中或单体液滴中自由基在乳胶粒中引发聚合，生成高分子聚合物，使得乳胶粒不断长大。

乳液聚合中最常用的热分解引发剂为过硫酸盐，在热的作用下，个过硫酸盐引发剂分子可以简单的分解成两个硫酸根离子自由基，其分解方程式如下氧化还原引发体系在较低的温度下即可发生反应生成自由基，应用较多的是过硫酸盐亚硫酸氢盐引发体系，该引发体系进行氧化还原反应将生成硫酸根离子自由基和亚硫酸氢根自由基也会发生下列副反应乳液聚合机理常规乳液聚合是指单体在水介质中，由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合，反应体系中主要由单体水水溶性引发剂及乳化剂四种基本组分组成。

在乳液聚合体系中，乳化剂以四种形式存在以单分子的形式存在，形成真溶液以胶束的形式存在于溶液中被吸附在单体液滴表面，使单体液滴稳定地悬浮在介质中吸附在聚合物粒子表面形成乳胶粒，使聚合物乳液体系稳定。

而如果乳胶粒是由胶柬转化形成的，称为乳胶粒形成的胶束机理。

乳液聚合反应发生在增溶胶束和乳胶粒中。

由于乳胶粒表面吸附了层乳化剂分子，使不同胶粒表面带有同种电荷，静电斥力使得乳胶粒不能发生相互碰撞而聚并，形成个稳定的反应体系。

无数个彼此孤立的乳胶粒稳定地分散在介质中，在每个乳胶粒中都进行着聚合反应。

而单体液滴，作为贮存单体的仓库，为保持乳胶粒内单体浓度恒定，不断向乳胶粒扩散补充单体直至单体液滴消失，乳胶粒内继续引发增长终止，直到单体完全转化。

乳液聚合过程大致可以分为下列三个阶段如图所示第阶段乳胶粒生成期。

从开始引发聚合，直至乳化剂形成的胶束消失，聚合速率递增。

水相中产生的自由基扩散进入胶束内，进行引发增长，不断形成乳胶粒同时水相中单体也可以引发聚合，吸附乳化剂分子形成乳胶粒。

随着引发聚合的继续进行，增溶胶束不断成核，乳胶粒不断增多或增大。

以单体不同而异，单体转化率达左右时胶束全部消失，不再从选题到具体的研究工作，都是在导师杨润苗老师的悉心指导下完成的。

学期以来，我的每点进步都离不开导师的关心和指导，是他为我们创造了严谨的学术风气和良好的科研环境。

导师实事求是的治学作风敏锐的洞察力渊博的学识以及儒雅的学者风范，使我受益无穷。

在此向杨老师致以最真挚的敬意和感谢，丙烯酸系增稠剂的聚合方法研究学院名称化学与环境工程学院专业化学工程与工艺班级化工班姓名季梦夏指导教师姓名杨润苗指导教师职称讲师年月本科毕业论文丙烯酸系增稠剂的聚合方法研究摘要介绍了以丙烯酸苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯酸羟丙酯为单体，采用过硫酸铵作为引发剂，以非离子乳化剂聚氧乙烯醚和阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠作为复合乳化剂，经过乳液聚合，制得了种水性涂料用缔合型增稠剂。

考察了丙烯酸单体含量乳化剂用量对乳液性能和增稠剂粘度的影响。

优化了反应条件，反应过程和最终乳液都很稳定。

关键词丙烯酸苯乙烯增稠剂目录第章绪言乳液聚合乳液聚合的定义乳使单体珠滴稳定地悬浮在介质中被吸附在单体珠滴表面上，使聚合物乳液体系稳定。

其次，乳胶粒主要是由胶束形成的，叫作乳胶粒形成的胶束机理，即胶束成核机理。

乳液聚合的聚合反应实际上主要发生在乳胶粒中。

因为在乳胶粒表面上吸附了层乳化剂分子，使其表面带上种电荷，静电斥力使乳胶粒不能发生相互碰撞而聚并到起，这样就形成了个稳定的分散体系。

无数个彼此孤立的乳胶粒稳定地分散在介质中，在每个乳胶粒中都进行着聚合反应，都相当于个进行间断引发本体聚合的小反应器。

而单体珠滴仅仅作为储存单体的仓库，单体源源不断地由单体珠滴通过水相扩散到乳胶粒中，以补充聚合反应对单体的消耗。

根据这机理故又有人提出乳液聚合是指在水乳液中按照胶束机理形成彼此孤立的乳胶粒中，进行烯类单体自由基加成聚合来生产高聚物的种技术而言。

随着乳液聚合理论及乳液聚合技术的发展，人们对乳液聚合过程的认识日趋深化，逐步了解到在乳液聚合体系中不仅可以进行烯类单体的自由基型聚合反应，而且可以进行离子型聚合反应即可以用水作介质，也可用其他液体作介质尽管聚合反应主要发生在胶束和乳胶粒中，但是人们又发现在单体珠滴中也会发生少量的聚合通常认为乳胶粒形成是按胶束机理进行的，但人们对于在临界胶束浓度以下的乳液聚合体系，即无皂乳液聚合或低皂乳液聚合，体系的研究发现，在胶束不存在的情况下，仍然可以形成乳胶粒，聚合反应仍然可以进行，所以又提出了生成乳胶粒的低聚物机理，即低聚物成核机理。

般认为，当有胶束存在时，乳胶粒形成主要是按胶束机理进行，而无胶束存在时则按低聚物机理来进行。

根据这情况，对乳液聚合可给予个较为完善的定义乳液聚合是在用水或其他液体作介质的乳液中，按胶束机理或低聚物机理生成彼此孤立的乳胶粒，并在其中进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生成高聚物的种聚合方法。

乳液聚合实验原理引发机理乳液聚合的引发剂是水溶性引发剂，根据引发剂生成自由基的机理分为两大类热分解引发剂，通常应用较多的有过硫酸铵过硫酸钾过氧化氢过氧化氢衍生物以及多种水溶性偶氮化合物等氧化还原引发剂，应用较多的有过硫酸盐亚硫酸氢盐体系过氧化氢亚铁盐体系有机过氧化氢亚铁盐体系过硫酸盐硫醇体系等。

通常情况下乳液聚合过程液聚合实验原理乳液聚合特点影响乳液聚合稳定性因素丙烯酸系聚合物乳液及乳液聚合物的生产增稠剂天然增稠剂乳化增稠剂合成增稠剂国内外增稠剂的发展状况第章实验部分实验装置图主要实验仪器原料规格分析测试方法测试仪器测试方法乳液的性能测试及表征液固含量的测定单体转化率的测定试验步骤第章结果与讨论实验方法与工艺参数的选择乳化剂对乳液稳定性的影响图谱分析碱溶性丙烯酸增稠剂的增稠机理结论参考文献致谢第章绪言乳液聚合技术的开发起始于世纪早期，于年代末期就已有和目前生产配方类似的乳液聚合过程的专利出现。

世纪年代初，乳液聚合方法已见于工业生产。

第二次时间大战期间，由于各参战国对合成橡胶需求量剧增，激发了人们对乳液聚合理论与技术的研究和开发，取得了较大进展。

目前除常规乳液聚合外，还有种子乳液聚合无皂乳液聚合微乳液聚合超微乳液聚合反相乳液聚合反相微乳液聚合辐射乳液聚合等多种技术。

现在，乳液聚合技术对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性，有许多聚合物产品，如合成橡胶合成树脂涂料粘合剂添加剂浸渍剂整理剂改性剂絮凝剂防水剂防油剂光亮剂等的生产中，乳液聚合已成为主要的方法之，每年世界上通过乳液聚合方法生产的聚合物数以千万吨计。

乳液聚合乳液聚合的定义生产聚合物的实施方法主要有四种，即本体聚合溶液聚合悬浮聚合及乳液聚合。

所谓本体聚合是单体本身或单体再加入少量引发剂或催化剂的聚合过程，溶液聚合是单体和引发剂溶于种溶剂所构成的溶液中所进行的聚合过程悬浮聚合是在悬浮于水中的单体珠滴中的聚合过程，体系主要由单体水溶于单体的引发剂及分散介质四种基本组分组成乳液聚合则是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合过程，体系主要由单体水乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成。

在目前的工业生产中，乳液聚合大多数是自由基加成聚合，所用的单体大多数是烯烃及其衍生物，所用的介质大多是水，故有人认为乳液聚合实际上是指以在水乳液中进行烯类单体自由基加成聚合的方法来生产高聚物的种技术而言。

很显然，这种说法并没有反应出乳液聚合过程的内部机理，应加以修正。

首先在乳液聚合体系中，乳化剂以四种形式存在以单分子的形式存在于水中，形成真溶液以胶束的形式存在于溶液中被吸附在单体珠滴表面上，酸反应后丙烯酸丁酯丙烯酸羟丙酯水此次实验搅拌器用了塑料材质的搅拌器，没有破乳现象。

但乳液颜色略带粉红色，有分层现象，底部有凝聚物。

改变和丙烯酸的量并没有给实验带来改善。

假设是否是乳化剂的量影响了乳液的稳定性，或者水中的杂质影响了乳液聚合。

实验方法三将乳化剂溶解于适量去离子水中，加入混合单体丙烯酸，苯乙烯，丙烯酸丁酯，丙烯酸羟丙酯，在锥型瓶中顺时针摇晃进行乳化。

然后把乳化液的投入三口烧瓶中，升温至，加入的引发剂，反应大约分钟后，物料呈蓝色，开始滴加混合乳化液加入定量去离子水及剩余引发剂，滴加速度匀速即可，小时滴毕，滴加完毕后，升温至，热化小时。

表工艺参数苯乙烯丙烯酸丙烯酸丁酯丙烯酸羟丙酯去离子水前去离子水后乳液很稳定，无破乳现象，长时间放置也无分层现象。

此实验说明对实验确实有影响。

乳化剂越多，乳液越不稳定。

改变丙烯酸的量观察对乳液是否有影响表丙烯酸对乳液聚合的影响苯乙烯丙烯酸丙烯酸丁酯丙烯酸羟丙酯去离子水前去离子水后乳液粘度不稳定不稳定表描述了丙烯酸的量对乳液的影响，由乳液的粘度可以看出，当丙烯酸的量为时，乳液的粘度明显增大。

由实验知道，的用量为时，合成乳液的过程中将有大量凝聚物产生。

这可能是因为的用量过多，在乳胶粒表面上富集大量的羧酸根离子，乳胶粒表面离子之间斥力增大，造成乳液稳定性下降。

综合性质及在乳液中的作用，由于羧基是亲水基团，同时由于它的存在在定程度上可以增进乳液的稳定性。

所以本实验中，其用量以占单体的最佳。

乳化剂对乳液稳定性的影响在实验过程中我们发现，保持乳液体系稳定是成功地进行乳液聚合的必要条件，本试验中我们采用了和作为复合乳化剂。

为了得到稳定的乳液，本实验共设计了以下两个方案固定非离子乳化剂的用量，改变阴离子乳化剂的用量，考察合成乳液的稳定性。

实验结果见表。

固定阴离子乳化剂的用量，改变非离子乳化剂的用量，考察合成乳液的稳定奶状乳液变成透明凝胶。

由于在实验中自己做的丙烯酸系增稠剂不是很好，增稠效果不是很明显。

所以我们用了公司的样品测了不同值下增稠剂的粘度变化图，见图。

增稠剂粘度随的变化图不同下的粘度变化图图可以看出随着值的增大，增稠剂的粘度先是增大，达到最大值后，缓慢呈下降趋势，对于同增稠剂，达到最大值时，固含量越高，粘度越大。

结论在以上的的聚合过程中，采用复合乳化剂和，所得的乳液有良好的稳定性，乳液粒径分布较窄。

聚合温度为，后期升温