在乳液聚合過程中，乳液的穩(wěn)定性發(fā)生變化。乳化劑的種類、用量和用量、pH值、引發(fā)劑種類、攪拌形狀和攪拌速度、加料方式、聚合工藝等都會(huì)影響聚合物乳液的穩(wěn)定性。采用硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯等功能性單體作為交聯(lián)單體參與共聚，在一定程度上可以提高乳液的穩(wěn)定性，但由于其親水性強(qiáng)，在聚合過程中，如果在水相中發(fā)生均聚形成水溶性大分子，就會(huì)發(fā)生絮凝，容易破乳。因此，選擇合適的乳化體系和聚合工藝對(duì)乳液聚合工藝的穩(wěn)定性具有重要意義。

 

聚合物乳液抵抗外界因素破壞的能力稱為聚合物乳液的穩(wěn)定性。在乳液聚合過程中，局部膠體穩(wěn)定性的喪失會(huì)引起膠乳粒子團(tuán)聚，形成宏觀或微觀的聚集體，即凝膠現(xiàn)象。凝膠大多是大小和形狀各異的本體聚合物，有些是軟的、有粘性的，有些是硬的、脆的和多孔的。在攪拌的作用下，凝膠分散在乳液中，可通過過濾或沉淀去除。但有時(shí)會(huì)形成大量肉眼不可見、普通方法難以分離的微觀凝膠，使乳劑的藍(lán)光減弱，顏色發(fā)白。外觀粗糙。嚴(yán)重時(shí)，甚至整個(gè)系統(tǒng)**結(jié)塊，造成抱軸、粘軸、掛膠現(xiàn)象。在乳液的研究和生產(chǎn)中，團(tuán)塊的形成是極其有害的。它不僅降低了單體的**利用率，增加了聚合裝置的停機(jī)時(shí)間和加工成本，而且增加了罐數(shù)和批次數(shù)。產(chǎn)品性能的不一致會(huì)污染環(huán)境。

 

目前，用于解釋聚合物乳液穩(wěn)定性**的理論是雙電層理論和位阻理論。乳膠顆粒的表面特性與其吸附或結(jié)合的穩(wěn)定物質(zhì)有關(guān)。膠乳顆粒表面的酸性和堿性離子末端和乳化劑在一定的pH值下均以離子形式存在。膠乳粒子表面帶有一層電荷，使膠乳粒子之間存在靜電排斥，膠乳粒子之間難以相互靠近而不聚結(jié)。當(dāng)非離子乳化劑或聚合物保護(hù)膠體吸附在乳膠粒子表面時(shí)，其穩(wěn)定性與位阻有關(guān)。

 

乳化劑的選擇是決定乳液聚合體系穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素之一。雖然乳化劑不直接參與反應(yīng)，但乳化劑的種類和用量會(huì)直接影響聚合物的引發(fā)速率、鏈增長(zhǎng)速率以及分子量和分子量分布。此外，乳化劑的種類、用量和加入方式對(duì)乳膠粒的粒徑和粒徑分布，乳液的大小也有決定性的影響。如果所選的乳化劑不適合乳液聚合體系，無(wú)論乳化劑濃度如何變化，聚合工藝參數(shù)如何調(diào)整，乳液聚合仍不能順利進(jìn)行或得到的乳液產(chǎn)品缺乏實(shí)用價(jià)值。離子乳化劑的特點(diǎn)是乳化效率高，能**降低表面張力，膠束和乳膠顆粒小，機(jī)械穩(wěn)定性好，但由于其離子特性，對(duì)電解質(zhì)較敏感；非離子乳化劑對(duì)電解質(zhì)更敏感。穩(wěn)定性好，但機(jī)械穩(wěn)定性差，對(duì)攪拌速度較敏感。離子型乳化劑主要依靠靜電斥力穩(wěn)定乳液，而非離子型乳化劑主要依靠水合作用。當(dāng)兩種乳化劑組合使用時(shí)，兩種乳化劑分子交替吸附在乳膠粒表面，即使存在高靜電斥力和在乳膠粒表面形成較厚的水化層也能由于兩者的雙重作用，大大提高了聚合物乳液的穩(wěn)定性。目前乳液聚合體系多采用陰離子和非離子復(fù)合乳化體系，所得乳液具有粒徑小、低泡、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。

 

引發(fā)劑在整個(gè)聚合過程中起著重要作用，不同引發(fā)劑制備的聚合物具有不同的分子結(jié)構(gòu)和性能。乳液聚合引發(fā)劑分為兩類：熱分解引發(fā)劑，產(chǎn)生自由基（如過銨APS、過鉀KPS、過鈉NPS、雙氧水等無(wú)機(jī)過氧化物）；有機(jī)過氧化物和還原劑的組合可以構(gòu)成另一種類型的引發(fā)劑。丙烯酸共聚物乳液聚合體系中的引發(fā)劑多為水性過鹽，常用的有APS、KPS和NPS。更合適的引發(fā)劑用量為總單體的0.2%至0.8%。引發(fā)劑用量為0.2%～0.4%時(shí)，制備的丙烯酸共聚物乳液呈藍(lán)相，乳液顆粒粒徑小，穩(wěn)定性好。

 

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