无皂乳液的合成与机理
摘要:无皂乳液是一种不含有小分子乳化剂,乳胶粒子表面比较“洁净”可以避免许多传统乳液的弊端的一种乳液。本文对无皂乳液的概念,无皂乳液的聚合机理,无皂乳液的合成方法进行综述。合成方法中主要介绍了用种子乳液合成无皂乳液的方法。
关键词:无皂乳液; 生成方法;种子乳液
无皂乳液是指不含或含有微量乳化剂(小于临界胶束浓度)乳化剂的乳液[1],相较于传统的乳液,无皂乳液不含有小分子乳化剂,所制备的乳胶粒子表面比较“洁净”,聚合物涂膜的性能获得很大改善,避免了传统乳液中乳化剂带来的诸多弊端和后处理的麻烦,更有利于生产应用。乳液的稳定主要是通过亲水性单体共聚、引发剂碎片电荷及聚合型乳化剂和聚合物表面离子化作用等来实现的。那些微量的乳化剂一般为自身具有引发能力的表面活性引发剂或自身具有聚合能力的表面活性单体,以这些单体作乳化剂可以有效的提高乳液的稳定性与固含量。
1、无皂乳液聚合机理
无皂乳液的聚合机理可以分为以下三种:无皂乳液聚合的均相成核机理,无皂乳液的低聚物胶束成核理论,三阶段成核理论。
1.1无皂乳液聚合的均相成核机理
无皂乳液聚合的均相成核机理是1960年由Fitch[1]等人提出来的。之后,Goodwin[1]和Arial[1]等人对这一理论进行了完善和充实。他们认为对于如甲基丙烯酸甲酯(MMA)这种水溶性较大的单体分子,单体分子在水相中由引发剂引发聚合,链增长速率比较快,当水相中增长的齐聚物自由基超过临界成核链长时,可沉淀析出形成初始乳胶粒子,由于这些粒子表面电荷密度比较低,粒子之间的静电斥力不足以使粒子稳定,便相互聚集,直至生成稳定的乳胶粒子;同时,乳胶粒子被单体溶胀,进行增长反应。
1.2无皂乳液的低聚物胶束成核理论
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