表 1 乳化剂用量对乳液聚合的影响-丙烯酸酯乳液增稠机理的研究

刘爽++于占海

[摘 要]本文主要简单的介绍乳化剂对乳液聚合的影响，复合乳化剂对乳胶性能影响、以及对引发剂选择的影响。

[关键词]乳化剂、复合乳化剂、乳胶性能

中图分类号：O69 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）06-0111-01

目前，ABS树脂粉料合成采用乳液聚合法，对于乳液聚合来说，乳化剂的种类及用量影响乳液聚合状况及稳定性、乳液的贮存性、化学稳定性、粘度、外观、乳胶粒径等。

1、乳液聚合胶束的形状与大小

在浓度大子CMC值的乳化聚合的溶液中，体系[1]所形成的胶束可以是球形的，也可以是棒状的或层状的，甚至是由少数几个乳化剂分子所构成的单纯小型胶束，如图1所示。

在一个特定的乳液体系中，胶束的形状取决子乳化剂的种类，浓度、温度以及有无共存物质等条件。

胶束的大小通常用聚集数来表明，所谓聚集数系指平均每个胶束中的乳化剂离子或分子数，聚集数越大则胶束越大。对于离子型乳化剂来说，在胶束上所带的电荷小于聚集数与每个乳化剂离子所带电荷的乘积。

2、乳化体系对乳液性能的影响

乳化剂的种类和浓度直接影响引发速率及链增长速率[2]。它同时会影响决定聚合物性能的聚合物的相对分子质量及相对分子质量分布，以及影响与乳液性质有关的乳胶粒浓度、乳胶粒的粒径及粒径分布等。

3、乳化剂用量对粒径及其分布的影响

根据乳液聚合的机理可知，乳化剂用量决定着形成胶束量的多少，而胶束的量又影响最终乳胶粒径的大小及分布。乳化剂用量与乳胶粒径并不完全成正比。随着乳化剂量的增加，形成的胶束量加大，因而会生成更多的乳胶粒，到一定的程度时，随着乳胶粒径的减小粒子表面积增大，乳化剂补给不足，由于表面能的加大，会导致乳胶粒团聚，乳胶粒径反而会增大。

3.1 复合乳化剂用量对乳胶性能的影响

现在ABS树脂合成聚丁二烯胶乳环节多采用复合乳化剂，采用复合乳化剂不仅更有利于后续工作的进行，同时提高了合成技术、产品质量及降低了ABS树脂的生产成本。复合乳化剂用量对乳胶性能的影响，结果见图2、3。

从图2、3可以看出，随着乳化剂用量的增加，乳液粘度和粒径逐渐减小，粒径分布变宽。

3.2 復合乳化剂用量对丁二烯聚合反应乳液性能的影响

由表1结果可知，乳化剂的用量对乳液聚合状况及稳定性、乳液的贮存性、化学稳定性、粘度、外观、乳胶粒径等性能均有影响。随着复合乳化剂用量增大，聚合稳定性由差变好，然后又变差，乳液粘度增大，粒径减小。这是因为乳化剂的用量太少，乳化剂浓度降低，胶束数目减少，粒度增大，则会使体系的反应稳定性变差，乳液综合性能、贮存稳定性变差。当复合乳化剂的用量增大时，体系中生成的胶束数目增多，引发和反应速度加快，乳胶粒数目多，乳胶粒的粒径变小，粒子的比表面积增大，粒子间的相互作用力增大，粒子流动的阻力增大，故体系的粘度增大。若乳化剂的用量太大，反应速度太快，会出现结块，造成乳液不均匀。在乳液聚合过程中乳化剂种类及用量选择应综合考虑乳液性能、乳液粒径、聚合稳定性、耐电解质稳定性及聚合反应转化率等因素。

4、结论

⑴在乳液聚合中，乳化体系的选择应综合考虑乳液性能、乳液粒径、聚合稳定性、耐电解质稳定性及聚合反应转化率等因素。

⑵在乳液聚合中，复合乳化剂是乳液聚合技术的发展趋势。

参考文献

[1] 黄立本、张立基、赵旭涛，ABS树脂及其应用[M]，北京：化学工业出版社，2001.

[2] 于风等，《合成树脂树脂及塑料技术全书》2002.