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1、反相乳液聚合宋贤莉反相乳液聚合-定义采用非极性溶剂作为连续相，借助乳化剂把聚合单体分散于油相中，形成“油包水(W/O)”型乳液而进行聚合。因为DMDAAC和AM均极易溶于水，因此主要采用反相乳液聚合。反相乳液聚合方法具有聚合速率快，产物相对分子质量高，相对分子质量分布窄，产品性能好，可以在较低温度下反应等特点，并且有利于搅拌、传热。另外通过分布加入活性单体的方法可以提高聚合物的阳离子度，达到更好的絮凝效果。反相乳液聚合的聚合机理反相乳液聚合可采用油溶性或水溶性引发剂,形成反相聚合物胶乳。由于体系与常规乳液聚合形成镜式对照,故称为反
2、相乳液聚合。反相乳液聚合体系主要包括:水溶性单体、引发剂、乳化剂、水以及有机溶剂。对于一般的反相乳液聚合,其聚合机理可分为4个阶段:分散阶段、乳胶粒生成阶段、乳胶粒长大阶段和聚合反应完成阶段。反相乳液聚合概况反相乳液聚合与溶液聚合相比具有许多优点，如聚合速率高，得到的乳胶通过调节体系的pH值或加入适当乳化剂的方法使聚合物迅速地溶于水，比粉末型聚合物的应用方便得多。从此反相乳液聚合作为常规乳液聚合的一个补充，得到了迅速发展。反相乳液聚合是用非极性液体，如烃类溶剂等为连续相，聚合单体溶于水，然后借助乳化剂分散于油相中，形成“油包水”（
3、2／3）型乳液而进行的聚合。反相乳液聚合为水溶性单体提供了一个具有高聚合速率和高相对分子质量产物的聚合方法。以聚丙烯酰胺及其衍生物、聚丙烯酸及其盐类等水溶性聚合物的研究为起点，反相乳液聚合的研究在现代工业和民用等方面起着越来越重要的作用，尤其是水溶性高相对分子质量聚合物被广泛用于纺织工业中的粘合剂、增稠剂，石油及造纸工业中的絮凝剂、增稠剂和增强剂，以及在涂料、医药等行业的应用。反相乳液聚合具有广阔的发展前景，引起了国内外高分子学者的高度重聚合速率随转化率的变化聚合速率随转化率增加而变大；转化率大于20%后，则在较宽范围内聚合速率基
4、本不变.而在以司盘为乳化剂的体系中［7］，聚合速率只在30%左右达到最大，没有恒速期出现.这可能与两个体系中的粒子大小不同有关.在本体系中粒径要大得多，每个粒子内的平均自由基个数要比司盘体系多，因而在本体系中聚合场所的凝胶效应比较明显；它能有效地补偿因聚合场所单体浓度下降而引起的聚合速率降低，在较宽的转化率范围内维持聚合速率基本不变.而在司盘体系中，粒径较少，每个粒子内的平均自由基个数较低，凝胶效应不明显，随着聚合的进行聚合场所的单体浓度急剧下降，聚合速率很快降低.影响聚合的因素在两个聚合体系中，聚合速率对单体浓度的方次，都远远大
5、于悬浮聚合的理论值1.0；我们认为这主要是离子对效应引起的.阴离子单体聚合时，由于增长链与单体带相同的电荷，提高单体浓度使得体系的离子强度增加，因而增长链上的电荷得到有效屏蔽，单体更容易接近增长链，聚合的速率常数Kp增加［10］，进而导致聚合速率对单体浓度的次方大于1.聚合物分子量随单体浓度的变化在两个体系中差别较大，原因有待继续探讨.在两个体系中，乳化剂浓度对聚合都没有明显的影响.乳化剂的作用主要表现为稳定单体液滴使之成为聚合场所，乳化剂浓度的增加只是使得液滴的稳定性增加而对聚合速率和分子量没有影响；而在悬浮聚合体系中，理论上单
6、体液滴的大小和数目都对聚合动力学没有明显的影响.因此这一结果也支持反相乳液聚合机理本质上类似于悬浮聚合.两个体系中剂量率对聚合的影响基本相同，都支持聚合机理类似于悬浮聚合的结论.在本体系中，单体液滴比司盘体系要大，因此表现在聚合动力学上完全符合双基终止的结论；而在司盘体系中，单体液滴较小，其他一些杂质如乳化剂对聚合的影响较大，表现在聚合动力学上稍稍偏离悬浮聚合的理想情况.总之，聚合前后粒子大小的变化，及聚合动力学都接近理想的悬浮聚合，而与经典乳液聚合的胶束成核机理矛盾.因此，从聚合机理上看，反相乳液聚合实际上就是粒子分散得很小的反
7、相悬浮聚合.反相乳液聚合的应用制备聚苯胺聚苯胺是一种导电、导热高聚物。通常聚苯胺是利用过硫酸铵或重铬酸钾为引发剂在酸性水溶液中进行溶液聚合,通过氧化苯胺制得,产物几乎不溶于水及其他极性溶剂,因此很难加工。如聚合产物是胶状分散体形态,则其加工性能将得到明显改善。制备增调剂由反相乳液聚合法制备印染用合成增稠剂,产品性能很好,最大的优点是:①产品最终状态为乳液状,无需经过后处理工序即可直接使用;生产效率高,成本低,节约能源;产品易于分散在水中,因此在配制色浆时,不再需使用煤油调节,减少了环境污染,降低了危险性。②产品的加工及使用性能好,
8、操作简单易控制;用于印花时,质量高,使用量少。（3）在造纸工业中应用反相乳液制备的聚合物用于造纸工业主要是提高填料和细小纤维的利用率,改善纸张的脱水性能,从而提高工艺效率和大大提高纸张的物理2机械指标（4）在石油开采中应用在石油钻井、堵水、酸化、压
