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第1章　绪论1

1.1　乳液聚合的定义1

1.2　乳液聚合技术发展简史和现状3

1.3　乳液聚合的特点7

1.4　本书各章内容简介9

参考文献11

第2章　乳液聚合原理16

2.1　胶束的本质及其增溶作用16

2.2　乳液聚合体系的物理模型19

2.2.1　分散阶段19

2.2.2　阶段Ⅰ21

2.2.3　阶段Ⅱ24

2.2.4　阶段Ⅲ27

2.3　阶段Ⅰ动力学理论29

2.3.1　Smith-Ewart关于阶段Ⅰ的动力学理论29

2.3.2　Gardon关于阶段Ⅰ的动力学理论36

2.3.3　球形粒子对自由基吸收机理46

2.4　阶段Ⅱ动力学理论51

2.4.1　Smith-Ewart关于阶段Ⅱ的动力学理论51

2.4.2　关于Smith-Ewart递推公式的通解57

2.4.3　Ugelstad曲线60

2.4.4　Gardon关于阶段Ⅱ的动力学理论63

2.5　阶段Ⅲ动力学理论67

2.5.1　基本理论67

2.5.2　本体聚合数据拟合法求Kt70

2.5.3　自由体积法求Kt72

2.6　乳胶粒尺寸分布74

2.6.1　总体平衡模型74

2.6.2　间歇乳液聚合总体平衡模型的求解76

2.7　在连续反应器中的乳液聚合80

2.7.1　简介80

2.7.2　在釜式连续反应器中进行的乳液聚合理论模型81

2.7.3　釜式连续反应体系的非稳特性88

2.8　乳液聚合综合数学模型90

2.8.1　定性理论91

2.8.2　乳胶粒的总体平衡94

2.8.3　乳胶粒中其他组分的平衡105

2.8.4　环境平衡106

2.8.5　模型的应用112

参考文献116

第3章　乳化剂119

3.1　概述119

3.2　乳化剂的分类120

3.2.1　阴离子型乳化剂120

3.2.2　阳离子型乳化剂121

3.2.3　非离子型乳化剂122

3.2.4　两性乳化剂124

3.2.5　离子-非离子复合型乳化剂124

3.2.6　高分子乳化剂125

3.2.7　聚合型乳化剂126

3.2.8　含氟乳化剂127

3.2.9　保护胶体128

3.2.10　空间位阻型乳化剂128

3.3　在乳液聚合中乳化剂的作用129

3.3.1　降低表面张力130

3.3.2　降低界面张力130

3.3.3　乳化作用131

3.3.4　分散作用131

3.3.5　增溶作用131

3.3.6　导致按胶束机理成核131

3.3.7　发泡作用132

3.4　乳化剂的基本特征参数132

3.4.1　临界胶束浓度132

3.4.2　胶束的形状、大小及荷电分率138

3.4.3　增溶度144

3.4.4　HLB值148

3.4.5　浊点154

3.4.6　三相点157

3.4.7　转相点159

3.4.8　一个乳化剂分子在乳胶粒上的覆盖面积163

3.5　乳化剂的选择165

3.5.1　以HLB值为依据选择乳化剂166

3.5.2　以其他特征参数为依据选择乳化剂168

3.5.3　经验法选择乳化剂170

3.6　乳化剂对乳液聚合反应的影响174

3.6.1　乳化剂对聚合反应速率及聚合度的影响174

3.6.2　乳化剂对乳胶粒数目及直径的影响175

3.6.3　乳化剂对聚合物乳液稳定性的影响176

3.7　脂肪酸盐乳化剂177

3.7.1　烃链长度的影响177

3.7.2　反号离子的影响179

3.7.3　烃链上双键的影响180

3.8　松香酸皂乳化剂182

3.9　硫酸盐及磺酸盐乳化剂185

3.10　阳离子型乳化剂187

3.11　非离子型乳化剂188

参考文献193

第4章　引发剂197

4.1　概述197

4.2　热分解引发剂198

4.2.1　过硫酸盐在水介质中分解机理和动力学199

4.2.2　在乳液聚合体系中的其他物质对过硫酸盐分解的影响207

4.2.3　过硫酸根离子引发机理211

4.2.4　过硫酸盐浓度对聚合反应速率的影响215

4.2.5　其他热分解引发剂218

4.3　氧化还原引发剂221

4.3.1　过硫酸盐-硫醇氧化还原引发体系223

4.3.2　过硫酸盐-亚硫酸氢盐氧化还原引发体系225

4.3.3　氯酸盐-亚硫酸氢盐氧化还原引发体系227

4.3.4　过氧化氢-亚铁盐氧化还原引发体系228

4.3.5　有机过氧化氢-亚铁盐氧化还原引发体系230

4.3.6　有机过氧化氢-聚胺引发体系240

4.3.7　其他氧化还原引发体系242

参考文献243

第5章　单体246

5.1　概述246

5.1.1　乳液聚合单体的主要类型246

5.1.2　单体性质对乳液聚合反应的影响254

5.1.3　单体对乳液聚合物性能的影响256

5.2　乙烯基单体258

5.2.1　苯乙烯258

5.2.2　乙烯263

5.2.3　醋酸乙烯酯266

5.2.4　氯乙烯274

5.2.5　偏二氯乙烯280

5.2.6　丙烯酰胺283

5.2.7　丙烯腈285

5.2.8　丙烯醛286

5.2.9　其他乙烯基单体286

5.3　共轭二烯烃单体287

5.3.1　丁二烯287

5.3.2　异戊二烯299

5.3.3　2,3-二甲基丁二烯与1,3-戊二烯299

5.3.4　氯丁二烯300

5.4　丙烯酸与甲基丙烯酸系单体302

5.4.1　简介302

5.4.2　丙烯酸与甲基丙烯酸系单体的物理性质304

5.4.3　丙烯酸与甲基丙烯酸系单体的共聚合反应304

5.5　交联单体307

5.5.1　多双键型交联单体307

5.5.2　羧酸型交联单体307

5.5.3　N取代丙烯酰胺衍生物型交联单体308

5.5.4　羟基型交联单体308

5.5.5　环氧型交联单体308

5.5.6　羰基型交联单体308

参考文献309

第6章　调节剂314

6.1　调节剂的种类315

6.2　衡量调节剂效率的技术指标317

6.3　影响调节剂效率的因素319

6.3.1　调节剂的分子量及分子结构的影响319

6.3.2　反应条件的影响322

6.4　调节剂对聚合物分子量及分子量分布的影响326

参考文献329

第7章　乳液聚合体系中的其他组分331

7.1　电解质331

7.1.1　电解质对聚合反应速率的影响331

7.1.2　电解质对乳液稳定性的影响334

7.1.3　电解质对乳液流动性的影响336

7.2　分散介质337

7.3　螯合剂341

7.4　终止剂343

参考文献348

第8章　聚合物乳液的工业合成350

8.1　乳液聚合生产工艺评介350

8.1.1　间歇乳液聚合350

8.1.2　半连续乳液聚合352

8.1.3　连续乳液聚合354

8.1.4　预乳化工艺356

8.1.5　种子乳液聚合357

8.2　乳液聚合生产过程及产品质量的影响因素358

8.2.1　乳化剂的影响358

8.2.2　引发剂的影响359

8.2.3　搅拌强度的影响359

8.2.4　反应温度的影响360

8.2.5　相比的影响361

8.2.6　电解质的影响362

8.3　在聚合物乳液生产过程中凝胶的生成及防止措施362

8.3.1　凝胶现象及其危害362

8.3.2　凝胶的成因及其防止措施363

8.4　聚合物乳液及乳液聚合物工业生产实例367

8.4.1　乳聚丁苯共聚物及丁苯类、共聚物乳液的生产367

8.4.2　丁腈橡胶及丁腈胶乳的生产392

8.4.3　氯丁橡胶与氯丁胶乳的生产396

8.4.4　丙烯酸系聚合物乳液及乳液聚合物的生产401

8.4.5　醋酸乙烯酯均聚物及共聚物乳液的生产419

8.4.6　含卤乳液聚合物及聚合物乳液的生产428

8.4.7　ABS树脂的生产436

8.4.8　非乙烯类单体聚合物乳液的生产442

参考文献457

第9章　乳液聚合技术进展464

9.1　概述464

9.2　非水介质中的乳液聚合464

9.2.1　反相乳液聚合465

9.2.2　非水介质中的正相乳液聚合469

9.2.3　分散聚合471

9.3　无皂乳液聚合480

9.3.1　简介480

9.3.2　无皂乳液聚合理论480

9.4　粒子设计新概念及核壳乳液聚合物的合成、性能及应用486

9.4.1　关于粒子设计新概念486

9.4.2　乳胶粒结构形态的分类及不同结构形态的成因487

9.4.3　乳胶粒结构形态热力学和动力学490

9.4.4　核壳聚合物乳胶的合成、性能及应用497

9.5　反应性聚合物微凝胶514

9.5.1　简介514

9.5.2　反应性微凝胶的合成516

9.5.3　反应性微凝胶的性能519

9.5.4　反应性聚合物微凝胶的应用522

9.6　乳液互穿聚合物网络524

9.6.1　简介524

9.6.2　LIPN的性能525

9.6.3　LIPN的应用527

9.6.4　LIPN与乳液半-IPN和IEN530

9.6.5　典型的LIPN合成举例530

9.7　微乳液聚合及聚合物微乳液531

9.7.1　微乳液概念531

9.7.2　研究聚合物微乳液的意义532

9.7.3　O/W型微乳液聚合533

9.7.4　W/O型微乳液聚合537

9.8　单分散大粒径聚合物微球的合成与应用538

9.8.1　简介538

9.8.2　合成方法539

9.8.3　单分散大粒径聚合物微球的应用542

9.9　中空结构聚合物乳胶粒的制备543

9.9.1　简介543

9.9.2　中空聚合物乳胶粒的制备544

9.9.3　中空聚合物乳胶粒的应用551

9.10　乳液定向聚合553

9.10.1　简介553

9.10.2　反应机理554

9.10.3　聚合动力学555

9.11　辐射乳液聚合560

9.11.1　简介560

9.11.2　辐射乳液聚合的特点561

9.11.3　辐射乳液聚合的实施方法564

9.12　细乳液聚合566

9.12.1　简介566

9.12.2　细乳液稳定机理568

9.12.3　单体细乳液的制备及细乳液聚合569

9.12.4　构成细乳液聚合体系的组分570

9.12.5　细乳液聚合的动力学特点574

9.12.6　细乳液聚合技术的应用576

9.13　超浓乳液聚合576

9.13.1　简介576

9.13.2　超浓聚合物乳液的内部结构577

9.13.3　超浓乳液聚合的实施方法577

9.13.4　超浓乳液聚合的特点578

9.14　高固含量聚合物乳液的制备579

9.14.1　简介579

9.14.2　高固含量聚合物乳液的制备方法581

参考文献584

第10章　聚合物乳液的稳定性598

10.1　乳胶粒的本质598

10.2　憎液溶胶的稳定理论601

10.3　影响聚合物乳液稳定性的因素604

10.3.1　电解质的影响604

10.3.2　表面活性剂及保护胶体的影响607

10.3.3　机械作用的影响611

10.3.4　冻结及熔化的影响612

10.3.5　长期放置的影响613

参考文献614

第11章　聚合物乳液性质及有关参数的测定615

11.1　乳液类型的确定615

11.1.1　O/W型及W/O型乳液的确定615

11.1.2　乳胶粒电性的测定616

11.2　乳液外观检验616

11.3　乳液固含量的测定617

11.4　乳液黏度的测定617

11.5　乳液稳定性的测定618

11.6　乳液最低成膜温度的测定620

11.7　乳胶粒尺寸及尺寸分布的测定620

11.7.1　光散射法621

11.7.2　消光法622

11.7.3　肥皂滴定法626

11.7.4　离心法630

11.7.5　电子显微镜法631

11.7.6　水动力色谱法633

11.8　单体珠滴尺寸及尺寸分布测定636

11.8.1　显微镜照相法636

11.8.2　计数法637

11.9　乳液表面张力的测定639

11.10　乳液相对密度的测定641

11.11　乳液残余单体含量的测定642

11.12　乳液聚合物膜的检验645

参考文献646

第12章　合成聚合物乳液的应用648

12.1　概述648

12.2　聚合物乳液黏合剂649

12.2.1　对黏合剂的基本要求649

12.2.2　构成聚合物乳液黏合剂的组分650

12.2.3　各种聚合物乳液黏合剂简介653

12.2.4　特种聚合物乳液黏合剂658

12.3　聚合物乳液涂料665

12.3.1　简介665

12.3.2　构成聚合物乳液涂料的组分667

12.3.3　各种聚合物乳液涂料简介672

12.4　聚合物乳液在土木建筑中的应用677

12.4.1　乳液建筑涂料677

12.4.2　乳液建筑材料689

12.5　聚合物乳液在纺织工业及织物加工中的应用694

12.5.1　经纱上浆剂695

12.5.2　织物涂层剂696

12.5.3　织物染色及印花黏料699

12.5.4　静电植绒黏合剂702

12.5.5　织物层合黏合剂703

12.5.6　无纺布黏合剂704

12.5.7　地毯背衬胶705

12.5.8　织物整理剂707

12.5.9　用聚合物乳液直接纺丝710

12.6　聚合物乳液在造纸工业及纸品加工中的应用711

12.6.1　纸浆添加剂712

12.6.2　纸张浸渍剂715

12.6.3　纸张涂层剂717

12.6.4　纸品黏合剂722

12.7　聚合物乳液在皮革工业中的应用727

12.7.1　简介727

12.7.2　皮革涂饰剂的作用727

12.7.3　水乳型皮革涂饰剂的组成728

12.7.4　聚丙烯酸酯乳液皮革涂饰剂730

12.7.5　聚氨酯乳液皮革涂饰剂734

12.7.6　皮革涂饰剂配方实例736

12.7.7　聚合物乳液皮革填充剂737

12.7.8　聚合物乳液再生皮革黏合剂738

12.8　聚合物乳液在其他技术领域中的应用738

12.8.1　地板上光剂739

12.8.2　在汽车工业中的应用740

12.8.3　在生物医学中的应用741

12.8.4　轮胎帘子线胶乳浸渍液744

12.8.5　在防止土壤侵蚀工程中的应用745

12.8.6　油井堵水调剖剂746

12.8.7　水性油墨747

12.8.8　喷棉胶748

12.8.9　拼板胶749

12.8.10　其他应用750

参考文献755