Abstract
本論文係探討傳統自由基乳化聚合反應系統中，從粒子大小分佈（PSD ）決定粒子所含數目平均自由基及反應動力參數，進而分析PSD 的特性和反應條件對它的影響，最後，在乳化共聚合系統中，建立描述PSD 的基本理論和模式。乳化聚合反應過程中，在第二階段時，系統達穩定狀態，總共的粒子數目和粒子內的 ＿ ＿單體濃度皆為常數，基於質量平衡的原理，推得ｄｖn ╱ｄｔ＝Ｋｎ（ｔ），其中，＿ ＿Ｖn 為粒子數目平均體積，ｎ（ｔ）為料子所含數目平均自由基，Ｋ為粒子體積成長速率；此一關係，適用於乳化單聚合和共聚合系統，利用此式，可直接由ＰＳＤ求出＿ｎ（ｔ），而無需知道系統的總共粒子數。藉著Lichti等人所提出描述ＰＳＤ的數學模式，考慮”０－１”系統，經由動勢方法＿的處理，推得Ｖn 、標準差σ偏態ｕ3'的表示式，利用這些式子，可從ＰＳＤ的數據＿，求出ｎ（ｔ）和反應動力參數，包括自由基進人和脫離粒子的反應速率常數，ρ和ｋ，以成長反應速率常數ｋp ；同時發現，ρ和ｋ與粒子表面積成正比。在描述PSD 時，可用粒子體積（ｖ）或粒子半徑（ｒ）當作變數，而使用分佈指數，Ｄpv或Ｄpr，和標準差，σv 或σr 。分別表示粒子大小的均一性和ＰＳＤ的寬窄。基於理論的推導和計算，並與文獻結果比較，發現，以粒子體積當變數時，Ｄpv隨反應時間減小，但σv 卻增加；而以粒子半徑當變數時，Ｄpv和σr 都隨反應時間減小。 ＿利用”０－１”系統所得Ｖn 、σv 和ｕ3'的表示。經由適當的處理，探討ＰＳＤ隨 ＿反應時間的變化，及反應條件對PSD 的影響。結果發現，反應進行時，Ｖn 、σv 和 ＿ｕ3'都減小；當乳化劑濃度增加時，Ｖn 和σv 減小，但ｕ3'增加；當反應溫度升高＿時，Ｖn 和σv 和ｕ3'都減小。最後，在乳化單聚合反應系統中，用以描述ＰＳＤ的理論被擴展至乳化共聚合系統，而導出共聚合系統中，描述ＰＳＤ的數學模式，且利用擬均均一反應速率常數，和擬均一粒子體積成長速率，又可將此複雜式子，化簡成乳化單聚合系統的簡單式子，經由理論計算的結果，探討種子乳化聚合系統，ＰＳＤ產生雙峰分佈的條件。