什麼是乳液聚合

在攪拌下藉助乳化劑（見聚合助劑）的作用，使單體分散在水中呈乳狀液而進行的聚合過程。乳液聚合體系至少由單體、引發劑、乳化劑和水四個組分構成，一般水與單體的配比(質量)爲70/30～40/60，乳化劑爲單體的0.2％～0.5％，引發劑爲單體的0.1％～0.3％；工業配方中常另加緩衝劑、分子量調節劑和表面張力調節劑等。所得產物爲膠乳，可直接用以處理織物或作塗料和膠粘劑，也可把膠乳破壞，經洗滌、乾燥得粉狀或針狀聚合物。

聚合機理

乳液聚合多爲自由基聚合，1947年W.D.哈金斯等提出，乳化劑可乳化單體成液滴，當乳化劑濃度超過臨界膠束濃度（見表面活性劑）時，則形成膠束，膠束可使單體增溶。聚合過程（見圖）是：水溶性引發劑爲解爲自由基(R.)，經擴散進入膠束而引發單體(M)聚合，膠束成核逐漸長大爲單體-聚合物膠粒(M/P)，液滴中的單體不斷擴散進入M/P膠粒進行聚合。當轉化率達60％～80％時，單體液滴消失；當聚合結束時，M/P膠粒形成外層爲乳化劑分子包圍的聚合物(P)膠粒。

特徵

引發在膠束中進行，增長是在被單體溶脹的M/P膠粒中進行，轉化率達10％～15％後聚合速度不變。爲此，增加乳化劑用量可使 M/P膠粒數目境加，從而可同時實現高聚合速率和高分子量。而在其他聚合過程中，爲提高聚合速率，往往導致產物分子量下降。此外，乳液體系的粘度低，易於傳熱和混合，生產容易控制，所得膠乳可直接使用，殘餘單體容易除去。缺點是聚合物含有乳化劑等雜質影響製品性能;爲得到固體聚合物，還要經過凝聚、分離、洗滌等工序；反應器的生產能力也比本體聚合時低。

應用

乳液聚合最早由德國開發。第二次世界大戰期間，美國用此技術生產丁苯橡膠，以後又相繼生產了丁腈橡膠和氯丁橡膠、聚丙烯酸酯乳漆、聚醋酸乙烯酯膠乳（俗稱白膠）和聚氯乙烯等。與懸浮聚合不同，乳液體系比較穩定，工業上有間歇式、半間歇式和連續式生產，用管道輸送或貯存時不攪拌也不會分層。生產中還可用“種子聚合”（即含活性鏈的膠乳）、補加單體或調節劑的方法控制聚合速度、分子量和膠粒的粒徑。也可直接生產高濃度的膠乳。

新發展

80年代，乳液聚合有許多新發展，例如：爲消除乳化劑對聚合物的污染和洗滌的困難，出現了無乳化劑的乳液聚合；以含銠或含碘鎳催化劑引發反式1，4-丁二烯聚合的配位乳液聚合體系；丙烯酸或丙烯酰胺分散在油中，以油包水乳化劑乳化的反向乳液聚合；聚合物粒徑介於懸浮聚合和乳液聚合產物粒徑之間的分散聚合；等等。分散聚合在工業上已用於塗料生產。

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