珍CNSE束手大学材料科学与工程学院乳液聚合高分子材料物理化学实验讲义乙酸乙烯（酯）的乳液聚合一、目的要求了解乳液聚合的基本原理并掌握实验技术。二、原理醋酸乙烯很容易聚合，也很容易和其他单体共聚。聚合反应可按本体溶液，悬浮或乳液聚合等方式进行。聚合反应都是游离基聚合，经过链引发，链增长和链终止三个阶段。通常本体聚合，溶液聚合和悬浮聚合都用过氧化苯甲酰和偶氮二异丁睛为引发剂，而乳液聚合则都用水溶性的引发剂过硫酸盐和过氧化氢等，采用何种方法，决定于产物的用途。乳液聚合反应早期是在乳化剂的胶束中，而后期是在聚合体中进行，并与水相成乳化的单体液滴进行的，乳液聚合的产物（乳胶粒子）通常是在0.2～5微米之间粒度很小的乳胶液。乙酸乙烯酯乳液聚合的机理与一般乳液聚合相同，采用过硫酸盐为引发剂，为使反应平衡进行。单体和引发剂均需分批加入。聚合中最常用的乳化剂是聚乙烯醇。实践证明：两种乳化剂合并使用其乳化效果和稳定性比单独用一种要好。本实验采用聚乙烯醇和OP一10两种乳化剂。三、主要试剂和仪器试剂：单体（醋酸乙烯酯）引发剂：过硫酸铵0.3g溶于6ml蒸馏水中乳化剂：聚乙烯醇4~5g+80ml蒸馏水加热至80℃，充分溶解后加0.7gOP一10。增塑剂：邻苯二甲酸二丁酯碳酸氢钠0.2g溶于5ml蒸馏水中。仪器：250ml三颈瓶一台，搅拌器一台，回流冷凝管1只，滴液漏斗1只，温度计（100℃）1支，烧杯250ml二只，100ml一只。四、实验步骤在装有搅拌器、回流冷凝管，温度计的三颈瓶加入80ml乳化剂，充分搅拌后，加入15ml醋酸乙烯单体，2ml过硫酸铵溶液，在搅拌的同时加热升温至60～65℃时停止加热，通常在66℃时开始共沸回流。得温度自升至75～80℃且回流减少时，控制在此温度下，开始滴加40ml单体滴加速度不宜过快，控制在2小时左右滴完。滴完后再加入2ml引发剂：然后将剩下的15m1单体继续滴加。（时间控制在45分～1小时左右滴完）投料完毕后，再加剩下的2ml引发剂，温度在78～82℃左右搅拌半小时，无回流为止，自然冷却温度至50℃，加入5ml碳酸氢钠溶液和7ml邻苯二甲酸二丁酯搅拌均匀，冷至室温。操作注意事项：（1）引发剂量要分批加入；（2）升温要慢，过快易结块，反应温度保持至75～80℃：（3）滴加单体速度要慢，充分搅拌。注：［1］反应结束时加入碳酸氢钠溶液中和乳液的PH值为4～6之间，以保持乳液的稳定性。五、讨论思考题1、乳液聚合有何特点，其聚合历程如何？2、讨论实验体系中各成份的作用？3、讨论乳化剂对乳液聚合动力学的影响？4、本实验中为何要分批添加单体和引发剂？东华大学戴承渠
乳液聚合 高分子材料物理化学实验讲义 乙酸乙烯（酯）的乳液聚合 —、目的要求 了解乳液聚合的基本原理并掌握实验技术。 二、原理 醋酸乙烯很容易聚合，也很容易和其他单体共聚。聚合反应可按本体溶液，悬浮或乳液聚合 等方式进行。聚合反应都是游离基聚合，经过链引发，链增长和链终止三个阶段。通常本体聚合， 溶液聚合和悬浮聚合都用过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈为引发剂，而乳液聚合则都用水溶性的引 发剂过硫酸盐和过氧化氢等，采用何种方法，决定于产物的用途。 乳液聚合反应早期是在乳化剂的胶束中，而后期是在聚合体中进行，并与水相成乳化的单体 液滴进行的，乳液聚合的产物（乳胶粒子）通常是在 0.2～5 微米之间粒度很小的乳胶液。 乙酸乙烯酯乳液聚合的机理与一般乳液聚合相同，采用过硫酸盐为引发剂，为使反应平衡进 行。单体和引发剂均需分批加入。聚合中最常用的乳化剂是聚乙烯醇。实践证明：两种乳化剂合 并使用其乳化效果和稳定性比单独用一种要好。本实验采用聚乙烯醇和 OP－10 两种乳化剂。 三、主要试剂和仪器 试剂：单体（醋酸乙烯酯） 引发剂：过硫酸铵 0.3g 溶于 6ml 蒸馏水中 乳化剂：聚乙烯醇 4~5g+80ml 蒸馏水加热至 80℃，充分溶解后加 0.7gOP－10。 增塑剂：邻苯二甲酸二丁酯 碳酸氢钠 0.2g 溶于 5ml 蒸馏水中。 仪器：250ml 三颈瓶一台，搅拌器一台，回流冷凝管 1 只，滴液漏斗 1 只，温度计（100℃）1 支， 烧杯 250ml 二只，100ml 一只。 四、实验步骤 在装有搅拌器、回流冷凝管，温度计的三颈瓶加入 80ml 乳化剂，充分搅拌后，加入 15ml 醋 酸乙烯单体，2ml 过硫酸铵溶液，在搅拌的同时加热升温至 60～65℃时停止加热，通常在 66℃时 开始共沸回流。得温度自升至 75～80℃且回流减少时，控制在此温度下，开始滴加 40ml 单体滴 加速度不宜过快，控制在 2 小时左右滴完。滴完后再加入 2ml 引发剂，然后将剩下的 15m1 单体 继续滴加。（时间控制在 45 分～1 小时左右滴完）投料完毕后，再加剩下的 2ml 引发剂，温度在 78～82℃左右搅拌半小时，无回流为止，自然冷却温度至 50℃，加入 5ml 碳酸氢钠溶液和 7m1 邻 苯二甲酸二丁酯搅拌均匀，冷至室温。 操作注意事项： （1）引发剂量要分批加入； （2）升温要慢，过快易结块，反应温度保持至 75～80℃； （3）滴加单体速度要慢，充分搅拌。 注：［1］反应结束时加入碳酸氢钠溶液中和乳液的 PH 值为 4～6 之间，以保持乳液的稳定性。 五、讨论思考题 1、乳液聚合有何特点，其聚合历程如何？ 2、讨论实验体系中各成份的作用？ 3、 讨论乳化剂对乳液聚合动力学的影响？ 4、本实验中为何要分批添加单体和引发剂？ 东华大学 戴承渠