乳液聚合的四個階段
分散階段:乳化劑在分散相(水)中形成膠束:加入部分單體后,在攪拌作用下,部分形成單體珠滴、部分增溶在乳化劑形成的膠束中或溶解在水相中。乳化劑、單體化水相、單體珠滴和膠束之間建立動態(tài)平衡。
階段Ⅰ(成核階段):水溶性引發(fā)劑加入到體系中后,在反應(yīng)溫度下引發(fā)劑在水相中開始分解出初始自由基,或擴(kuò)散到膠束中或在水相引發(fā)聚合,或擴(kuò)散到單體珠滴中。無論那種情況都可引發(fā)單體聚合形成乳膠粒。乳化劑有四個去處,即形成膠束、吸附在乳膠粒表面上、吸附在單體珠滴表面上及溶解在水中。單體也有四個去向,即形成單體珠滴、分布在乳膠粒中、分布在增溶膠束中,或溶解在水中,此時乳化劑和單體在水相、單體珠滴、乳膠粒和膠束之間建立動態(tài)平衡,直到膠束耗盡后,標(biāo)志階段Ⅰ結(jié)束。
階段Ⅱ(乳膠粒長大階段):
聚合反應(yīng)發(fā)生在乳膠粒中,逐漸加入的單體形成單體珠滴,單體由單體珠滴通過水相擴(kuò)散到乳膠粒中,在其中進(jìn)行聚合反應(yīng),使乳膠粒長大,此時,乳化劑和導(dǎo)體在乳膠粒、水相和單體珠滴間建立動態(tài)平衡。單體珠滴消失。標(biāo)志階段Ⅱ結(jié)束。
階段Ⅲ(聚合反應(yīng)完成階段):在該階段,膠束和單體珠滴都不見了。絕大多數(shù)未反應(yīng)的單體集中在乳膠粒內(nèi)部,只有極少數(shù)的單體溶解在水相中,單體和乳化劑在水相和乳膠粒之間建立動態(tài)平衡。水相中的引發(fā)劑分解出自由基,擴(kuò)散到乳膠粒中,在乳膠粒中引發(fā)聚合,使乳膠粒中的單體逐漸降低。
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