Эмульсионная полимеризация устойчивость эмульсий

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]

Иногда проводят капельную, или гранульную (суспензионную), полимеризацию — тип эмульсионной полимеризации, при которо получаются крупнодисперсные частицы полимера. В этом случае для повышения устойчивости эмульсии мономера в воде в качестве стабилизаторов применяют водорастворимые полимеры типа поливинилового спирта (стр. 471), желатины (стр. 298) и т. п. В качестве инициаторов берут органические перекиси или диазосоединения, растворимые не в воде, а в мономере. Из-за наличия инициатора в капле мономера в ней протекают последовательно все стадии полимеризации инициирование, рост и обрыв цепи. Капельная полимеризация подчиняется основным закономерностям полимеризации в конденсированной фазе. [c.457]

Эмульсионная полимеризация [2, 3]. Для проведения эмульсионной (латексной) полимеризации мономер предварительно диспергируется в жидкости, практически не растворяющей ни мономер, ни полимер, обычно в воде, и в виде эмульсии подвергается полимеризации. Конечный продукт реакции представляет собой коллоидный раствор полимера, легко коагулируемый обычными методами. Подобные коллоидные растворы благодаря известному сходству с латексом натурального каучука получили название синтетических латексов. Для облегчения эмульгирования мономера и повышения агрегатной устойчивости синтезированных латексов в систему вводятся специальные эмульгаторы (соли высших жирных кислот, мыла, соли органических сульфокислот, синтетические моющие средства или другие поверхностно-активные вещества), действие которых заключается в понижении поверхностного натяжения на границе фаз мономер — вода. Однако роль эмульгатора этим не ограничивается. [c.249]

Цель этой работы состоит в выяснении природы и механизма высокой устойчивости концентрированных эмульсий типа м/в и образования водных дисперсий полимеров в результате эмульсионной полимеризации в связи с процессом квазиспонтанного эмульгирования на межфазной границе. [c.268]

С эмульгаторами, в присутствии которых образуется прямая микроэмульсия, достигается практически полная конверсия. Если наряду с прямой образуется обратная эмульсия, степень конверсии мономера резко снижается. Поэтому квазиспонтанно образующаяся эмульсия типа вода-масло ухудшает процесс эмульсионной полимеризации, тогда как в эмульсиях углеводорода в воде она действует как дополнительный фактор устойчивости. Скорость эмульсионной полимеризации зависит от условий введения эмульгатора в систему и резко возрастает при введении его в мономер. [c.31]

При выборе стабилизирующих систем для проведения суспензионной полимеризации можно руководствоваться принципами, известными из теории устойчивости дисперсных систем. Основные факторы устойчивости эмульсий определяются возможностью создания на границе раздела фаз энергетического (электростатической природы) или структурно-механического барьера, препятствующего агрегации частиц. Энергетический барьер, способствующий стабилизации эмульсий, возникает, как известно, при использовании ионогенных ПАВ. Низкомолекулярные ионогенные ПАВ, как правило, при суспензионной полимеризации не используются, так как в этих системах полимеризационный процесс из капель смещается в мицеллы ПАВ, содержащие солюбилизованный мономер, и полимеризация протекает по эмульсионному механизму. Поэтому главным фактором, определяющим устойчивость эмуль- [c.108]

Эмульсионная полимеризация. Это наиболее распространенный в промышленности способ. Мономер диспергируют в жидкости, нерастворяющей его, и получают эмульсию мономера. В качестве среды для эмульсии обычно используют воду. Для придания эмульсии устойчивости вводят эмульгаторы— поверхностноактивные вещества (различные мыла). Полимеризацию обычно проводят в присутствии инициаторов. В результате полимеризации образуется эмульсия полимера в воде — синтетический латекс. Синтетические латексы применяют непосредственно или выделяют из них полимеры коагуляцией. [c.21]

Эмульсионная полимеризация. Обычно пользуются двумя вариантами эмульсионной полимеризации 1) с применением водорастворимых инициаторов, что ведет к получению устойчивой суспензии (эмульсии), и 2) с применением инициаторов, раствор И мых в мономере, что дает полимер в виде гранул ( бисерная полимеризация). По первому варианту эмульсионную полимеризацию винилацетата ведут в присутствии в качестве эмульгаторов преимущественно солей жирных кислот и сульфокислот, а в качестве инициатора — главным образом пере-74 [c.74]

Эмульсионная полимеризация может осуществляться либо с применением водорастворимых инициаторов, что ведет к получению устойчивой суспензии (эмульсии), либо с применением инициаторов, растворимых в мономере, что дает полимер н виде гранул. [c.29]

Эмульсионная полимеризация, так же как и суспензионная, проводится в среде нерастворителя (чаще всего в воде). В эмульсию мономера в воде вводят растворимый в воде инициатор и эмульгатор для устойчивости системы. Эмульгатор находится в растворе в виде мицелл (т. е. отдельных пучков небольших макромолекул). В процессе реакции полимеризации мономер диффундирует из капель нерастворителя в мицеллы эмульгатора и соприкасается там с инициатором. Полимеризация мономера протекает в мицелле эмульгатора, образующиеся при этом полимерные частицы имеют диаметр см и окружены [c.86]

Для придания эмульсии устойчивости, быстрого проведения в ней реакции полимеризации и получения полимера нужного качества в рецептуру эмульсионной полимеризации вводят вещества (компоненты), каждое из которых имеет свою определенную роль. Эти компоненты эмульсии следующие. [c.235]

Устойчивость эмульсии сильно зависит от степени дисперсности чем мельче размер капель, тем устойчивее система. При малом содержании в эмульсии эмульгированной фазы для получения устойчивых разбавленных эмульсий достаточно просто интенсивного перемешивания. Для получения же устойчивых концентрированных эмульсий, с которыми имеют дело при эмульсионной полимеризации, этого мало необходимо еще введение эмульгаторов, которые препятствовали бы слиянию отдельных капель. Таким образом, в процессах эмульсионной полимеризации эмульгаторы применяются с целью поддержания дисперсного распределения мономера (или мономеров) в водной фазе и создания устойчивой эмульсии в воде. [c.354]

При эмульсионной полимеризации в качестве дисперсионной среды обычно применяется водный раствор эмульгаторов. Мономер диспергируется в водной фазе в виде мельчайших капель диаметром в несколько сотых микрона. Эмульгаторы образуют на поверхности капель мономера пленки, придающие устойчивость эмульсии, [c.37]

При эмульсионной полимеризации мономер диспергируют (распыляют) в нерастворяющей его жидкости, обычно в воде, на мельчайшие капельки размером в несколько сотых микрона. В качестве диспергирующих веществ — эмульгаторов — применяют поверхностно активные вещества мыла олеиновой и пальмитиновой кислот, натриевые соли ароматических сульфокислот и др. Капельки мономера покрываются сплошной пленкой эмульгатора, что создает стабильность (устойчивость) эмульсии. Для инициирования полимеризации применяют водорастворимые инициаторы — персульфаты калия, аммония, натрия, перекись водорода и другие перекиси. Для получения более однородных макромолекул полимера применяют регуляторы полимеризации меркаптаны, пирофосфаты натрия и др., pH среды поддерживают около 7 путем добавления буферных веществ — бикарбонатов, фосфатов и др. [c.23]

Эмульсионная полимеризация. В настоящее время этот метод наиболее распространен. Сущность его заключается в том, что мономер эмульгируют в жидкости, которая не растворяет ни мономер, ни полимер В качестве такой жидкости берут очищенную воду, приготовляя эмульсии, содержащие 30—60% мономера. Для повышения устойчивости эмульсии вводят эмульгаторы (например, мыла) и стабилизаторы (например, желатину). Молекулы эмульгатора, состоящие из длинной неполярной углеводородной цепи и полярной карбоксильной группы, снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз углеводород — вода. Тем самым облегчается эмульгирование — образование мельчайших капелек мономера, взвешенных в воде. Поверхностная пленка эмульгатора на каплях мономера стабилизирует эмульсию. [c.496]

Из-за недостатка места здесь не представляется возможным дать детальный обзор обширной литературы, посвященной теории и практике эмульсионной полимеризации, и следует ограничиться упоминанием лишь о некоторых наиболее существенных сторонах этой проблемы. Особенно важное значение имеет тот факт, что эмульгаторы в процессе полимеризации требуются не только для образования эмульсий. Хотя эффективными в этих условиях являются многие поверхностноактивные вещества, скорость полимеризации оказывается в значительной мере зависящей от природы примененного эмульгатора, обычно возрастая с увеличением его концентрации. Мнение исследователей в этой области сводится к тому, что мономер солюбилизируется в мицеллах эмульгатора и что по крайней мере частично полимеризация протекает в этом состоянии 137]. Полимеризация в эмульсии не может быть осуществлена с применением твердых, не растворимых в воде эмульгаторов, например бентонита, хотя такие эмульгаторы и способны образовать устойчивые, высокодисперсные эмульсии мономера. [c.504]

Суспензионная полимеризация отличается от эмульсионной тем, что при ее проведении образуется более грубая эмульсия мономера в воде (0,1—5 мм). Необходимая степень диспергирования и устойчивость эмульсии достигаются в результате применения эмульгаторов типа поливинилового спирта, полиакрилатов и других. Используе.мые при этом инициаторы не растворяются в воде. [c.18]

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]

Виниловые полимеры. При эмульсионной полимеризации стирола применяются алкилароматические сульфонаты 130], сульфоэтерифицированные спирты и эфиры (например, сульфоэтерифицированное спермацетовое масло) [31. Сульфоэтерифицированные полиоксиэтиленовые производные жирных кислот или спиртов обеспечивают высокие выходы при полимеризации стирола и не ухудшают свойств конечного полимера [32]. Показано, что при получении полистирольных латексов выгодно применять смеси поверхностноактивных веществ, например неионогенных моющих веществ с мылом [33] или с додецил-бензосульфонатом [34]. Неионогенные соединения можно растворить в мономере и добавить в водный раствор анионактивного вещества. Очень устойчивая эмульсия, пригодная для покрытий или для пропитки бумаги и ткани, получается при использовании нефтяных сульфонатов в качестве эмульгатора в процессе полимеризации стирола или сополимеризации стирола с другим мономером [35]. Эта полимеризационная система примечательна тем, что эмульгатор растворяется в мономере и что эмульсия образуется при добавлении в воду раствора эмульгатора в мономере. [c.478]

Агрегативная устойчивость латексных частиц этого типа в водных эмульсиях обеспечивается не одноименно заряженными слоями на поверхности частиц, а структурно-механической прочностью этих слоев. При этом существенную роль играют процессы гидратации гидрофильных участков цепей детергента. Соотношение гидрофильных и гидрофобных участков цепей в молекулах эмульгатора подвергается широкому варьированию, что открывает новые возможности для изучения процессов эмульсионной полимеризации. [c.18]

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]

При эмульсионной полимеризации мономер обычно диспергирован в воде с помощью эмульгатора типа мыла. Инициирование осуществляется по реакции диспергированного мономера с радикалами, генерируемыми растворенным в воде инициатором (например, редоксными инициаторами, рассмотренными в разд. 2 Б гл. X), однако было показано, что реакция роста происходит не в каплях мономера. После того как полимеризация прошла в значительной степени, капельки удавалось отделить при этом было показано, что в них содержится очень мало полимера. Харкинс [65] показал, что участками, на которых происходит полимеризация на ранних стадиях, являются мицеллы мыла, а не капли мономера. После этой первоначальной стадии реакции характер эмульсии изменяется и полимеризация идет в частицах полимера, набухших в растворенном мономере и стабилизованных мылом. Картину ранних стадий полимеризации качественно можно представить следующим образом. Часть мыла стабилизирует капельки мономера, а другая образует мицеллы. Мономер диффундирует из капелек и проникает в эти мицеллы. Инициирующие радикалы проникают как в капельки, так и в мицеллы, и поскольку мицелл гораздо больше и они обладают гораздо большей поверхностью, то скорость полимеризации в мицеллах оказывается большей. Полимер быстро растет в активированных мицеллах последние абсорбируют или растворяют дополнительные количества мономера и собирают больше эмульгатора на своей поверхности за счет других мицелл и капелек, которые становятся дисперсионно менее устойчивыми. На более [c.426]

Водорастворимая М. находит самое разнообразное применение в различных областях техники. Ее используют для изготовления различных клеев (для кожи, обоев, пенопластов, бумаги и др.). В керамич. производстве, строительных р-рах, бетонах М. применяют как связующий, пластифицирующий и регулирующий устойчивость масс к усадке агент при производстве карандашей — как добавку, связывающую и пластифицирующую карандашную массу. М. широко используют в качестве эмульгатора и стабилизатора для латексных красок и акварельных паст, при суспензионной и эмульсионной полимеризации, как стабилизатор кремов, водно-жировых эмульсий, шампуней, в качестве загустителя и стабилизатора р-ров и суспензий пестицидов, инсектофунгицидов и др., а также как водорастворимую упаковочную пленку для гранулированных удобрений, в произ-ве бумаги — для мело-вания и придания жиро- и маслонепроницаемости. М. входит в состав композиции для снятия автомобильных лаков. М. используют для подшлихтовки волокон, как загуститель полиграфист, красок, как связующее и пленкообразователь в табачной пром-сти. Разнообразно применение М. в фармацевтич. и пищевой пром-сти (капсулирование таблеток и пилюль, безжировая основа мазей, глазных капель, компонент в слабительных, загуститель различных соков, стабилизатор мороженого и т. д.). [c.106]

Широко используют все виды ПАВ при получении и применении синтетич. полимеров. Важнейшая область потребления мицеллообразующих ПАВ — производство полимеров методом эмульсионной полимеризации. От типа и концентрации выбранных ПАВ (эмульгаторов) во многом зависят технологич. и физико-химич. свойства получаемых латексов (см. Эмульсионная полимеризация, Латексы синтетические). ПАВ (гл. обр. высокомолекулярные) применяют также для облегчения концентрирования каучуковых латексов методом сливкоотделения, для повышения агрегативной устойчивости натурального или синтетич. латекса. Иногда в латекс с целью его сенсибилизации, т. е. увеличения чувствительности к действию коагулирующих факторов, вводят ПАВ, ослабляющие защитное действие стабилизаторов. ПАВ используют также при суспензионной полимеризации. Обычно применяют высокомолекулярные ПАВ — водорастворимые полимеры (поливиниловый спирт, производные целлюлозы, растительные клеи и т. п.). ПАВ как обязательные компоненты содержатся в водных дисперсиях полимеров, получаемых механич. диспергированием или путем образования новой полимерной фазы из пересыщенного р-ра. Смешением лаков или жидких масляносмоляных композиций с водой в присутствии эмульгаторов получают эмульсии, применяемые при изготовлении пластмасс, кожзаменителей, нетканых материалов, импрегнированных тканей, водоразбавляемых красок и т. д. [c.337]

Эмульсионная полимеризация — способ проведения полимеризации мономера, диспергированного в виде капель размером 10 —10- м в жидкой среде, приводящий к образованию латекса со средН11м размером частиц ок. 10- м. В качестве дисперсионной среды, обычно занимающей 0,3—0,6 объема системы, в подавляющем большинстве промышленных процессов используется вода. Инициаторами при Э. п. чаще всего служат соединения, растворимые в дисперсионной среде, эмульгаторами (несколько % от массы дисперсионной среды) — поверхностно-активные вещества (ПАВ), к-рые обеспечивают устойчивость как исходной эмульсии мономера, так и образующегося латекса. Т. к. исходная концентрация эмульгатора обычно заметно превышает его критич. концентрацию мицеллообразования, то большая часть молекул свободного эмульгатора входит в состав мицелл, характерный размер к-рых - 10- ж. В процессе Э. п. образуются полимерно-мономерный частицы, в к-рых в основном и протекает полимеризация. Следует отметить, что по такой же схеме процесс может протекать и в отсутствие капель мономера, при подаче его из газовой фазы. [c.483]

Смачиватель НБ (натрий бутилнафталин сульфонат С4Н9СюНб50зМа). С-в, % ОВ 55 примесей нераств. в воде 0,3 щелочность (NaOH) 1. Св нерасслаи-вающаяся серая или светло-коричневая паста хорошо раств. в диет, воде в присутствии солей жесткости образуется мутный р-р с осадком слабо раств. в диэтиловом эфире, этаноле, уайт-спирите, бензоле, U устойчив в р-рах к-т ККМ = 3,6 г/л о- д = 33,7 мДж/м эмульсия, содержащая 1% смачивателя НБ и 5% о-ксилола, устойчива в течение суток с вазелиновым маслом смачиватель НБ образует неустойчивую эмульсию. ПС при 0,5% Но = 340, Нз — 230, Нъ = 190, Яю = 35 мм при 0,25% Яо = 330, Яз = 210, Я5 = 103, Яю = 50 мм (Росс-Майлс, 20 °С, диет. вода). СС = 42 с при 0,1 г/л 33 с при 0,5 г/л 22 с при 1,0 г/л (Дрейвс, суровая шерстяная ткань). ОП смачиватель в текстильной, меховой и кожевенной пр-ти эмульгатор при эмульсионной полимеризации дис- [c.286]

Эмульсионная, или дисперсионная, среда. Этой средой является обычно вода, очищенная от минеральных примесей ( умягченная ). Для очистки воды применяют вофатиты — особые смолы, поглощающие из воды мельчайшие частицы (ионы) кальция, магния и других металлов, соли которых придают воде жесткость,- мешающую созданию устойчивой эмульсии. Для очистки воды, направляемой в цехи полимеризации, на заводах синтетического каучука создают специальные вофатитовые установки. Вода по весу составляет 60— 80/6 всей эмульсии. [c.235]

Кроме указанного выше основного назначения эмульгато ров—обеспечить устойчивость эмульсии в воде, они являются также стабилизаторами для латекса, предотвращающими его расслоение в процессе полимеризации и его самопроизвольную коагуляцию при прохождении латекса через все стадии обработки при производстве эмульсионного синтетического каучука. [c.362]

Полимеризация в эмульсии относится к наиболее применяемым промышленным методам. По этому методу полимеризация мономера происходит в водной среде (инертнодисперсная среда с содержанием мономера 30—60%) в присутствии эмульгатора, водорастворимых инициаторов и некоторых других компонентов. Эмульгаторы (мыла, соли сульфокислот) относятся к поверхностноактивным веществам, они снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз мономер — вода, обеспечивая диспергирование в воде мономера и создание устойчивой эмульсии. К важным преимуществам метода эмульсионной полимеризации относятся легкость регулирования температуры, большая скорость процесса (несколько часов [c.287]

Полимеризация в эмульсии применяется наиболее часто. Полимеризация мономера происходит в водной среде (инертнодисперсионная среда, содержащая 30—60% мономера) в присутствии эмульгатора, водорастворимых инициаторов и некоторых других компонентов. Эмульгаторы (мыла, соли сульфокислот) снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз мономер —вода, обеспечивая диспергирование в воде мономера и создание устойчивой эмульсии. К важным преимуществам метода эмульсионной полимеризации относятся легкость регулирования температуры, большая скорость процесса (несколько часов или даже минут вместо суток в блочном методе), однородность полимера, а также дешевизна дисперсионной среды (вода), ее негорючесть кроме того, возможность получения мелкоизмельченного полимеризационного продукта, непосредственно пригодного к дальнейшей переработке. Реакцией полимеризации в промышленности получают полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, различные каучуки и др. [c.311]

Д ономер с помощью механической мешалки или путем взбалтывания равномерно эмульгируется в воде, к которой предварительно прибавлены инициатор, эмульгатор, стабилизатор и регуляторы. В присутствии этих веществ образуется устойчивая эмульсия и процесс протекает в избранном направлении. В условиях эмульсионной полимеризации получается полимер в ви- [c.292]

При эмульсионной полимеризации применяют анионоактивные и оксиэтилированные вещества как эмульгаторы, стабилиза- торы и смачиватели. При полимеризации винилхлорида и винилацетата к 55,5%-ной водной эмульсии предложено добавлять 0,5— 1% или 0,15% тергитола неионогенного NPX (оксиэтилированный алкилфенол) . Полимеризацию винилацетата можно проводить в присутствии 0,1 %-ного раствора оксиэтилированного гексадецилового спирта . Согласно другому предложению по лимеризацию 30 частей винилацетата в воде проводят в присутствии среди прочих веществ 6 частей оксиэтилированного окта-деценилового спирта . Тритон Х-100 (оксиэтилированный алкилфенол) рекомендуют как стабилизатор эмульсий для повышения их устойчивости к коагуляции при механическом воздействии и низкой температуре . [c.345]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология