ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эмульсионная полимеризация из "Химия искусственных смол" Эмульсионный метод полимеризации характеризуется тем, что процесс проводится в жидкой среде, не растворяющей ни мономер, ни полимер. Большей частью такой средой служит вода, причем для получения достаточно стойкой эмульсии почти всегда применяются эмульгаторы. [c.211] При эмульсионной полимеризации смесь мономера с раствором эмульгатора и катализатора в воде или смесь раствора катализатора в мономере с раствором эмульгатора в воде нагревают при энергичном перемешивании. По окончании процесса эмульсию полимера разрушают добавкой кислоты или электролитов. Этот метод дает возможность получать полимер с высокой степенью полимеризации в виде высокодисперсного порошка (порядка 0,2—5 ). Полимеризация идет быстро, легко удается регулировать температурный режим. [c.212] При эмульсионной полимеризации основными компонентами являются мономер, инициатор, дисперсионная среда и эмульгатор. Кроме того, вводят регуляторы pH, регуляторы поверхностного натяжения (уменьшаюицю размер капель в эмульсии) и регуляторы длины цепи (предохраняющие полимеризационные цепи от разветвления и способствующие образованию линейных полимеров). [c.212] Первую группу составляют поверхностно-активные вещества (коллоидные электролиты), образующие даже при малых концентрациях механически прочные слои вокруг капель эмульсии. [c.212] Ко второй группе относятся высокодисперсные порошки окислов металлов (алюминия, магния), глины, тальк. [c.213] Растворимые в воде высокополпмеры (поливиниловый спирт, полиакриловая кислота) составляют третью группу. [c.213] Эмульгаторами четвертой группы являются поверхностно-активные вещества, молекулярно растворимые в обеих фазах. Сюда относятся гомологи жирных кислот, спирты, амины. Такие эмульгаторы эффективны только при больших концентрациях. [c.213] Полимеризация в присутствип эмульгаторов — коллоидных электролитов (первая группа) протекает значительно быстрее, чем полимеризация в массе мономера или в растворителе. [c.213] Инициаторы. В зависимости от растворимости инициатора полимеры получаются в различной форме. При эмульсионной полимеризации чаще применяются водорастворимые инициаторы (персульфаты, пербораты, перекись водорода). [c.213] В этих случаях получается полимер высокой дисперсности, вплоть до стойких эмульсий типа каучукового латекса. Если же инициатор (например, перекись бензоила) растворим в мономере, но нерастворим в воде, то при эмульгировании образуются глобулы мономера, содержащие инициатор, которые целиком полимеризуются и дают полимеры в виде порошка. [c.213] В подтверждение этих положений можно привести результаты опытов эмульсионной полимеризации хлористого винила при комнатной температуре в ампулах без перемешивания с применением в качестве эмульгаторов желатины и некаля и в качестве инициаторов перекиси бензоила и перекиси водорода. [c.214] В ампуле / (перекись бензоила) суспензия полимера равномерно распределилась по всей высоте ампулы в ампуле II (перекись водорода) весь хлористый винил всплыл наверх я не заполимеризова,лся, так как перекись водорода осталась в водном слое и вследствие отсутствия перемешивания мономер не соприкасался с инициатором. [c.214] При использовании в качестве эмульгатора некаля, образующего менее вязкий раствор, чем желатина, в случае инициатора перекиси бензоила (ампула III) весь хлористый винил с растворенной в нем перекисью бензоила всплыл наверх и заполимеризовался в виде блока. [c.214] Опыт показывает, что полимеризация с водорастворимым инициатором может происходить без механического перемешивания, если обеспечен отвод тепла. С нерастворимым в воде инициатором — перекисью бензоила — для получения порошкообразного полимера долл но применяться перемешивание, причем при достаточной вязкости желатиновой эмульсии достаточно предварительного размешивания, а при небольших концентрациях желатины (около 0,5% при 40—50°) для получения порошкообразного полимера требуется непрерывное перемешивание. [c.214] Как выяснилось, размер эмульгированных частиц мономера существенно влияет на скорость процесса полимеризации и на характер получаемого полимера. Так, если частицы слишком малы (меньше 0,5 х), то в процессе полимеризации образуются пространственные полимеры. Если же частицы слишком велики (более 10 и-). то эмульсия не будет устойчива. В настоящее время полагают, что оптимальным является размер частиц 2— 5 J-. [c.215] Для предупреждения образования пространственных полимеров рекомендуется добавка четыреххлористого углерода, четыреххлористого этилена или хлорного олова в количестве 1—1,5% от мономера. Есть указания, что полезны добавки амилового, гептилового или октилового спирта (1 —1,5%) в качестве регуляторов поверхностного натяжения. Для регулирования сополимеризации бутадиена со стиролом в эмульсионной среде добавляют меркаптаны или ксантоге-наты. [c.215] Полимеризация этим способом проводится в водной среде с добавкой таких стабилизаторов эмульсий, как тальк, бентонит, желатина, поливиниловый спирт, взятых в небольших количествах. [c.217] Метод полимеризации в суспензиях применяется особенно часто при производстве полистирола для высокочастотной изоляции. Реакцию ведут в присутствии перекиси бензоила при температуре иа 10° ниже температуры размягчения полимеров. Повышение pH до 10 не препятствует образованию перлов, а понижение pH до 5 оказывает вредное влияние. Растворимые в воде инициаторы применять не рекомендуется. [c.217] Молекулярный вес полученного таким образом полистирола колеблется от 80 ООО до 93 ООО, причем диаметр гранул (перлов) равен 1—3 мм. [c.217] Вернуться к основной статье