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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 高分子 » 高分子化学 » 含有丙烯酰胺的苯乙烯细乳液聚合
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alexandersy

新虫 (小有名气)

[求助] 含有丙烯酰胺的苯乙烯细乳液聚合 已有1人参与

苯乙烯细乳液聚合，KPS做引发剂。水相中加入了丙烯酰胺（量挺多，比苯乙烯量大），从动力学上看，苯乙烯先聚合，当苯乙烯转化率到达70%左右，丙烯酰胺才开始聚合（动力学曲线突变，是突然开始聚合，不是刚开始丙烯酰胺聚合缓慢，等苯乙烯转化率到70%之后丙烯酰胺加速聚合），不知道为什么？日本一个研究者做过类似的种子乳液聚合，水相加入丙烯酰胺，现象类似，但也没个合理解释
Effect of the Number of Seed Polymer Particles on the Kinetic Behavior of the Seeded Emulsion Copolymerization of Styrene and Acrylamide
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alexandersy
1楼 2013-03-14 12:09:28
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

l445621592

新虫 (小有名气)
引用回帖:
12楼: Originally posted by alexandersy at 2013-03-15 23:31:58
要是从数量上说，也是丙烯酰胺分子的量比苯乙烯液滴的量多很多啊，当时投料时苯乙烯7.5g，丙烯酰胺15g。...

你细乳液聚合不就是先用乳化剂分散苯乙烯么，前面我已经说了。分散后的苯乙烯微滴肯定比丙烯酰胺多的多了。不是单纯的质量比。这是我的观点，我前面都说过了。
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14楼2013-03-16 11:18:25
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普通回帖

love-study

至尊木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
Meteorの泪: 金币+3, 优秀应助 2013-03-15 00:14:41
个人认为：
由于苯环的共轭作用苯乙烯自由基中间体要比丙烯酰胺自由基中间体稳定得多；在聚合过程中，当苯乙烯单体的量多的时候自由基优先和苯乙烯结合生成新的自由基，进而增长反应；
随着聚合进行苯乙烯单体所占的比例很少时，苯乙烯中间体自由基很难与单体发生碰撞进行聚合，而其周围被丙烯酰胺包围着，进而就引发丙烯酰胺聚合；
这可能就是从动力学上看，苯乙烯先聚合，当苯乙烯转化率到达70%左右，丙烯酰胺才开始聚合的原因吧。
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学海无涯
2楼2013-03-14 12:22:33
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alexandersy

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by love-study at 2013-03-14 12:22:33
个人认为：
由于苯环的共轭作用苯乙烯自由基中间体要比丙烯酰胺自由基中间体稳定得多；在聚合过程中，当苯乙烯单体的量多的时候自由基优先和苯乙烯结合生成新的自由基，进而增长反应；
随着聚合进行苯乙烯单体所占 ...

这个我想过，但是感觉不合理。首先，kps引发的自由基处于水相，而水相中的苯乙烯浓度相比丙烯酰胺非常低，而苯乙烯和丙烯酰胺的竞聚率相似（能查到的没有水体系的数据，只有二氧六环体系的竞聚率），故从该角度看，kps产生的自由基没有理由和苯乙烯先反应。即使认为kps的初级基只能和St先反应，反应生成的单体自由基的则应该继续和Am反应，毕竟Am的量大几个数量级且其竞聚率相似。其次，假使上一条解释不合理，那么Am反应的过程应呈现渐变的过程而不是突然开始反应。
你的回答我之前都想到过了，但是感觉不合理……
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alexandersy
3楼2013-03-14 12:57:21
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laoda8310

铜虫 (小有名气)
★
Meteorの泪: 金币+1, 鼓励交流 2013-03-15 00:14:50
是不是和乳化剂有关啊
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4楼2013-03-14 13:14:38
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alexandersy

新虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by laoda8310 at 2013-03-14 13:14:38
是不是和乳化剂有关啊

怎么解释……
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alexandersy
5楼2013-03-14 15:41:38
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l445621592

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
Meteorの泪: 金币+3, 鼓励交流 2013-03-15 00:14:58
细乳液聚合我记得是通过强力均化作用把单体分散到亚微米级别，乳化剂再吸附到单体微滴表面。你应该是做的是苯乙烯细乳液聚合，再加的丙烯酰胺吧。如果这样苯乙烯微滴的比表面积要比丙烯酰胺的大的多得多，引发剂应该是先被苯乙烯微滴吸附，使苯乙烯先发生聚合，可能到到什么程度后再与丙烯酰胺反应吧。要是这样的话你做个苯乙烯丙烯酰胺的常规乳液聚合看看结果一样不
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6楼2013-03-14 17:40:55
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alexandersy

新虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by l445621592 at 2013-03-14 17:40:55
细乳液聚合我记得是通过强力均化作用把单体分散到亚微米级别，乳化剂再吸附到单体微滴表面。你应该是做的是苯乙烯细乳液聚合，再加的丙烯酰胺吧。如果这样苯乙烯微滴的比表面积要比丙烯酰胺的大的多得多，引发剂应该 ...

“如果这样苯乙烯微滴的比表面积要比丙烯酰胺的大的多得多”，这个好像不对吧？应该是反过来的，从分子角度看，丙烯酰胺分子的表面积不知道要比液滴大多少个数量级啊……
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alexandersy
7楼2013-03-15 13:32:46
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jiang6897

铁杆木虫 (正式写手)

光芒达人
★
Meteorの泪: 金币+1, 鼓励交流 2013-03-15 23:51:16
这个讨论不错～继续观看进展！有点意思
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干活不由东，累死也无功
8楼2013-03-15 17:15:12
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l445621592

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
Meteorの泪: 金币+1, 鼓励交流 2013-03-15 23:51:30
引用回帖:
7楼: Originally posted by alexandersy at 2013-03-15 13:32:46
“如果这样苯乙烯微滴的比表面积要比丙烯酰胺的大的多得多”，这个好像不对吧？应该是反过来的，从分子角度看，丙烯酰胺分子的表面积不知道要比液滴大多少个数量级啊……...

比表面积是表面积与质量的比，两者比的不是表面积，就好像介孔微孔材料。就算丙烯酰胺的表面积大，苯乙烯的数量多得多，我看书上写的大概是1比上百万的比例。所以引发剂的自由基还是更容易被苯乙烯吸附。你可以看看《聚合物乳液合成原理性能及应用》里关于微乳液的机理
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9楼2013-03-15 21:30:34
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l445621592

新虫 (小有名气)
★
Meteorの泪: 金币+1, 鼓励交流 2013-03-15 23:51:36
引用回帖:
9楼: Originally posted by l445621592 at 2013-03-15 21:30:34
比表面积是表面积与质量的比，两者比的不是表面积，就好像介孔微孔材料。就算丙烯酰胺的表面积大，苯乙烯的数量多得多，我看书上写的大概是1比上百万的比例。所以引发剂的自由基还是更容易被苯乙烯吸附。你可以看看 ...

我想了想，不应该说是比表面积，这个词用的不太对。总之更多分散在水中的苯乙烯微粒能更好吸附引发剂。我记得里面说细乳液聚合更能有利于非亲水性的单体聚合就是因为这个
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10楼2013-03-15 21:37:25
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