Über halbkontinuierliche Emulsionspolymerisation nach dem Zulaufverfahren

Die halbkontinuierliche Emulsionspolymerisation von Styrol und Methylacrylat mit Monomerenzulafu und mit Emulsionszulauf wurde untersucht. Bei Monomerenzulauf werden Wasser, Emulgator, Initiator und ein Teil des Monomeren vorgelegt; der Rest des Monomeren lauft nach Anspringen der Polymerisation mit konstanter Zulaufsgeschwindigkeitvz zu. Bei Emulsionszulauf wird ein aliquoter Teil des Gesamtansatzes vorgelegt; der Rest lauft als Monomerenemulsion zu. Zulaufsgeschwindigkeit und Vorlagemenge wurden variiert, Bruttoreaktionsgeschwindigkeitvu, Polymerisationsgrad\(\bar P_\eta \), TeilchenzahlN und Teilchengrosenverteilung gemenssen. Solangevz gros genug ist, um i dn Latexteilchen den Sattigungswert der Monomerenkonzentration [M] aufrechtzuerhalten, sind bei beiden Monomerenvu und\(\bar P_\eta \) unabhangig vonvz. Sinkt dagegen [M] unter den Sattigungswert, so stellt sich bei Monomerenzulauf und bei Emulsionszulauf ein stationarer Zustand ein, in demvu=vz ist und\(\bar P_\eta \) bei Zunahme vonvz ansteigt. In diesem stationaren Zustand wurde fur beide Monomere die absolute Wachstumskonstanteku bestimmt, zugrundegelegt ist dabei die kinetische Theorie vonSmith undEwart. Bei gleichbleibendem Gesamtansatz erzeugt Emulsionszulauf weniger, d. h. grosere Latexteilchen als Monomerenzulauf oder absatzweise Polymerisation. Wenn die Nachbildung von Teilchen wahrend des Emulsionszulaufs vermieden wird, sindN und die anfangliche Polymerisationsgeschwindigkeit der Vorlagemenge proportional und es ergibt sich eine engere Teilchengrosenverteilung als bei den anderen beiden Verfahren. Teilchenbildung wahrend des Emulsionszulaufs verbreitert dagegen die Verteilung, die bei starker Neubildung sogar breiter als bei den anderen beiden Verfahren sein kann.