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研究生:許佃榕
論文名稱:苯乙烯乳化聚合反應動力學
論文名稱(外文):Styrene emulsion polymerization kinetics
指導教授:林析右
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:化學工程系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:苯乙烯硫酸鈉
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  苯乙烯單體在一充分攪拌的反應器內,使用過硫酸鈉為起始劑,SDS與NP40為乳化劑,攪拌速率為400rpm等條件下,進行批式乳化聚合反應,以探討不同反應溫度、NP40濃度及乳化劑組成對反應的影響。
  實驗結果顯示:(1)於50、60、70及80 ℃下反應,聚合速率及聚合體粒子數隨溫度增高而上升,粒子重量平均粒徑與每個粒子中平均捕捉自由基數目(□)則隨溫度增高而下降,聚合體粒子數與自由基產生速率的0.27次方成正比,單體液滴約在X>94%左右消失。(2)於60 C以不同NP40濃度進行反應,聚合速率及聚合體粒子數隨NP40濃度增高而上升,粒子重量平均粒徑則隨NP40濃度增高而下降,聚合體粒子數與 NP40 濃度的2.36次方成正比,單體液滴於轉化率約95%左右仍存在。(3)於60 C以相同微胞濃度之NP40與SDS為乳化劑進行反應,使用NP40之聚合速率及聚合體粒子數達低於使用SDS。(4)於60 C以不同組成之乳化劑進行反應,乳化劑混合比例(SDS/NP40)於3/1、1/1及1/2的聚合速率及聚合體粒子數相近,單體液滴約在X>88%左右消失。


  Batch emulsion polymerizations of styrene in a well mixed stirred tank were carried out at 400 rpm, with sodium persulfate as the initiator and sodium dodecyl sulfate (SDS) and nonylphenol polyethoxylate with 40 ethylene oxide units per molecule (NP40) as the surfactant. The effects of temperature, the NP40 concentration and the composition of the mixed SDS/NP40 surfactants were investigated in this work.
  The experimental results show that:
  (1) Both the polymerization rate (Rp) and number of latex particles generated (Np) increases with increasing temperature (T = 50 → 80℃), whereas both the weight-average particle size (dw) and average number of free radicals per particle (□ ) decrease with increasing T.
  (2) At 60℃, both Rp and Np increase with increasing NP40 concentration ([NP40]) and Np ~ [NP40]2.36. In this series of experiments, dw decreases with an increase in [NP40]. It is also interesting to note that a small population of tiny monomer droplets is still present in the reaction system.
  (3) At constant temperature (60 ℃) and concentration of micelles, the values of Rp and Np obtained from the polymerization with NP40 as the surfactant are much smaller than the SDS counterpart.
  (4) At 60 ℃, the values of Rp and Np seem to be insensitive to changes in the ratio of SDS to NP40 (SDS/NP40 =3/1, 1/1, and 1/2). The population of monomer droplets disappear when the monomer conversion is above 88%.

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