反相微乳液聚合是在上世纪80年代初,由法国的Candau首次提出,他将水溶性单体和疏水单体在油包水乳化剂作用下,以有机物为连续相形成W/O微乳液,再以油溶性或水溶性引发剂引发聚合。反相微乳液具有以下特点:(1)分散相(水相)比较均匀,大小在5~200 nm之间;(2)液滴小,呈透明或半透明状;(3)具有很低的界面张力,能发生自动乳化;(4)处于热力学稳定状态,离心沉降不分层;(5)在一定范围内,可与水或有机溶剂互溶。因此反应速度快,分子量高,不需对产物溶液作后处理。
Candau等最初使用AOT作乳化剂,成功地合成了粒径为40—60nm、分布均匀的PAM微胶乳,并研究了丙烯酰胺微乳液聚合的机理,揭示了微乳液聚合的许多重要特征,如连续成核、每个粒子内只有几个聚合物链等。借助于内聚能比(CER)概念,他们成功地对聚合体系进行了优化,使得体系内的单体含量大幅度提高到20%左右,并在此体系中研究了多种水溶性单体的均聚和共聚行为。
蔡英明等采用石油醚为连续相、Span80和Tween80为复合乳化剂、正己醇为助乳化剂,建立了AM和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAc)反相微乳液体系,使用Zeta电位,粒度,相对分子质量分析仪对该体系的形成及聚合过程中乳胶粒子粒径及其分布进行了测试,结果表明,当体系达到微乳液状态时,体系主要由10—100 nm的单体微珠及少量粒径小于10lm的胶束组成;随聚合过程的进行,胶束消失,乳胶粒子体积增大,乳胶粒子体积的增大主要是通过扩散和碰撞两种机理完成的。赵勇等用反相微乳液聚合法合成的疏水缔合PAM有较明显的增粘作用,且随疏水单体和聚合物浓度的升高而增大。
反相微乳液聚合不仅解决了反相乳液聚合的稳定性问题,而且反应速度更快,粒子细小均一,产物水溶性极好;另外,在连续相方面,近年来国外出现了大量用环境可降解的生物脂肪酸油替代有机油的:研究报告,这很有可能是将来发展的方向,应引起我们的重视。
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