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聚氨酯漆的悬浮聚合


聚氨酯漆的悬浮聚合
 
            聚氨酯漆悬浮聚合的树脂粒子具有非常独特的形态,这与它与众不同的聚合有关。任何聚合开始前,在悬浮聚合器中高度搅拌,会使得液态氯乙烯单体在搅拌器刀片的作用下分散,在水中分散成小液滴,大小从几微米到最大约100微米。主分散剂通过降低 单体与水间的界面张力促进了这个过程。当聚合开始时,亚微级PVC粒子在氯乙烯单体内部凝结。这些粒子被吸引到两种液体间的界面上,迅速开始生成以后将变为环绕着液滴的一层薄膜,也称作细胞外周基质膜。
        聚合过程中,相对少量的聚合发生在水相中。就如前面描述的氯乙烯单体在水中有小量的溶解,引发剂也一样。当用PVA作主分散剂时,PVC增长得好像接枝到了PVA上,慢慢地从溶液中将它除去。这种接枝共聚物的粒子向细胞皮膜转移,被吸收到细胞皮膜的外侧面。聚氨酯漆在聚合过程中,由于来自于粒子内部和外部的粒子进一步凝聚,细胞皮膜变厚。据认为细胞皮膜在稳定液滴和阻止它们凝聚生成反应器尺寸粒子方面发挥了关键的作用,这些氯化氢是在聚合过程中生成的,从氯乙烯单体相进入水相。残留的氯化氢被单体液滴内部的 PVC粒子所吸引,从而使它们带上电荷,因此使凝聚体稳定。然而氯化氢会慢慢地减少,在转化率低于约5%时电荷会消失,沉淀的PVC粒子开始凝聚。这个凝聚现象继续进行,直到反应结束,多孔的PVC粒子生成。沉淀的PVC粒子也称作初级粒子,它们间的距离就是孔隙。这种内部形态的控制是很关键的,助分散剂有助于控制。
            聚氨酯漆通过在常压条件下运行,控制系统能使树脂在聚合结束时变得更热,为的是驱使转化率更高,产生更多的聚合物,从而使回收的残留的氯乙烯单体更少。有时在悬浮聚合中也这样做,这被称作末端峰化。在聚合反应的尾期,生成了一种与一般悬浮聚合树脂非常相似的粉体,但是潮湿的,并与氯乙烯单体混在一起的。

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