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环硅氧烷阳离子乳液聚合动力学及单体迁移研究

作品编号:SWHX0437 开发环境: WORD全文:21页 论文字数:10000
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从表3-1可以看出,反应开始时,整个反应体系还不是一个稳定的体系(这个时候,搅拌停止时,整个体系即分成两层),当反应达到一定程度后,反应体系才成为一个不分层的均匀体系。这可能是由于反应初期,反应生成的硅油分子量比较小,而且体系中还存在大量未反应的单体,从而使得整个反应体系与乳化剂的HLB不相符,体系出现分层现象,随着反应进行,单体减少,聚合物分子量增加,产物体系的HLB与乳化剂相符,乳化效果变好,故反应物成一均匀体系。而在聚合过程中分层现象结束的快慢也说明了反应速率的快慢。
从表3-1中可看出,搅拌速率越快,反应速率越大,这是由于环硅氧烷阳离子乳液聚合的阳离子乳化剂也是聚合催化剂,单体及胶束成核机理并存。因此随着搅拌,单体液滴数量增加,单个阳离子乳化剂兼催化剂在单体液滴表面的覆盖面积更大,催化效率增加,从而聚合速率增加。
根据表3-3的数据,我们分别获得总转化率-时间关系曲线(图3-4),各层转化率-时间关系曲线(图3-5),各层转化率-总转化率关系曲线(图3-6),两层转化率差-总转化率关系曲线(图3-7)。
分析曲线可知,在聚合开始后,由于增溶胶束形成的乳胶粒的比表面积大,反应场所面积大,所以聚合速率很快,转化率高,而单体液滴形成的乳胶粒由于比表面积小,反应场所少,单体量大,所以转化率则低很多(见图3-5)。并且随着聚合的进行,由于扩散的作用,两者之间的浓度差距也会越来越小,直至达到平衡状态,两者达到同样的浓度(见图3-5,3-6)。
而且随着聚合的进行,由于单体的迁移,单体液滴形成的乳胶粒破乳得


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