聚合反应实施方法1

1、聚合反应实施方法1 辽宁石化职业技术学院教案副页 第二章 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 工业实施方法主要有:本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合等。 一、本体聚合适用于自由基、离子型聚合反应 1.定义：在不加溶剂或分散介质情况下，只有单体本身在引发剂（有时也不加）或光、热、辐射的作用下进行聚合反应的一种方法。 基本组成：单体、引发剂。有时也加入增塑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和色料等。 2.分类 （1）根据单体与聚合物相互混溶的情况可分为：均相、非均相聚合（或沉淀聚合）两种。 均相聚合反应：凡单体与所形成的聚合物能相互混溶，在聚合过程中无分相现象发生的反应。 沉淀聚

2、合反应：单体与所形成的聚合物不能相互混溶，在聚合过程中，聚合物逐渐沉析出来的反应。 （2）根据参加反应的单体的状态，可分为气相、液相、固相本体聚合，其中液相本体聚合应用最广泛。 （3）工业上分，间歇法、连续法。 3.特点： （1）聚合方法简单，生产速度快，产品纯度高，设备少。 （2）易产生局部过热，致使产品变色，发生气泡甚至爆聚。 （3）反应温度不易恒定，所以反应产物的相对分子质量分散性较大。 -1 高聚物合成工艺学 辽宁石化职业技术学院教案副页 （4）产品容易老化。 4.主要产品： ps树脂、pmma树脂、pe树脂、pvc树脂等。 5.主要影响因素： （1）单体的聚合热 会放出大量的热量，如

3、何排除是生产中的第一个关键问题。 工业生产中：一般采用两段式聚合 第一段在较大的聚合釜中进行，控制10%40%以下转化率；第二段进行薄层（如板状）聚合或以较慢的速度进行。 （2）聚合产物的出料 是本体聚合的第二个问题，控制不好不但会影响产品的质量，还会造成生 产事故。 解决办法：根据产品特性，选出料方式 浇铸脱模制板材或型材， 熔融体挤出造粒， 粉状出料。 6.优点；产物纯净，适于生产板材、型材等透明制品，也可生产电绝缘材料和医用材料。 7.应用：实验室研究（如单体聚合能力、动力学研究、竟聚率测定。 二、溶液聚合 1.定义：将单体和引发剂溶解于适当溶剂中进行聚合反应的一种方法。 基本组成单体、

4、引发剂、溶剂 2.类型： -2 高聚物合成工艺学 辽宁石化职业技术学院教案副页 （1）根据溶剂与单体和聚合物相互混溶的情况分为：均相、非均相溶液聚合（或沉淀聚合）两种。 均相聚合反应：凡溶剂与单体和聚合物能相互混溶，得到的产物为高聚物溶液（此溶液可以直接用作油漆、涂料），将此溶液注入高聚物的非溶剂中，高聚物即可沉析出来，经过过滤、洗涤、干燥得到最终产品。 沉淀聚合：溶剂仅能溶解单体而不能溶解聚合物的，这时所生成的聚合物呈细小的悬浮体不断从溶液中析出，经过滤、洗涤、干燥可得最终产品。 （2）根据聚合机理可分为：自由基溶液聚合、离子型溶液聚合和配位溶液聚合。 3.溶液聚合l 不能选择水、醇、酸等具

5、有氢质子的溶剂，以防止破坏引发剂的活性； -3 高聚物合成工艺学 辽宁石化职业技术学院教案副页 考虑对增长离子对紧密程度和活性的影响 考虑向溶剂的链转移大小； 考虑对引发剂及产物的溶解能力。 选择：烷烃、芳烃、二氧六环、四氢呋喃、二甲基甲酰胺等。 三、悬浮聚合 1.定义：将不溶于水的，溶有引发剂的单体，利用强烈的机械搅拌以小液滴的形式，分散在溶有分散剂的水相介质中，完成聚合反应的一种方法。 2.基本组成：单体、水、分散剂（悬浮剂）、引发剂 3.聚合场所：每个小液滴内，是一种微型化的本体聚合。 4.用途：聚氯乙烯、聚苯乙烯、离子交换树脂、聚（甲基）丙烯酸酯类、聚醋酸乙烯酯及它们的共聚物等。 5.

6、特点： （1）工业生产技术路线成熟、方法简单、成本低； （2）产品质量稳定、纯度较高； （3）易移出反应热、操作安全、温度容易控制； （4）产物粒径可以控制； （5）只能间歇操作，而不宜连续操作。 6.悬浮聚合的组成 基本组成为：单体、引发剂、分散剂和水。 单体（或油）相 水相 （1）单体相 一般：油性单体、引发剂组成，有时也加入其他物质。 -4 高聚物合成工艺学 辽宁石化职业技术学院教案副页 1）单体 油性单体（非水溶性），必须处于液态。 气态加压；结晶性熔融。 2）引发剂 一般：根据单体和工艺条件在油溶性的偶氮类和有机氧化物中选择单一型 或复合型引发剂。 3）其他组分 根据需要，在单体中加入链转移剂、发泡剂、溶胀剂或致孔剂、热稳定剂、紫外光吸收剂等。 （2）水相 是影响悬浮聚合成粒机理和颗粒特性的主要因素。 组成水、分散剂和其他成分。 1）水 去离子的软化水。 作用：保持单体呈液滴状，起分散作用； 作为传热介质。 2）分散剂 作用：降低表面张力，帮助单体分散成液滴； 在液滴表面形成保护膜，防止液滴