Технология полимеров

26 
Образующаяся эмульсия содержит разные частицы (рис. 1): мо-
лекулярный раствор эмульгатора в воде (1) – непрерывная фаза, в нем 
диспергированы мономерные капли (5), латексные частицы с мономе-
ром и полимерными цепями (6) и пустые мицеллы (2), мицеллы с мо-
номером (3) и мицеллы с растущей цепью (4). Если мономер частично 
растворим в воде, то водный раствор эмульгатора содержит и молеку-
лярно-растворимый мономер: 
Рис. 1. Схематическое изображение различных частиц при эмульси-
онной полимеризации: 1 ‒ раствор эмульгатора в воде; 2 ‒ пустая ми-
целла; 3 ‒ мицелла с мономером; 4 ‒ мицелла с растущей цепью;
5 ‒ капля мономера; 6 ‒ латексная частица с мономером и полимер-
ными цепями 
В эмульсионной полимеризации используют водорастворимые 
инициаторы (персульфаты, гидропероксиды, редокс-системы). Моно-
мер в воде нерастворим, и молекулы инициатора не попадают в капли 
мономера. 
Полимеризация начинается на поверхности мицелл, где содер-
жится инициатор, и постепенно переходит внутрь мицелл. В ходе ре-
акции мономер внутри мицелл расходуется и дополнительно вводится 
в мицеллы из капель мономера. Полимерная цепь растёт до тех пор, 
пока в мицеллу не попадёт другой радикал и не оборвёт цепь. По мере 
образования полимера макромолекулы агломерируют между собой в 
более крупные частицы, которые окружаются слоем эмульгатора. 
На некоторой стадии реакции весь эмульгатор переходит из ми-
целл в слой, адсорбированный на поверхности полимерных частиц. 

27 
Мономер продолжает поступать из мономерных капель в набухшие 
полимерные частицы. По окончании полимеризации образуются мел-
кие частицы полимера, стабилизированные слоем эмульгатора и рав-
номерно распределенные в водной фазе. Эту дисперсию называют 
ла-
тексом. 
Латекс используют как готовый продукт (в качестве адгезивов, 
красок), либо из латекса выделяют полимер путём разрушения эмуль-
сии добавками электролитов, или высушиванием, или вымораживани-
ем. 
Механизм эмульсионной полимеризации сложен и зависит от 
растворимости мономера в воде, инициатора в воде и мономере, от 
соотношения мономера и воды, эмульгатора и воды, типа эмульгатора 
и др. 
В отличие от полимеризации в растворе в результате эмульсион-
ной полимеризации получают макромолекулы полимера, содержащие-
ся внутри латексных частиц, равномерно распределенных в водной 
фазе. Таким образом, молекулярная масса полимера не влияет на вяз-
кость получаемых продуктов, что позволяет применять в качестве 
пленкообразователей для ЛКМ высокомолекулярные полимеры (с мо-
лекулярной массой более 106), которые невозможно использовать в 
виде растворов из-за их очень высокой вязкости. 
Достоинствами эмульсионной полимеризации являются: 

легкость регулирования теплосъёма; 

высокая скорость процесса и образование полимера с высо-
кой ММ; 

продукт эмульсионной полимеризации – латекс использует-
ся как готовый продукт, что исключает стадию выделения полимера из 
реакционной массы; 

возможно получение высокомолекулярных латексов, имею-
щих малую вязкость, что облегчает его перемешивание и транспорти-
ровку. 
Недостатками эмульсионной полимеризации являются: 

неизбежность загрязнения полимера остатками эмульгатора 
и другими ингредиентами системы: 

трудность удаления эмульгаторов из сточных вод; 

в тех случаях, когда целевым продуктом не является латекс, 
необходима дополнительная операция выделения полимера. 

жүктеу/скачать 7 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: