聚合物乳液复习题

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1、乳液聚合复习题简答题1、乳液聚合的特点答：优点：（1）以水为分散材价廉安全乳液的粘度低，且与聚合物的分子量及聚合物的含量无关，这有利于搅拌、传热及输送，便于连续生产；也特别适宜于制备粘，瞰大的聚合物，如合成橡胶等。 （2）聚合速率快，产物分子量高，在较低温度下聚合。（3）适用于直接使用乳液的场合，如水乳漆、粘合剂、纸张、皮革及织物处理剂等。缺点：（1）得到固体聚合物时，需加破乳剂破乳，使工艺流程复杂，增加了设备投资及辅助时间，并产生大量废水，污染环境。（2）产品中乳化剂等杂质不易除尽，影响电性能（3）得到固体粉末状高聚物，耗费大量热能，不经济。2、乳液聚合反应的机理答：乳液聚合的全过程分为三个

2、阶段：第一个阶段增速期（乳胶粒生成期）：单体自由基或短自由基进入增溶单体的胶束中进行链增长，形成新相乳胶粒，随聚合反应的进行，乳胶粒数目增加，聚合速率增加，当转化率达到 15%时，为成核的胶束全部消失乳胶粒的数目不变固定在 1014-15 个/mlH 2O;第二阶段恒速期：单体液滴仍起供应单体的作用并只要单体液滴存在，乳胶粒中的单体浓度基本保持不了，加上乳胶粒数目不变，所以这一阶段聚合反应速率基本不变。随着转化率的提高乳胶粒体积逐渐增大，单体液滴的体积逐渐减小，当转化率达到50%时，单体液滴全部消失单体全部进入乳胶粒中，此时乳胶粒称为单体- 聚合物乳胶粒；第三阶段降速期：水相中已经没有单体存在

3、，链引发、链增长只能消耗单体-聚合物乳胶粒中的单体，聚合速率随其中单体浓度下降而下降，最后单体完全转化为聚合物。3、聚合物乳液的几种生产工艺（1）连续乳液聚合: （2）间歇乳液聚合：对间歇乳液聚合来说，乳胶粒在阶段 I 生成在阶段 !和阶段川乳胶粒数就不再发生变化。（3）半连续乳液聚合：首先将部分单体和引发剂乳化剂、分散介质等添加剂 投入反应釜中，聚合到一定程度以后，再把余下的单体，引发剂、还原剂等在一定的时间间隔内按照一定的策略连续地加入到反应器中继续进行聚合，直至达到所要求的转化率，反应即告结朿。 （4）预乳化工艺: 先把去离子水 投入预乳化罐中，然后加入乳化剂，搅拌、溶 解，再将单体缓缓

4、加入，在规定的时间充分搅拌，把单体以单体珠滴的形式分散在水中，即得 到稳定的单体乳状液。 （5）种子乳液聚合：先加入水、乳化剂、水溶性引发剂和单体，再于一定温度下进行成核与聚合，生成数目足够大、粒径足够小的乳胶粒。再进行种子乳液聚合，取一定量的种子乳液投入聚合釜中，加入去离子水、乳化剂、水溶性或油溶性引发剂及单体，以种子乳液的乳胶粒为核心进行聚合反应，使乳胶粒不断长大。4、选择乳化剂的方法（1）以 HLB 值为依据选择聚合物乳液：当被乳化的物质的 HLB与乳化剂的 HLB 值之间的差大时，乳化剂对被乳化物质的亲和力小，其乳化效果差；当乳化剂的 HLB 值很小时，则对水的亲和力小，其乳化效果亦差

5、.（2）以其他特征参数为依据选择：A 三相点法确保所选离型乳化剂的三相点 tk 低于反应温度最低贮存温度 t，一般 t-tk10；B 浊点法非离子性乳化剂浊点 tc 必须显著高于反温度和最高存温度 t（一般 tc-t10） ，反向乳液聚合的非型乳化剂浊点必须显著低于反应温度和最低贮存温度（一般 t-tc10） C 转相点法：对于正相乳液聚合来说，所选乳化剂 PIT 值应高于乳液聚合反应温度和贮存温度 t，一般来说，PIT-t=260 0C ;而对于反相乳液聚合来说，所选乳化剂的 PIT 值应低于乳液聚合反应温度和贮存温度 t，一般来说，t-PIT=10-40 0C。D 覆盖面积法：对离子型乳化

6、剂来说应尽量选用 as 小的乳化剂:对非离子型乳化剂来说，应选用 as 大的乳化剂。E CMC 法：尽量选用临界胶束浓度 CMC 值小的乳仕剂F 增溶度法：乳化剂对单体应具有较大的增溶能力。（3）经验法选择乳化剂：参考前人的工作；优先选用离子型乳化剂；选择与单体分子化学结构相似的乳化剂；离子型与非离子型乳化剂复合使用；所选用的乳化剂不应干扰聚合反应根据乳液聚合工艺选择乳化剂；考虑到聚合物乳液以后的应用选择；应选择便宜易得的乳化剂。5、简述几种乳液聚合新技术的特点核壳结构乳液：乳液颗粒内部的内侧和外侧分别富集不同种成分，通过核、壳的不同组合，得到一系列不同形态的非均相粒子，使其具有一般无规共聚物

7、、机械共混物难以拥有的优异性能无皂乳液聚合：（1）不使用乳化剂降低了产品成本， 同时在某些应用场合也免去了去除乳化剂的后处理。 （2） 制得的乳胶粒表面洁净 ，避免了应用过程中由于乳化剂的存在对聚合物产品电性能 、光学性质 、表面性质 、耐水性及成膜性等的不良影响。 （3）制得的乳胶粒子的粒径单分散性好 。微乳液聚合：微乳液聚合与普通乳液聚合的差别是在体系中引入助乳化剂，并采用了高速搅拌法、高压均化法和超声波分散法等微乳化工艺。微乳液聚合凝聚物量较少，可提高产率避免粘釜。种子乳液聚合：（1）稳定性更好；（2）粒径分布窄；（3）粒径易控；6、合成聚合物乳液有哪些应用（1）聚合物乳液粘合剂（2 ）

8、聚合物乳液涂料（3 ）聚合物乳液在土木建筑中的应用（4）聚合物乳液在纺织工业及织物加工中的应用（5）聚合物乳液在造纸工业及纸品加工中的应用（6）聚合物乳液在皮革工业中的应用（7）聚合物乳液的其他应用7、聚合物乳液涂料由哪些组分组成，各起什么作用，有哪些优点？答：（1）颜料：着色颜料和体质颜料着色颜料的主要作用是(1) 赋予涂膜遮盖力 ;(2)使涂膜着色，提供各种色彩。 体质颜料的主要作用是(1)使涂膜消光(2)增量剂，降低涂料成本;(3)改进涂料流动性;(4)提高涂膜硬度。（2）成膜物质：乳液乳液涂料是以合成树脂乳胶为主要成膜物质，其作用是自身能形成透明膜，同时又能抓住颜料，附着在基材上形成不

9、透明涂膜，从而提供涂层基本的物理性能。乳液在乳液涂料中作为基料，开膜后抓住颜填料，附着在被涂物上形成涂膜，提供涂层基本物理性能及各种耐受性，是乳液涂料中最关键的组份。（3）稀释剂：水乳液涂料以水为稀释剂，其作用是调节涂料颜料粘度和流动性。（4）助剂:润湿分散剂、消泡剂、增稠剂、防腐剂、防霉剂、成膜助剂、PH 值调节剂、冻融稳定剂等8、聚合物乳液粘结剂主要由哪些组分组成，各起什么作用，基本要求是什么？聚合物乳液：聚合物乳液是最主要的组分，合理地选用乳液的种类和确定其用量是决定粘结性能好坏的关键。增稠剂：为了使粘合剂对被粘物有适当的浸润性，以提高粘结强度，要求乳液粘合剂有适当的稠度。增粘剂：聚合物

10、乳液粘合剂的初粘性和耐久性均较差。但在加入适量的增粘剂后可以改善这些性能。增塑剂：提高粘合剂的柔韧性，可以改善其耐低温性能，可降低合物乳液的最低成膜温度，使本来在粘结温度下不能成膜的乳液成; 同时可以提高聚合物乳液粘度，以改善其加性能。固化剂和硫化机：在使用过程中使乳液粘合剂发生交联反应提高粘合剂粘结强度、硬度、拉伸强度、耐水性、耐溶剂性、耐久性、耐磨性等性能。填料：可以提高硬度、导热系数、耐热性、耐水性和耐溶剂性，可以降低收缩性和膨胀系数。填空题1.乳液聚合的全过程，可鄂为三个阶段即乳胶粒生成期、 （恒速期）、 （降速期） 。2.乳液聚合的四个组分是指（乳化剂） 、 （单体） 、 （引发剂）

11、 、 （水） 。3.在临界胶束浓度以下，溶液的渗透压、冰点下降等参数均随乳化剂浓度的增大而直线地（上升）4.把一种液体以极其细小的液滴均匀分散到另一种与之不相混溶的液体中的过程称为（乳化）5.因胶束的存在而使单体在溶剂中的溶解度增加，这种现象称为（增溶作用） 。6.浓度较低时，溶液的表面张力随表面活性物质浓度的增大而急剧地（下降） 。7.乳液聚合的场所是在增溶单体的（胶束）中8.反向乳液聚合是在乳化剂作用下形成（油包水）型乳液而进行的乳液聚合。9.连续操作乳液聚合反应器主要有（釜式反应器、管式反应器） 。10.乳液涂料的主要成分是聚合物水乳液，其中聚合物乳胶粒是（成膜物质）11.克拉夫点(三相

12、点)，是离子型表面活性剂的一个特征参数，体系中可能存在着三个相，即（表面活性剂真溶液、胶束、固体表面活性剂）12.非离子型表面活性剂的水溶液，从澄清变到混浊或从混浊变为澄清的温度，称为（浊点）13.非离子型表面活性剂的油水乳液体系，升高温度到某一值时，由。IW 型乳液转变为 W/o 型乳状液，即（转相点）14.胶束是由约（ 50-200）个乳化剂分子彼此靠在一起形成的聚集体。15.四类乳化剂是指（阴离子、阳离子、非离子、两性离子） 。16.聚合反应速率及聚合物的平均聚合度与乳化剂的（0.6 ）次方成正比。17.两种引发剂是指（热引发剂和氧化还原引发剂） 。18.聚合反应速率及聚合物的平均聚合度

13、与引发剂的（0.4 ）次方成正比。19.乳化剂是可使互不相容的（油与水）转变成难以分层的乳液的一类物质。20.乳液聚合是在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成（乳状液） ，由引发剂引发而进行的聚合反应。判断题1.胶束是指表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基向内，亲水基向外的聚集体。 （）2.开始形成胶团时的表面活性剂的浓度称之为临界浓度，简称 cmc 。 （）3.表面活性剂在水溶液中形成胶束后具有使不洛于水的有机物的溶解度显著增大的能力，称为增溶作用。 （）4.乳状液是指一种不溶解或溶解度很小的液体 .以 一定大小的液滴分散存在于第二种液体中，形成具有明显稳定的悬浊

14、液。 （）6.浓度较低时，溶液的表面张力随表面活性物质浓度的增大而急剧的下降。 （）7.氧化还原引发剂是指通过氧化-还原反应产生自由基用于引发自由基聚合的引发。 （）8.分散体系中，单体存在于单体珠滴、水相及胶束中。 （）9.分散体系中，乳化剂以单分子溶解于水相、形成胶束及吸附在单体珠滴表面。 （）10.悬浮聚合是指溶有引发剂的单体以小液滴状悬浮分散于水中进行的自由基聚合，也称为珠状聚合。 （）11.乳液聚合的场所是在增溶单体的胶束中。 （）12.乳液聚合第一阶段的标志之一: 从聚合开始到未成核的胶束全部消失：（）13.乳液聚合的第二阶段，乳胶粒中单体浓度基本保持不变，乳胶粒数目恒定，而聚合速

15、率发生变化。 （）14.聚合前体系中存在三相即水相、胶束相和油相。 （）15.聚合物乳液粘接剂增稠的方法有增稠剂增稠、碱增稠、溶剂增稠。 （）16.乳化剂溶解在水中，大多数乳化剂分子即以胶束形式存在。（）17.反向乳液聚合以水溶性单体的水溶液作为分散相、与水不混溶的有机溶剂作为连续相，在乳化剂作用下形成油包水型乳液而进行的乳液聚合。 （）18.无皂乳液聚合是指在反应过程中完全不加乳化剂或仅加入微量乳化剂(其浓度小于临界胶束浓度 CMC)的乳液聚合过程，又称为无乳化剂乳液聚合。 （）19.种子乳液聚合是以种子乳液的乳胶粒为核心，加入水、乳化剂、单体及水溶性引发剂，进行聚合反应，使乳胶粒不断长大而形成的乳液。 （）20.互穿网络聚合物是一种独特的高分子共混物，它是由交联聚合物 I 和交联聚合物 II 各自交联后所得的网络连续地相互穿插而成的。 （）21.阴离子乳化剂在碱性介质中应用效果更好。-22.阳离子乳化剂在酸性介质中应用效果更好。23.非离子乳化剂在水中不离解成离子，其乳化效果与介质酸碱性无关。24.亲油亲水平衡值 (HLB)越低，表明其亲油性越大，HLB 越高表明其亲水性越大.25.用碱增稠乳液多为羟基乳胶。26.增塑剂可以提高粘合剂的柔韧性，降低聚合物乳液的最低成膜温度。