在反相乳液聚合物的生產(chǎn)過程中,需要對反應(yīng)器內(nèi)的乳液進(jìn)行攪拌。一般攪拌流動形式包括層流、過度流和湍流。常規(guī)生產(chǎn)乳液的反應(yīng)器內(nèi)壁光滑,在攪拌過程中物料的流動只是層流,能適應(yīng)低粘度的乳液生產(chǎn)。當(dāng)乳液粘度高時就不能進(jìn)行充分的攪拌,從而物料混合不均,升溫不勻,因此生產(chǎn)出的產(chǎn)品存在粘度不穩(wěn)定、易分層、分子量低、分散性差的缺點。我司連續(xù)流反相乳液聚合物反應(yīng)器能實現(xiàn)攪拌過程中乳液的流動,先層流后過度流及湍流。
乳液聚合是合成高聚物的重要方法,可以在保持高反應(yīng)速率的同時,獲得高分子量產(chǎn)物,反應(yīng)體系為分散體系,易于傳熱,便于實現(xiàn)連續(xù)化操作。乳液聚合以水為介質(zhì),生產(chǎn)安全,環(huán)境污染小,成本低廉,且所用的設(shè)備及生產(chǎn)工藝簡單,操作方便,靈活性大,特別是在直接應(yīng)用膠乳的場合,乳液聚合更有其獨特的特點。
乳液聚合技術(shù)出現(xiàn)了許多新的乳液聚合方法如反向乳液聚合、非水介質(zhì)中的正相乳液聚合、分散聚合、乳液縮聚、無皂乳液聚合、微乳液聚合、反應(yīng)性聚合物微凝膠、聚合物乳液互穿網(wǎng)絡(luò)、輻射乳液聚合、乳液定向聚合及制備具有異形乳膠粒結(jié)構(gòu)(如核殼型、梯度型、海島型、草莓型、雪人型、中空型等)的聚合物乳液的乳液聚合等。
反相乳液聚合是乳液聚合研究領(lǐng)域中一個分支。常規(guī)乳液聚合是使油溶性單體借助水溶性乳化劑的作用乳化分散于水中,由水溶性或油溶性引發(fā)劑引發(fā)聚合,得到聚合物微粒分散于水中的水包油(O/W)型乳狀液。而反相乳液聚合是是將水溶性單體溶于水中,然后借助于乳化劑分散于非極性液體中形成(W/O)乳液而進(jìn)行的聚合,這種聚合可采用油溶性或水溶性引發(fā)劑。反相乳液聚合為水溶性單體提供了一個理想的聚合方法。
反相乳液聚合的優(yōu)點:
1. 反應(yīng)速度快;
2. 體系溫度均勻宜控;
3. 所得聚合物分子量較高且分布較窄;
4. 產(chǎn)品的固含量較高(≥25%),克服了溶液聚合固含量低和懸浮聚合產(chǎn)品溶解性差的缺點,具有很好的溶解性;
5. 不需要對油相處理即可直接用于三次采油。
反相乳液聚合尤其是水溶性高相對分子質(zhì)量聚合物廣泛用于紡織業(yè)中的粘合劑、增稠劑,石油及造紙業(yè)中的絮凝劑、增稠劑和增強劑,以及在涂料、醫(yī)藥等行業(yè)的應(yīng)用。常規(guī)乳液體系的單體珠滴大小在10~100微米之間,通常認(rèn)為反相乳液體系單體珠滴的平均直徑1微米左右,在某些條件下可使單體珠滴達(dá)到0.1~0.4微米左右。