乳液聚合反应时搅拌转速对产生凝胶的影响是什么?

来源: 时间:2022-12-31 11:47:47 浏览次数:

在乳液聚合反应过程中易产生凝胶,并且会在釜壁挂胶,不仅影响聚合釜的传热效率,降低了产品收率,更重要的是出料、清釜困难,降低了聚合釜的生产强度,增加了产品的生产成本。其中,搅拌转速是生产凝胶的关键因素。

    在乳液聚合反应过程中易产生凝胶,并且会在釜壁挂胶,不仅影响聚合釜的传热效率,降低了产品收率,更重要的是出料、清釜困难,降低了聚合釜的生产强度,增加了产品的生产成本。


    其中,搅拌转速是生产凝胶的关键因素。如果搅拌转速太小,则单体分散不好,混合不均匀,会发生单体局部过浓,甚至发生单体分层的现象,局部发生本体聚合,导致凝胶的产生。这些单体局部过浓区域还会从乳液中捕集乳胶粒,这又加快了凝胶的产生。同时,如搅拌转数太小,则传热效果差,在聚合釜内的不同区域产生温差,温度较高区域的乳液容易丧失稳定性而产生凝胶;若搅拌转数太大,乳液体系内部剪切力作用太大;另外,搅拌转数过大会给乳胶粒很大的能量,当乳胶粒的能量超过乳胶粒之间的能量时,乳胶粒就会发生聚结,产生凝胶。所以,要在不同的反应阶段采用不同的搅拌转数,避免凝胶产生。


    在乳液聚合开始前,采取较大的搅拌转数使所加入的单体使很小珠滴的形式分散到水相中,形成稳定的乳状液。在乳液聚合反应开始阶段(即乳胶粒的生成阶段)应采取中等搅拌转数,这样既保证单体珠滴稳定分散而不发生聚并,又可提供良好的传热条件,使乳液体系保持恒温;当乳液聚合反应到中后期(即乳胶粒长大阶段)应采取较小的搅拌转数,仅为保持良好的传热与混合,防止凝胶的产生。搅拌时既有剪切作用,又会产生对流;既有轴向混合,又有径向混合。因乳液法是特殊的工艺过程,引发剂是间隔加入乳化体系中,而加入的引发剂又不能很快渗透到整个乳化体系,必然造成局部反应激烈,使乳胶聚结,所以搅拌叶必须向下翻,使引发剂尽快渗透到乳化体系中,以减少凝胶的产生。

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