ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эмульсионная радикальная полимеризация из "Химия эластомеров" Эмульсионная полимеризация пригодна для нерастворимых или малорастворимых (не более 5 %) мономеров. Эмульсию готовят, перемешивая мономер в воде в присутствии ограниченно растворимого в воде эмульгатора, который понижает поверхностное натяжение на границе мономер — вода и образует зашитную оболочку вокруг капель мономера. [c.98] При достижении определенной концентрации молекулы эмульгатора в водной среде образуют скопления, называемые мицеллами. В мицеллах углеводородные цепи молекул эмульгатора направлены внутрь, а гидрофильные полярные группы в сторону водной среды (рис. 4. 1). [c.98] В качестве инициаторов полимеризации в. настоящее время широко применяются окислительно-восстановительные системы (см. гл. 2). Молекулярную массу каучука регулируют с помощью ди-изопропилксантогенатдисульфида (дипроксид) и алкилмеркапта-НОВ С]2--С]4. [c.99] Таким образом, в состав простейшей эмульсионной системы входят мономеры, вода, э.мульгаторы, инициаторы и регуляторы молекулярной массы. На практике реакционная смесь имеет более сложный состав и включает, в частности, фосфорные соли, придающие буферные свойства водной среде. На определенной стадии в систему вводят ингибиторы (стопиеры), прекращающие полимеризацию (чаще других применяют диметилдитиокарбамат натрия или его комбинацию с нитритом или тетрасульфидом натрия). [c.99] В результате перемешивания эмульсионной системы образуются мицеллы и капельки эмульсии, в которых находится моно.мер, а на поверхности последнего адсорбирован эмульгатор. Размер таких капелек составляет 200—500 нм [68]. Под действием эмульгатора содержание мономера в водной фазе заметно повышается, так как молекулы его проникают внутрь мицелл, располагаясь между углеводородными цепями эмульгатора. Это явление называется солюбилизацией. Количество солюбилизированного мономера может достигать нескольких процентов (до 6% в расчете на водную фазу). [c.99] В присутствии водорастворимого инициатора реакция полимеризации начинается в водной фазе в результате взаимодействия радикалов инициатора с молекулами мономера, находящимися в воде и в мицеллах эмульгатора. Если мономер мало растворим в воде, то большинство молекул каучука образуется внутри мицелл. По мере протекания полимеризации в мицеллы диффундируют новые молекулы мономера. Мицеллы увеличиваются и в конце концов превращаются в частицы синтетического латекса. Сравнительно большие капельки мономера постепенно уменьшаются в результате перехода мономера в мицеллы, достигая размера, характерного для частиц синтетического латекса, образующихся при полимеризации в мицеллах (диаметр около 50 нм). По мнению С. С. Медведева, ла всех стадиях полимеризация протекат в слое эмульгатора [69]. [c.99] Эмульсионную полимеризацию чаще всего проводят в батарее из последовательно соединенных полимеризаторов-автоклавов с мешалками. Исходную водную эм льсию готовят в аппарате предварительного эмульгирования, а затем непрерывно подают в -батарею автоклавов. По ходу процесса в систему вводят регулятор молекулярной массы, стоппер и антиоксидант (стабилизатор). В последнем автоклаве процесс заканчивается на той глубине конверсии мономера, которая обеспечивает оптимальные физико-химические свойства эластомера. [c.99] Увеличение продолжительности выдержки смеси латекса с электролитами перед подкислением приводит к получению коагулюма в виде мелкой крошки, что облегчает отделение воды и сушку каучука. Температура коагуляции также важна, так как от нее зависит степень разрушения эмульгатора кислотой. Бутадиен-сти-рольные и большинство других каучуков выделяют в виде крошки пли ленты. Если сульфокислоты отмываются легко, то отмывка канифольных и жирнокислотных эмульгаторов связана с определенными технологическими трудностями. Качество каучука повышается, если для отмывки применять умягченную воду. Окончательно каучук сушат в виде крошки или ленты на лентоотлнвоч-иых машинах. [c.100] Полученный таким образом каучук содержит заметное количество нримесей. Так, бутадиен-стирольный каучук содержит 3,0— 6,5% свободных смоляных или жирных кислот, 0,2—2,0% золы, 0,0—1,0%) летучих прп 105°С веществ, 1,5—2,3% антиоксиданта. [c.100] Вернуться к основной статье