單體液滴（monomer droplet）乳液聚合體系中單體的主要存在形式。其直徑約為500～1000nm，是為聚合提供單體的基地。由於它的比表面小，在其中引發聚合的幾率甚小，聚合主要是在膠束及膠束不斷增大而形成的單體/聚合物（M/P）膠粒中進行。液滴中的單體通過水相，擴散到膠束或M/P膠粒，進行生長反應。單體液滴由於不斷供出單體，直徑逐漸縮小，約在聚合轉化率達50%時全部消失。此後由於M/P膠粒中無單體來源，聚合速度下降。
基本介紹
- 中文名：單體液滴
- 外文名：monomer droplet
- 釋義：乳液聚合體系中單體的存在形式
- 直徑：500～1000nm
乳液聚合,單體液滴的形成過程,
乳液聚合
乳液聚合是單體藉助乳化劑和機械攪拌，使單體分散在水中形成乳液，再加入引發劑引發單體聚合。在用乳液聚合方法生產合成橡膠時，除加入單體、水、乳化劑和引發劑四種主要成分外，還經常加入緩衝劑（用於保持體系pH不變）、活化劑（形成氧化還原循環系統）、調節劑（調節分子量、抑制凝膠形成）和防老劑（防止生膠及硫化膠老化）等助劑。工業化品種有乳聚丁苯橡膠，聚丙烯酸酯乳液等
優點：1、聚合速度快，產品分子量高；2、用水作分散機介質，有利於傳熱控溫；3、反應達高轉化率後乳聚體系的粘度仍很低，分散體系穩定，較易控制和實現連續操作；4、膠乳可以直接用作最終產品。
缺點：1、聚合物分離析出過程繁雜，需加入破乳劑或凝聚劑；2、反應器壁及管道容易掛膠和堵塞；3、助劑品種多，用量大，因而產品中殘留雜質多，如洗滌脫除不淨會影響產品的物性。
單體液滴的形成過程
將溶有引發劑的油狀單體倒入水中，油狀單體浮於水面上，聚合體系形成兩層。進行攪拌時，在剪下力的作用下，單體液層先被拉成細條形，然後分散成液滴。大液滴受力，還會變形，分散成小液滴，如下圖中的①②。由於單體和水的兩相之間存在一定的界面張力，使液滴力圖保持球形。界面張力越大，保持成球形的能力越強，形成的液滴也越大。反之，界面張力越小，形成的液滴也越小，過小的液滴還會聚集成較大的液滴。攪拌剪下力和界面張力對形成液滴的作用方向相反，在一定攪拌強度和界面張力下，大小不等的液滴通過一系列的分散合一過程，構成一定的動態平衡，最後達到一定的平均液滴直徑。由於反應器內各部分受到攪拌強度不同，所以液滴直徑大小仍有一定的分布。
單體液滴的形成過程攪拌停止後，液滴將聚集黏合變大，最後仍與水分層，如圖中③、④、⑤過程。
