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经验法选择乳化油复合剂

发布日期:[2016-01-04]     点击率:

以HLB值为依据的乳化剂选择法并不是一种很精确的方法,因为仅能粗略地估计乳化剂的HLB值,并不能完全反映出乳化莉和被乳化物质之间的内在联系。因此又出现了以实践经验为基础的选择乳化油复合剂的方法,即经验法。在实际过程中常常将此两种方法结合起来选择乳化剂。现将乳化油复合剂的经验选择法归纳如下。

一优先选用离子型乳化剂,因为它可使分散粒子带电,其静电斥力将会使乳液具有较大的稳定性。

二选择和被乳化物质化学结构类似的乳化剂,这样可获得较好的乳化效果。

三在被乳化物质中易溶解的乳化剂乳化效果较好。

由二,三两点可知,乳化剂的疏水基和被乳化物质之间一定要有很大的亲和力,只有这样其乳化作用才会强,乳化剂的用量才能减少。

四衡量乳化剂效率的另一个重要参数为每个乳化剂分子在乳胶粒表面上的覆盖面积,用as表示。对离子型乳化剂来说,乳化剂as越大表明在乳胶粒表面上的电荷密度越小,其胶乳倾向予不稳定,对非离子型乳化剂来说,as越大,表明乳化剂分子所占的空间as大,粒子聚结的空间障碍大,故函大者胶乳倾向子稳定。现可用肥皂滴定法及郎格缪尔等温吸附曲线外推法等法来测定。事实证明,as值因乳化剂的种类而异,但随温度及单体种类变化不大。现将部分乳化剂的珊值列入表1中。

表1一个乳化剂分子在乳胶粒上的覆盖面积


五将非离子型乳化剂和离子型乳化剂联合使用常常会取得更好的乳化效果。一般认为在联合使用时,将使两种乳化剂分子交替地吸附于乳胶粒的表面上,相当于在离子型乳化剂分子之间又楔入了非离子型乳化剂分子,这样就降低了在同一乳胶粒上离子之间的静电斥力,增强了乳化剂分子在乳胶粒上吸附的牢度。加之非离子型乳化剂对乳胶粒的保护作用,更使乳胶粒的稳定性得到了提高。这种作用叫作乳化剂的协同效应。另外在采用阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂构成复合乳化剂时,会使乳胶粒的直径比单独使用阴离子型乳化剂时的乳胶粒直径大得多。这样就大大降低了乳胶粒表面上的电荷密度,使得带负电离子自由基更容易进入到乳胶粒中,因而提高了引发效率。


图1苯乙烯和丁二烯进行乳液共聚合阶段I的反应速率和

在同种乳化剂溶液中二乙基氨基苯(DMAB)的增溶量之间的关系

六乳化剂对单体应具有较大的增溶能力。乳化剂对单体的增溶能力越大时,将生成尺寸更大的胶束,会增溶更多的单体,故阶段I聚合反应速率就更大,如图1所示。乳化剂的增溶能力对阶段Ⅱ的聚合反应速率没有影响。可以预计,当乳化剂对单体增溶能力强时,乳胶粒的尺寸分布变窄,阶段I缩短。

七所选用的乳化剂不应干扰聚合反应。

乳化剂的存在会影响链引发和链增长反应,同时还会发生向乳化剂的链转移反应。所选用的乳化剂不应含有易和自由基起反应的结构。例如,在丁苯橡胶生产过程中,必须将木松香在皂化前,首先进行歧化反应,除去有害结构以后,才能作为乳化剂。

八选择乳化剂应结合生产工艺条件。

例如有些乳化剂,尽管乳化效果很好,但是在反应条件下容易起泡沫,这样会影响生产的正常进行。又如在合成橡胶生产过程中,聚合以后需要凝聚。假若采用烷基硫酸酯、磺酸盐或非离子型乳化剂,尽管也可以形成很稳定的乳液,可以很好地满足聚合工序的要求,但是用这样的乳化剂所制成的胶乳不易凝聚,为后处理带来很大困难,所以在合成橡胶生产工艺中多采用所形成的胶乳容易凝聚的脂肪酸皂或松香酸皂。

九在满足以上条件的前提下,应尽量选择临界胶束浓度小如乳化剂,这样可以使乳化剂得到充分利用。

十所选用的乳化剂应当货源宽广、价格低廉。


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