乳液聚合是生产聚合物的重要方法之一。与其他聚合方法相比，它具有很多独特的优点，因此乳液聚合技术和理论均发展很快。本书介绍了乳液聚合的定性和定量理论；构成乳液聚合体系的各个组分，即乳化剂、引发剂、单体、调节剂、介质、电解质、终止剂及螯合剂等；乳液聚合物的工业生产及乳液聚合技术的进展；聚合物乳液的稳定性、性能测试以及关于聚合物乳液的应用等内容。
本书为第三版，在第二版的基础上进行了认真、全面的修订和重新审定，并增补了一些新内容。
本书可作为高等院校相关专业的教学参考书，也可供从事高分子合成和应用工作的科技人员、教师及研究生学习参考。
曹同玉，天津大学化工学院（已退休），教授，曹同玉老师在天津大学一直从事高分子乳液聚合方面的研究，在国内高分子聚合方面具有很高的知名度，目前国内两本乳液聚合类的都是曹先生编写或翻译。退休以后曹先生也一直在企业担任顾问，在理论和实践方面都积累了很多经验。
第1章 绪论001
1.1 乳液聚合的定义001
1.2 乳液聚合技术发展简史002
1.3 乳液聚合的特点005
1.4 本书各章内容简介006
参考文献007
第2章 乳液聚合原理011
2.1 胶束的本质及其增溶作用011
2.2 乳液聚合体系的物理模型013
2.2.1 分散阶段013
2.2.2 阶段Ⅰ 014
2.2.3 阶段Ⅱ 016
2.2.4 阶段Ⅲ 018
2.3 阶段Ⅰ动力学理论019
2.3.1 Smith-Ewart 关于阶段Ⅰ的动力学理论019
2.3.2 Gardon 关于阶段Ⅰ的动力学理论024
2.3.3 球形粒子对自由基吸收机理031
2.4 阶段Ⅱ动力学理论034
2.4.1 Smith-Ewart 关于阶段Ⅱ的动力学理论035
2.4.2 关于Smith-Ewart 递推公式的通解039
2.4.3 Ugelstad 曲线041
2.4.4 Gardon 关于阶段Ⅱ的动力学理论043
2.5 阶段Ⅲ动力学理论046
2.5.1 基本理论046
2.5.2 本体聚合数据拟合法求k t 047
2.5.3 自由体积法求k t 049
2.6 乳胶粒尺寸分布050
2.6.1 总体平衡模型051
2.6.2 间歇乳液聚合总体平衡模型的求解052
2.7 连续反应器中的乳液聚合055
2.7.1 简介055
2.7.2 在釜式连续反应器中进行的乳液聚合理论模型055
2.7.3 釜式连续反应体系的非稳特性060
2.8 乳液聚合综合数学模型061
2.8.1 定性理论062
2.8.2 乳胶粒的总体平衡064
2.8.3 乳胶粒中其他组分的平衡071
2.8.4 环境平衡072
2.8.5 模型的应用076
本章符号说明077
参考文献079
第3章 乳化剂081
3.1 概述081
3.2 乳化剂的分类082
3.2.1 阴离子型乳化剂082
3.2.2 阳离子型乳化剂083
3.2.3 非离子型乳化剂084
3.2.4 两性乳化剂085
3.2.5 阴离子-非离子复合型乳化剂085
3.2.6 高分子乳化剂086
3.2.7 聚合型乳化剂087
3.2.8 含氟乳化剂088
3.2.9 保护胶体089
3.2.10 分散聚合用分散剂089
3.3 在乳液聚合中乳化剂的作用090
3.3.1 降低表面张力090
3.3.2 降低界面张力091
3.3.3 乳化作用091
3.3.4 分散作用091
3.3.5 增溶作用091
3.3.6 导致按胶束机理成核091
3.3.7 发泡作用092
3.4 乳化剂的基本特征参数092
3.4.1 临界胶束浓度092
3.4.2 胶束的形状、大小及荷电分率098
3.4.3 增溶度101
3.4.4 HLB 值105
3.4.5 浊点109
3.4.6 三相点111
3.4.7 转相点113
3.4.8 一个乳化剂分子在乳胶粒上的覆盖面积115
3.5 乳化剂的选择117
3.5.1 以HLB 值为依据选择乳化剂117
3.5.2 以其他特征参数为依据选择乳化剂119
3.5.3 经验法选择乳化剂120
3.6 乳化剂对乳液聚合反应的影响123
3.6.1 乳化剂对聚合反应速率及聚合度的影响123
3.6.2 乳化剂对乳胶粒数目及直径的影响124
3.6.3 乳化剂对聚合物乳液稳定性的影响125
3.7 脂肪酸盐乳化剂125
3.7.1 烃链长度的影响126
3.7.2 反号离子的影响127
3.7.3 烃链上双键的影响127
3.8 松香酸皂乳化剂128
3.9 硫酸盐及磺酸盐乳化剂131
3.10 阳离子型乳化剂133
3.11 非离子型乳化剂133
参考文献137
第4章 引发剂140
4.1 概述140
4.2 热分解引发剂141
4.2.1 过硫酸盐在水介质中分解机理和动力学141
4.2.2 在乳液聚合体系中的其他物质对过硫酸盐分解的影响146
4.2.3 过硫酸根离子引发机理149
4.2.4 过硫酸盐浓度对聚合反应速率的影响152
4.2.5 其他热分解引发剂154
4.3 氧化还原引发剂156
4.3.1 过硫酸盐-硫醇氧化还原引发体系158
4.3.2 过硫酸盐-亚硫酸氢盐氧化还原引发体系159
4.3.3 氯酸盐-亚硫酸氢盐氧化还原引发体系160
4.3.4 过氧化氢-亚铁盐氧化还原引发体系161
4.3.5 有机过氧化氢-亚铁盐氧化还原引发体系162
4.3.6 有机过氧化氢-聚胺引发体系170
4.3.7 其他氧化还原引发体系171
参考文献172
第5章 单体174
5.1 概述174
5.1.1 乳液聚合单体的主要类型174
5.1.2 单体性质对乳液聚合反应的影响181
5.1.3 单体对乳液聚合物性能的影响183
5.2 乙烯基单体185
5.2.1 苯乙烯185
5.2.2 乙烯189
5.2.3 乙酸乙烯酯191
5.2.4 氯乙烯197
5.2.5 偏二氯乙烯201
5.2.6 丙烯酰胺204
5.2.7 丙烯腈205
5.2.8 丙烯醛206
5.2.9 其他乙烯基单体206
5.3 共轭二烯烃单体206
5.3.1 丁二烯206
5.3.2 异戊二烯214
5.3.3 2，3-二甲基丁二烯与1，3-戊二烯215
5.3.4 氯丁二烯215
5.4 丙烯酸与甲基丙烯酸系单体217
5.4.1 简介217
5.4.2 丙烯酸与甲基丙烯酸系单体的物理性质217
5.4.3 丙烯酸与甲基丙烯酸系单体的共聚合218
5.5 交联单体220
5.5.1 多双键型交联单体221
5.5.2 羧酸型交联单体221
5.5.3 N-取代丙烯酰胺衍生物型交联单体221
5.5.4 羟基型交联单体221
5.5.5 环氧型交联单体222
5.5.6 羰基型交联单体222
参考文献222
第6章 调节剂226
6.1 调节剂的种类227
6.2 衡量调节剂效率的技术指标228
6.3 影响调节剂效率的因素230
6.3.1 调节剂的分子量及分子结构的影响230
6.3.2 反应条件的影响232
6.4 调节剂对聚合物分子量及分子量分布的影响235
参考文献237
第7章 乳液聚合体系中的其他组分239
7.1 电解质239
7.1.1 电解质对聚合反应速率的影响239
7.1.2 电解质对乳液稳定性的影响242
7.1.3 电解质对乳液流动性的影响 243
7.2 分散介质244
7.3 螯合剂246
7.4 终止剂248
参考文献251
253 第8章 聚合物乳液的工业合成
8.1 乳液聚合生产工艺评介253
8.1.1 间歇乳液聚合253
8.1.2 半连续乳液聚合255
8.1.3 连续乳液聚合256
8.1.4 预乳化工艺257
8.1.5 种子乳液聚合258
8.2 乳液聚合生产过程及产品质量的影响因素258
8.2.1 乳化剂的影响259
8.2.2 引发剂的影响259
8.2.3 搅拌强度的影响259
8.2.4 反应温度的影响260
8.2.5 相比的影响261
8.2.6 电解质的影响261
8.3 在聚合物乳液生产过程中凝胶的生成及防止措施261
8.3.1 凝胶现象及其危害261
8.3.2 凝胶的成因及其防止措施262
8.4 聚合物乳液及乳液聚合物工业生产实例264
8.4.1 乳聚丁苯共聚物及丁苯类共聚物乳液的生产265
8.4.2 丁腈橡胶及丁腈胶乳的生产280
8.4.3 氯丁橡胶与氯丁胶乳的生产283
8.4.4 丙烯酸系聚合物乳液及乳液聚合物的生产286
8.4.5 乙酸乙烯酯均聚物及共聚物乳液的生产298
8.4.6 含卤乳液聚合物及聚合物乳液的生产304
8.4.7 ABS 树脂的生产310
8.4.8 用后乳化法合成聚合物乳液及乳液聚合物改性用乳液的工业生产313
参考文献334
339 第9章 乳液聚合技术进展
9.1 概述339
9.2 非水介质中的乳液聚合339
9.2.1 反相乳液聚合340
9.2.2 非水介质中的正相乳液聚合343
9.2.3 分散聚合344
9.3 无皂乳液聚合349
9.3.1 简介349
9.3.2 无皂乳液聚合理论350
9.4 粒子设计概念及核壳乳液聚合物的合成、性能及应用354
9.4.1 关于粒子设计概念354
9.4.2 乳胶粒结构形态的分类及不同结构形态的成因355
9.4.3 乳胶粒结构形态热力学和动力学357
9.4.4 核壳聚合物乳胶的合成、性能及应用362
9.5 反应性聚合物微凝胶372
9.5.1 简介372
9.5.2 反应性微凝胶的合成373
9.5.3 反应性微凝胶的性能375
9.5.4 反应性聚合物微凝胶的应用377
9.6 乳液互穿聚合物网络378
9.6.1 简介378
9.6.2 LIPN 的性能379
9.6.3 LIPN 的应用380
9.6.4 LIPN 与乳液半-IPN 和IEN 382
9.6.5 典型的LIPN 合成举例382
9.7 微乳液聚合及聚合物微乳液383
9.7.1 微乳液概念383
9.7.2 研究聚合物微乳液的意义384
9.7.3 O/W 型微乳液聚合384
9.7.4 W/O 型微乳液聚合387
9.8 单分散大粒径聚合物微球的合成与应用388
9.8.1 简介388
9.8.2 合成方法388
9.8.3 单分散大粒径聚合物微球的应用390
9.9 中空结构聚合物乳胶粒的制备391
9.9.1 简介391
9.9.2 中空聚合物乳胶粒的制备392
9.9.3 中空聚合物乳胶粒的应用396
9.10 乳液定向聚合397
9.10.1 简介397
9.10.2 反应机理398
9.10.3 聚合动力学399
9.11 辐射乳液聚合401
9.11.1 简介401
9.11.2 辐射乳液聚合的特点402
9.11.3 辐射乳液聚合的实施方法404
9.12 细乳液聚合405
9.12.1 简介405
9.12.2 细乳液稳定机理407
9.12.3 单体细乳液的制备及细乳液聚合408
9.12.4 构成细乳液聚合体系的组分408
9.12.5 细乳液聚合的动力学特点411
9.12.6 细乳液聚合技术的应用412
9.13 超浓乳液聚合413
9.13.1 简介413
9.13.2 超浓聚合物乳液的内部结构413
9.13.3 超浓乳液聚合的实施方法413
9.13.4 超浓乳液聚合的特点414
9.14 高固含量聚合物乳液的制备415
9.14.1 简介415
9.14.2 高固含量聚合物乳液的制备方法416
9.15 微胶囊乳液及纳米微胶囊乳液417
9.15.1 简介417
9.15.2 用乳液聚合法制备微胶囊418
9.15.3 用细乳液聚合法制备纳米微胶囊421
9.15.4 用与乳液及乳液聚合相关的其他方法制备微胶囊425
参考文献428
第10章 聚合物乳液的稳定性438
10.1 乳胶粒的本质438
10.2 憎液溶胶的稳定理论440
10.3 影响聚合物乳液稳定性的因素442
10.3.1 电解质的影响443
10.3.2 表面活性剂及保护胶体的影响445
10.3.3 机械作用的影响447
10.3.4 冻结及融化的影响448
10.3.5 长期放置的影响449
参考文献449
第11章 聚合物乳液性质及有关参数的测定450
11.1 乳液类型的确定450
11.1.1 O/W 型及W/O 型乳液的确定450
11.1.2 乳胶粒电性的测定451
11.2 乳液外观检验451
11.3 乳液固含量的测定451
11.4 乳液黏度的测定452
11.5 乳液稳定性的测定452
11.6 乳液最低成膜温度的测定453
11.7 乳胶粒尺寸及尺寸分布的测定454
11.7.1 光散射法454
11.7.2 消光法455
11.7.3 肥皂滴定法459
11.7.4 离心法461
11.7.5 电子显微镜法463
11.7.6 水动力色谱法464
11.8 单体珠滴尺寸及尺寸分布测定466
11.8.1 显微镜照相法466
11.8.2 计数法467
11.9 乳液表面张力的测定467
11.10 乳液相对密度的测定470
11.11 乳液残余单体含量的测定470
11.12 乳液聚合物膜的检验472
参考文献473
第12章 合成聚合物乳液的应用474
12.1 概述474
12.2 聚合物乳液胶黏剂475
12.2.1 对胶黏剂的基本要求475
12.2.2 构成聚合物乳液胶黏剂的组分475
12.2.3 各种聚合物乳液胶黏剂简介477
12.2.4 特种聚合物乳液胶黏剂480
12.3 聚合物乳液涂料485
12.3.1 简介485
12.3.2 构成聚合物乳液涂料的组分487
12.3.3 各种聚合物乳液涂料简介490
12.4 聚合物乳液在土木建筑中的应用493
12.4.1 乳液建筑涂料493
12.4.2 乳液建筑材料502
12.5 聚合物乳液在纺织工业及织物加工中的应用506
12.5.1 经纱上浆剂506
12.5.2 织物涂层剂507
12.5.3 织物染色及印花黏料509
12.5.4 静电植绒胶黏剂511
12.5.5 织物层合胶黏剂512
12.5.6 无纺布黏结剂512
12.5.7 地毯背衬胶513
12.5.8 织物整理剂514
12.5.9 用聚合物乳液直接纺丝516
12.6 聚合物乳液在造纸工业及纸品加工中的应用517
12.6.1 纸浆添加剂517
12.6.2 纸张浸渍剂519
12.6.3 纸张涂层剂522
12.6.4 纸品胶黏剂526
12.7 聚合物乳液在皮革工业中的应用529
12.7.1 简介529
12.7.2 皮革涂饰剂的作用529
12.7.3 水乳型皮革涂饰剂的组成529
12.7.4 聚丙烯酸酯乳液皮革涂饰剂531
12.7.5 聚氨酯乳液皮革涂饰剂534
12.7.6 皮革涂饰剂配方实例535
12.7.7 聚合物乳液皮革填充剂536
12.7.8 聚合物乳液再生皮革黏结剂536
12.8 聚合物乳液在其他技术领域中的应用537
12.8.1 地板上光剂537
12.8.2 在汽车工业中的应用538
12.8.3 在生物医学中的应用539
12.8.4 轮胎帘子线胶乳浸渍液540
12.8.5 在防止土壤侵蚀工程中的应用541
12.8.6 油井堵水调剖剂542
12.8.7 水性油墨543
12.8.8 喷棉胶543
12.8.9 拼板胶544
12.8.10 其他应用544
参考文献548
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