500—800 кПа, очень медленно (за несколько часов) нагревается до 40—60°С. Получают латекс, который переводят путем распылительной сушки в полимер в виде белого порошка с примесью эмульгатора. [c.575]

Эмульсионная полимеризация отличается от суспензионной тем, что ее проводят в присутствии мыла, образующего мицеллы (гл. 12). Исходный мономер либо находится в виде мельчайших капель, стабилизированных за счет адсорбционного слоя молекул мыла, либо солюбилизирован в мицеллах мыла. Метод эмульсионной полимеризации широко применяется в Западной Европе для производства поливинилхорида (стр. 258). Как и при суспензионной полимеризации, диспергирующей средой служит вода, которая облегчает отвод выделяющегося тепла. Кислород ингибирует полимеризацию, и поэтому тщательно следят за тем, чтобы полимеризатор и вода не содержали даже следов кислорода. В качестве инициаторов можно использовать соединения, растворимые либо в воде, либо в мономере однако чаще всего применяют водорастворимые инициаторы типа персульфата калия. Иногда, особенно при низкотемпературной полимеризации, употребляют окислительно-восстановительные системы, в которых инициатор активируется восстановителем, например сульфитом натрия или сернистой кислотой. Эмульсии этого типа обычно стабилизируют такими эмульгаторами, как сульфонаты, используемыми в сочетании с водорастворимыми полимерами, например поливиниловым спиртом. Последний выполняет функцию защитного коллоида, подавляя агрегацию частиц. Выбор эмульгатора и защитного коллоида имеет большое значение, так как они могут в значительной степени переходить в товарный полимер. [c.248]

Эмульсионную полимеризацию В. э. проводят, применяя один из двух стабилизаторов эмульсии 1) защитный коллоид (иногда для усилснин действия с добавкой эмульгатора) 2) эмульгатор с не.значитель-ным количеством защитного коллоида. Выбор эмульгатора определяется длиной кислотного остатка Н в В. э. Наиболее детально исследована эмульсионная полимеризация в присутствии поливинилового спирта (защитный коллоид), комбинаций поливинилового спирта с незначительными добавками эмульгаторов (водорастворимых крахмалов, агар-агара, желатины и др.). Эмульсионная полимеризация В. э., по-видммому, описывается теорией Смита и Эворта, предложенной для нерастворимых в воде мономеров. [c.207]

В. чиминеской промышленпостн с эмульсиями имеют дело при проведении различных синтезов, эмульсии образуются также в экстракционных аппаратах, при процессах перемешивания. Для получения синтетических латексов используется эмульсионная полимеризация — полимеризация в каплях дисперсной фазы. Эмульсии применяют для получения пористых органических сорбентов, мембран, пленок, покрытий. [c.401]

Качество полимера при производстве бутадиен-стирольных каучуков в процессе эмульсионной полимеризации оценивается показателем Дефо. Как показал статистический анализ при изучении объекта на стадии поисковых работ (с. 99), на качество в процессе полимеризации влияют следующие факторы конверсия, pH водной фазы, расходы меркаптана, гипериза, углеводородов и эмульсии. [c.125]

При проведении процесса в эмульсии или суспензии помимо газовых выбросов образуются сточные воды. Исключение составляют процессы эмульсионной полимеризации, в которых целевым продуктом является сама полимерная эмульсия. В состав сточных вод входит водная фаза, сливаемая из реакциоиных ( ИЛИ других) аппаратов после отделения полимера, и промывные воды. Кроме того, при эмульсионной полимеризации в состав сточных вод входит также водный раствор электролита, например хлорида натрия, используемого для разрущения эмульсии. В сточных водах, количество которых может составлять от одной до нескольких тонн на одну тонну готового продукта, так же как и в газовых выбросах, содержатся различные органические вещества, в первую очередь непрореагировавшие мономеры. [c.425]

При эмульсионной полимеризации в систему часто вводят регуляторы процесса полимеризации и буферные вещества (би-ларбонаты, фосфаты, ацетаты) для поддержания постоянного pH среды, которьн" вл1 яет ка - на стабкльно сть эмульсии, так л на кинетику полимеризации, особенно в случае при.менен 1я окислительно-восстановительных инициирующих систем. [c.94]

Метод эмульсионной полимеризации используют в промышленности и для получения многих других полимеров и сополимеров. Так, можно Полимеризовать стирол и винилкетоны в эмульсиях, полученных при помощи мыла, казеина или алкилнафталинсульфонатов [48]. Аналогичные эмульгаторы пригодны для эмульсионной полимеризации и сопо-лимеризации фумарового и малеинового эфиров [49]. Подробно исследованы также условия полимеризации этилена в эмульсиях [50]. [c.507]

В соответствии с современными представлениями поверхностноактйвные вещества выполняют несколько важных функций при эмульсионной полимеризации. Первой и, возможно, наиболее важной из них является эмульгирование мономеров или их смесей. Эмульгированные частицы или капельки мономера служат как бы резервуаром, откуда молекулы мономера быстро диффундируют в раствор или в мицеллы поверхностноактивного вещества, где они солюбилизируются. Эта роль мицелл поверхностноактивного вещества очень важна в механизме полимеризации, особенно в тех случаях, когда мономеры нерастворимы или слабо растворимы в воде для таких мономеров эмульсионная полимеризация наиболее эффективна и имеет широкое применение. Полимеризация протекает по свободнорадикальному механизму свободные радикалы в этих системах образуются в результате действия катализаторов в водной фазе. Свободные радикалы-инициаторы не могут быстро мигрировать в относительно большие капельки эмульсии нерастворимого мономера, и, кроме того, [c.474]

Для лучшего понимания процессов, происходящих при поли меризации в водных эмульсиях, в этой главе подробно осве щаются вопросы, касающиеся отдельных компонентов систем эмульсионной полимеризации и влияния основных факторов про цесса все эти вопросы излагаются применительно к наиболер распространенному сополимерному эмульсионному каучуку—ди винил-стирольному. Что же касается специфических вопросов, относящихся к другим практическим системам эмульсионной полимеризации (например, сополимеризации дивинила с акрило нитрилом, полимеризации хлоропрена), то они излагаются в по следующих главах, при описании способов получения этих видов синтетического каучука. [c.338]

Эмульсии представляют собой двухфазные системы из двух несмешивающихся жидкостей, в которых маленькие капельки одной образуют дисперсную фазу в другой непрерывной фазе. По терминологии, принятой в промышленности полимеров, термины эмульсионная полимеризация и эмульсионный полимер применяются к процессу и к конечному продукту полимеризации мономеров в воде в присутствии ПАВ и водорастворимых инициаторов с образованием стабильных дисперсий из очень маленьких частиц. Для описания готовой дисперсии полимеров используется также эквивалентный термин латекс. Частички полимеров имеют обычно размер 0,1—0,5 мкм, так что в литре эмульсии может содержаться 10 индивидуальных частиц с площадью поверхности 2000 м . Эмульсионная полимеризация — одна из разновидностей дисперсионной полимеризации. Другая разновидность дисперсионной полимеризации — это неводная дисперсионная полимеризация (НДП). Подобные полимеры также широко используются в лакокрасочной промышленности. Известны и другие полимеры, получаемые дисперсионной полимеризацией, которые мало применяются в технологии покрытий [41, 42]. Среди них можно упомянуть неионностабилизированные латексы, в которых стабилизирующими группами могут быть, например, цепи полиэтиленгликоля [43], механизм стабилизации которыми такой же, как и в неводных дисперсиях (см. 2.7). [c.59]

Второй род полимеризации представлен так называемой эмульсионной полимеризацией. Процесс полимеризации протекает в эмульсии, состоящей, нанример, из 2 частей воды, 1 части мономерного стирола с 0,1% сульфата калия как катализатора, 0,5% КааН РаО,, выполняющего функцию регулятора, и 1% мыла как эмульгатора. Эмульсию затем разрушают при помощи муравьино кислоты, полимер отфильтровывают, промывают и сушат,. [c.239]

Поверхностно-активные и моющие вещества особенно широко применяют в быту — для стирки тканей и изделий из них и чистки различных предметов. В текстильной промышленности их используют для обработки тканей перед крашением, для мойки шерсти и волокна, в машиностроении и металлообработке — ири ре-заг ии металлов, для очистки деталей от масел и механических загрязнений, в парфюмерной промышленности — как компоненты туалетного мыла и косметических средств. В химической технологии они служат эмульгаторами при гетерофазных реакциях (в особенности при эмульсионной полимеризации), для изготовления стгбильных эмульсий пестицидов, используемых в быту и сельском хо яйстве. Поверхностно-активные вещества все шире применяют пр I флотации руд, в производстве пенобетонов и других строительных материалов, в нефтяной промышленности, где использование ПАВ позволяет существенно повысить выработку месторождений, и т. д. [c.12]