丙烯酸酯类共聚乳液的合成反应一般可表示为:
丙烯酸酯乳液合成装置主要由反应器(水浴加热)、搅拌器、加热装置、回流装置、滴加装置和温控器等组成。一般来说, 反应过程是先将单体、引发剂、乳化剂等混在一起进行预乳化, 然后把预乳化混合液分成2份, 较少一份直接加入反应器中, 待温度达到75 ～ 78 ℃, 并出现蓝色荧光后, 逐渐滴加另一份混合物。滴完后保温, 调pH值, 出料。具体的合成方法及工艺主要有以下3种。 将水总用量的4 /5、乳化剂、引发剂、助剂和全部单体投入容器中, 在室温下快速搅拌乳化30 min;然后将1/3的预乳化液和1 /5的水投入反应器中搅拌;升温至聚合温度, 反应0.5 ～ 1 h后滴加余下的预乳化液, 在3 h内滴完;保温反应至转化率>98%, 降温, 调节pH值, 即可出料。
上述方法中, 方法一工艺简单, 但反应不易控制, 后期聚合反应速率较低, 聚合反应稳定性和聚合物乳液的存放稳定性均较差, 所以这种工艺采用较少。方法二和方法三工艺稍复杂, 但这两种方法的聚合稳定性和聚合物乳液的储存稳定性都很好, 所以根据对聚合物乳液性能的要求, 可以选择这2 种聚合工艺。当然, 在乳液聚合的实际操作中还可以使用一些其他聚合工艺, 但基本上都是从这3种聚合工艺改进而来。
