乳化剂在乳液聚合中的作用原理

众多聚合物产品，如合成橡胶、合成树脂、涂料、粘合剂、添加剂、浸渍剂、整理剂、改性剂、絮凝剂、防水剂、防油剂、光亮剂等产品，都是通过乳液聚合的方式来生产的。
 
        乳液聚合的一个重要组分就是乳化剂，乳化剂属于表面活性剂，但并不是所有的表面活性剂都可以在乳液聚合中作为乳化剂，只有那些对聚合物乳液体系有着有效的稳定作用，同时又不影响聚合反应的表面活性剂，才适合作乳液聚合的乳化剂。
        在乳液聚合过程中，乳化剂并不参与反应，但却起着举足轻重的作用，是聚合反应能否顺利进行的一个重要因素。
       乳液聚合过程，乳化剂的主要作用有以下几点：
（1）降低表面张力：
        乳液聚合体系水相当表面张力小于纯水的表面张力
（2）降低油-水界面张力：油（单体）-水之间的界面张力很大，加入乳化剂后，乳化剂的亲油基团伸向油相，亲水基团在水相中，将部分或全部油-水界面变成亲油基团-油界面，这样就降低了界面张力。
（3）乳化作用：
        乳液聚合所采用的单体和水不相容，当有乳化剂存在时，在搅拌作用下，单体形成的珠滴表面上吸附了一层乳化剂，其亲油基团伸向珠滴内部，亲水基团留在水相，使小珠滴之间难以合并成大珠滴，于是就形成了稳定的乳状液体系。
（4）分散作用：
        单纯的聚合物颗粒和水的混合物，由于密度的不同和颗粒的相互粘接，放置时就会分层、凝聚，不能形成稳定的分散体系，加入表面活性剂后，固体颗粒表面上就会吸附上一层乳化剂分子，使其表面上带有一层同种电荷，使小颗粒稳定分散并悬浮在分散介质中。
（5）胶束的增溶作用：
        部分单体增溶在乳化剂所形成的胶束内部，乳化剂浓度越大，所形成的胶束越多，增溶作用越显著。
（6）按胶束机理成核：
        胶束中增溶的单体被扩散进来的自由基引发聚合，于是就生成了乳胶粒。由乳化剂构成的胶束是乳胶粒形成的主要来源。乳化剂浓度越大，胶束越多，所形成的乳胶粒就越多，聚合反应也就越快。
 
乳液聚合大体可分为三个阶段，每个阶段乳化剂所起的作用以下面的图片予以简单说明：

分散阶段

乳液聚合分散阶段乳化剂和单体的平衡
阶段1（成核阶段）


乳液聚合成核阶段乳化剂和自由基的动态平衡

乳液聚合胶束耗尽到单体珠滴消失阶段示意图

胶束耗尽到单体珠滴消失阶段乳化剂和自由基的动态平衡