乳液聚合物

乳液聚合（emulsion polymerization ）將引發劑和乳化劑加入水中分散單體，在劇烈攪拌下的聚合方法。此法聚合速度快，容易得到聚合度高的聚合物，即乳液聚合物。聚合物粒子比懸浮聚合法小得多，可生成穩定的乳濁液。 ^[1] 

(1)乳液聚合物以水為分散介質，揮發性有機化合物含量低、無毒、安全、無火災危險。

(2)乳液聚合物的分子量較高，相對分子質量可達到10⁵以上，但分子量高低與黏度無關。成膜後有較高的膜強度。

(3)體系的黏度較低，在生產中可以用管道泵送操作，使乳膠塗料的加工製備提高效率。

(4)具有特殊的成膜機理，乳液是一個水分散體系，其成膜與均相的有機聚合物溶液體系不同，是隨着水分的蒸發經過顆粒受壓變形而融合的過程，因此具有一定的透氣性。

(5)乳液聚合物的組成中含有乳化劑、引發劑、緩衝劑等小分子化合物，易溶於水，對用其配製的塗料成膜後的耐水性、耐鹼性有影響。選擇聚合物不可忽視這一點。

一般來講乳液聚合物有如下性質。

(1)外觀

從乳白(往往帶有藍相)到半透明，均勻且有一定粘稠度的流體。

(2)黏度

與聚合物分子量無關，一般較低。乳液是非牛頓型流體，其應力一應變不呈線性關係，黏度應用旋轉黏度計測量。其測量數值以Pa·S和mPa·S表示。

(3)凝聚物

乳液聚合過程中允許出現微量凝聚粒子，但不能超過某一限量值。

(4)最低成膜温度值(MFT)

該值與聚合物的玻璃化温度有關，當温度下降到MFT值以下時，乳液不能成膜，必須使用成膜助劑。

(5)離子性質

乳液聚合中使用乳化劑的情況有以下幾類：單獨使用陰離子型乳化劑、單獨使用非離子乳化劑、單獨使用陽離子乳化劑、混合使用陰離子和非離子型乳化劑，離子性質對配方中要採用的成分是重要的。

(6)粒度與粒度分佈

聚合物乳液是一個不均相的體系，聚合物在乳液中呈顆粒狀不規則分散狀態。由於在乳液聚合過程中所採用的乳化劑及聚合工藝不同，所生成的乳液顆粒及其分佈有很大的差異。乳液粒度及其分佈與乳液外觀是直接相關的，因此不同的乳液有不同的外觀，主要表現在色相上。

(7)殘餘單體(VOC)含量

乳液聚合反應一般能達到較為完全的程度，但往往會有少量未完全反應的單體存在，造成VOC含量高，不利於環境保護。因此對乳液中殘餘單體的含量應有限制，通常要求在0．1%以下，不同組成的乳液應有不同要求。

(8)穩定性

由於乳液是不均相的體系，必然存在穩定性的問題。包括化學穩定性、機械穩定性、儲存穩定性、凍融穩定性、稀釋穩定性等。 ^[2] 

無論使用何種方法測定乳液聚合物的分子量，都首先要把乳液凝聚，然後洗滌所得聚合物，再使之溶解在適當的極性不太強的溶劑中。

測定黏均分子量時，使用Brookfield黏度計，格式管等均可。測定數均分子量時，使用滲透壓力計。測定重均分子量時，使用光散射法光度計。

測定聚合物分子量及其分佈往往是高分子科研工作的事。在現代的聚合物研究中，這些經典的方法仍有應用，而像凝膠色譜之類的大型先進分析儀器也已經得到越來越普通的應用。

聚合物的玻璃化温度（T_g）是非常重要的數據。聚合物研製離不開這個數據，聚合物的使用者同樣需要了解這個數據：前已提到，聚合物的T_g值有前人提供的數據可查，也有公式可算。基於其重要性，即使不是從事基礎研究，有時也有實測的必要。

測定T_g的方法主要是膨脹測定法。使用的儀器叫做示差熱分析儀或者叫熱譜儀，都是比較昂貴的儀器。 ^[3]