水溶性氧化-还原引发体系在乳液聚合中的应用.pdf

and a唧n萱stry —挺圈叠习昭疆目■2001—5 水溶性氧化一还原引发体系在乳液聚合中的应用 万超瑛 (天津轻工业学院化学工程系，天津3002篮】 摘要：引发剂在乳液聚合反应中起着十分重要的作用，本文主要论述了引发剂对聚合反应速率，聚合物粒子形态，单体转 化率的影响。 关键词：氧化还原引发体系；乳液聚合 中固分类号：m316．33+4 文献标识码：A 文章编号：100]一001712001)05—0219—03 of Rod％InitiatorsinEmulsion ApplicationAqueous PoMmrization WAN(ko—p堆 (Ctvad,ml死如蝴如Ⅻ咖州t豫啦h妇出矿乜加k-f-‘．y，7h卿300222，CA0,a) Abstract：TIleinltialOv roleinemulsion influencesofinit；atomollmonomd systemsddy∞itapottant poiymtrlzat／on．The latex inthis …qh^’口d p,mlcl∞㈣discussed paper． KqwDrds；t∞doxinltiatu抖；e：,mtlIsiori polyn瑚{z血m 其研究具有一定的实际意义。 前 言 1 引发剂对聚合反应速率的影响 水溶性引发剂常用于乳液聚合反应，应用最普 遍的是过硫酸盐引发剂。根据自由基生成的机理。 研究发现【2J，氧化剂用量主要决定聚合反应总 可将引发剂分为两大类：一类是热分解型引发剂，另 速率，还原剂用量仅改变了反应速率分布。当还原 一类是氧化还原引发荆。常用的无机过氧化物引发 剂用量一定时，增加氧化剂用量，聚台反应总速率增 剂如过硫酸钾(KPS)和过硫酸铵(APS)属于热分解 大；当恒定氧化剂用量，增加还原剂用量时，聚合反 型引发剂，其受热可直接分解产生两个具有引发活 应速率基本不变，而聚合反应速率分布改变。 性的自由基，分解活化能为140．3kJ／mol。一般使用聚合反应速率梅会影响到单体分配，共聚物组成和 温度在70～90℃，其分解机理如下： 相对分子质量，决定共聚物产量，最终影响效益。有人认 s2082一一2S町· 为共聚物组成可能直接受所用引发剂种类的影响叫。 体系中加入还原剂后．由于发生氧化还原反应， 30C下应用4种引发剂体系分别进行EVA乳 液聚合，用VAc的转化率一时间曲线来描述聚合速 活化能大大降低，能在较低温度(20一40℃)下，于水 相中有效地产生自由基，引发聚合，提高聚合速率， 率R，如图I所示。F宇+催化的氧化一还原引发剂 因而受到广泛关注。如亚硫酸氢盐／gt硫酸盐 是最有效的，聚合反应速率凡大，使得VAc转化率 高，此时RD主要由VAc加料速度决定，对于半间歇 (砥氇一／S2吁一)引发体系，活化能为41．87KJ／tool， 其反应机理为： 反应来说，‰则由反应动力学，引发速率RI和单体 s208。+Hs03一一sofi一+SO；·+·Hsq 滴加速