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化工总控工理论题库
1,831
判断题

在乳液聚合中,乳化剂不参加聚合反应,但它的存在对聚合反应(聚合反应速率和聚合物的相对分子质量)有很大影响

A
正确
B
错误

答案解析

正确答案:A

解析:

### 解析 **答案:正确** **详细分析:** 1. **乳化剂的化学性质与作用机制** * **不参与聚合反应**:在典型的乳液聚合体系中,乳化剂(表面活性剂)的主要作用是降低油水界面张力,使单体在水中分散成稳定的乳状液,并形成胶束。乳化剂分子本身通常不具备可聚合的双键或活性基团,因此它不作为单体参与链增长反应,也不会成为聚合物主链的一部分(尽管在某些特殊改性或接枝情况下可能例外,但在基础理论中视为惰性组分)。 * **提供反应场所**:乳化剂形成的胶束是乳液聚合初期主要的成核场所(胶束成核机理)。单体增溶在胶束中,引发剂分解产生的自由基进入胶束引发聚合,形成乳胶粒。 2. **对聚合反应速率 ($R_p$) 的影响** * 根据Smith-Ewart理论,在乳液聚合的恒速阶段(Stage II),聚合反应速率 $R_p$ 与乳胶粒数目 $N$ 成正比: $$ R_p \propto N $$ * 乳化剂的浓度直接决定了胶束的数量,进而影响最终形成的乳胶粒数目 $N$。**乳化剂浓度越高,形成的胶束越多,生成的乳胶粒数目 $N$ 就越大**,从而显著**提高聚合反应速率**。 3. **对聚合物相对分子质量 ($\bar{M}_n$) 的影响** * 在乳液聚合中,每个乳胶粒体积很小,平均含有的自由基数目 $\bar{n}$ 通常约为 0.5(即“零一”动力学特征)。这意味着链终止反应受到限制,自由基寿命较长。 * 当乳化剂浓度增加时,乳胶粒数目 $N$ 增加。由于引发剂产生的自由基总数是一定的,分配到每个乳胶粒中的自由基几率降低,导致每个粒子内的链增长时间相对延长,或者更准确地说,**在相同的引发速率下,更多的粒子数意味着每个粒子内链终止的频率相对降低,从而有利于生成更高分子量的聚合物**。 * 简而言之,乳液聚合的一个显著特点就是可以**同时提高聚合速率和聚合物的相对分子质量**,而这正是通过调节乳化剂浓度来实现的。这与本体聚合或溶液聚合中“速率提高往往导致分子量降低”的规律不同。 **结论:** 乳化剂虽然不直接参与化学聚合反应,但它通过控制胶束和乳胶粒的数量,对聚合动力学有着决定性的影响。增加乳化剂用量通常会同时提高聚合速率和聚合物的相对分子质量。因此,题干表述是正确的。

相关知识点:

乳液聚合乳化剂影响大

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