《高聚物合成技术》PPT课件.ppt

高聚物合成技术,主讲教师：张立新,本章学习目标,知识目标,能力目标,学习并掌握连锁聚合反应、缩聚反应的各种工业实施方法的工艺特点、控制因素等,能依据生产原理正确选择工业实施方法,本章主要内容,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,第二节 缩聚反应的工业实施方法,连锁聚合反应的基本特征,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,1.自由基聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,2. 阴离子聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,3.阳离子聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,4.配位阴离子聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,连锁聚合反应的工业实施方法,本体聚合 自由基、离子、配位,溶液聚合 自由基、离子、配位,悬浮聚合 自由基,乳液聚合 自由基,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,3、聚合方法的应用,通用型（GPS）： 本体聚合,可发型（EPS）： 悬浮聚合,高抗冲型（HIPS）： 溶液聚合、 本体聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,3、聚合方法的应用,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,一、本体聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,一、本体聚合,依单体与聚 合物溶解情况,依单体的状态,依操作方式,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,一、本体聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,一、本体聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,一、本体聚合,更换聚合设备，分步提高聚合温度，使单体转化率90%,在较低温度下预聚合，转化率控制在10%30%，体系粘度较低，散热较容易,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,一、本体聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,一、本体聚合,原料,苯乙烯本体聚合塔式反应流程,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,二、溶液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,二、溶液聚合,依溶剂与单体和聚 合物溶解情况,依聚合机理,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,二、溶液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,二、溶液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,二、溶液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,二、溶液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,二、溶液聚合,VAC AIBN 甲醇,醋酸乙烯溶液聚合反应流程,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,无机粉末的分散作用模型,部分醇解聚乙烯醇的 分散作用模型,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,聚合场所 单体液滴内,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,聚合初期,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,单体液滴,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,三、悬浮聚合,VC 复合引发剂 PVA 无离子水,氯乙烯悬浮聚合反应流程,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,油溶性单体进入胶束，形成的含有单体的胶束称增溶胶束。,当乳化剂达到一定浓度后，大约第每50200个乳化剂分子形成一个球状、层状或棒状的聚集体，它们的亲油基团彼此靠在一起，而亲水基团向外伸向水相，这样的聚集体称为胶束。,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,临界胶束浓度：能够形成胶束的最低乳化剂浓度，简称CMC， 是乳化剂性质的一个特征参数。,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,单体分散阶段,动 态 平 衡,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,增溶胶束,分 散 阶 段 乳 液 聚 合 体 系 示 意 图,单体分散阶段,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,胶束中,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,乳胶粒生成 阶 段 聚 合 体 系 示 意 图,乳胶粒生成阶段,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,乳胶粒长大 阶 段 聚 合 体 系 示 意 图,乳胶粒长大阶段,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,聚合完成 阶 段 聚 合 体 系 示 意 图,聚合完成阶段,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,四、乳液聚合,丁二烯 苯乙烯 乳化剂 无离子水,氧-还引发剂 分子量调节剂,终止剂,回收丁二烯,防老剂,回收苯乙烯,凝聚,干 燥 器,盐水、硫酸,包 装,丁 苯 橡 胶 乳 液 聚 合 反 应 流 程,5 OC 710h C% 60%,第一节 连锁聚合反应的工业实施方法,连锁聚合反应工业实施方法的比较,缩聚反应的基本特征,第二节 缩聚反应的工业实施方法,缩聚反应的工业实施方法,第二节 缩聚反应的工业实施方法,一、熔融缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,一、熔融缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,工业应用,一、熔融缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,一、熔融缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,熔融缩聚工艺流程简图,单体融化,缩聚,铸带及切粒,干燥,成品,一、熔融缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,缩聚过程的一般工艺特点,一、熔融缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,主要影响因素,二、溶液缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,二、溶液缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,工业应用,二、溶液缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,二、溶液缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,二、溶液缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,溶液缩聚工艺流程简图,单体溶解,洗涤水处理,缩 聚,缩聚物分离,洗 涤,产 品,溶剂回收,干 燥,二、溶液缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,温 度,温度升高；反应平衡常数下降；,三、界面缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,三、界面缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,静 态 界 面 缩 聚,三、界面缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,动态界面缩聚的简单实验装置,静态界面缩聚示意图 1-拉出的膜；2-已二胺水溶液；3-在界面 上形成的膜；4-癸二酰氯的四氯化碳溶液,三、界面缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,三、界面缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,四、固相缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,四、固相缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,T反T单体熔点,T单体熔点 T反T产物熔点,固态下进行,固相缩聚反应的类型,四、固相缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,四、固相缩聚,第二节 缩聚反应的工业实施方法,五、乳液缩聚,第