《聚合方法》PPT课件

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1、第五章聚合方法自由基聚合方法逐步聚合方法自由基聚合方法聚合方法概述逐步聚合方法本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合超临界CO2聚合熔融缩聚溶液缩聚界面缩聚超临界CO2缩聚4章5.1本体聚合1.何谓本体聚合不加其它介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等作用下进行的聚合反应2.基本组分单体包括气态、液态和固态单体引发剂一般为油溶性助剂色料增塑剂润滑剂3.聚合场所：本体内定义、基本组成、聚合场所、优缺点、注意问题、实例等4.本体聚合的优缺点优点产品纯净，不存在介质分离问题可直接制得透明的板材、型材聚合设备简单，可连续或间歇生产，设备利

2、用率相对较高缺点体系很粘稠，聚合热不易扩散，温度难控制轻则造成局部过热，产品有气泡，分子量分布宽重则温度失调，引起爆聚，在大规模生产中发生爆炸。解决办法:间歇生产、分段进行预聚在反应釜中进行，控制在低转化率达10～40％.(A放出一部分聚合热，减轻后期放热压力。B使体系有一定粘度，利于灌入模具，不易外漏。）后聚在模板中聚合，逐步升温，使聚合完全。本体聚合中关键问题转化率增大粘度增加凝胶效应聚合加快放热增多爆聚（爆炸）传热困难温度增加聚合热的有效排除实验楼走廊充满异样气味伤势最重的崔银老师浓烟升向楼顶炸毁的窗户(上)，行人掩鼻

3、躲避呛人浓烟(下)广东工业大学发生爆炸广西宜州广维集团爆炸事故5.2溶液聚合1.溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂这进行的聚合反应。2.基本组分:单体引发剂溶剂3.聚合场所：在溶液内优点缺点散热控温容易，可避免局部过热体系粘度较低，能消除凝胶效应溶剂回收麻烦，设备利用率低聚合速率慢分子量不高4.溶液聚合的优缺点溶剂对聚合的影响：溶剂的加入可能影响聚合速率、分子量分布溶剂导致笼蔽效应使f引发剂效率降低，溶剂的加入降低了单体的浓度[M]，使Rp降低向溶剂链转移的结果使分子量降低溶剂对聚合物的溶解性能与凝胶效应有关良溶剂，为均相

4、聚合，[M]不高时，可消除凝胶效应沉淀剂，凝胶效应显著，Rp劣溶剂，介于两者之间工业上，溶液聚合多用于聚合物溶液直接使用的场合如涂料、胶粘剂、浸渍液、合成纤维纺丝液5.3悬浮聚合悬浮聚合是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合，这是自由基聚合一种特有的聚合方法.基本组分单体引发剂水悬浮剂3.聚合场所：在液滴内（小本体）水溶性高分子物质聚乙烯醇聚丙烯酸钠S－MAA共聚物明胶纤维素类淀粉碳酸盐硫酸盐滑石粉高岭土悬浮剂:是一类能将油溶性单体分散在水中形成稳定悬浮液的物质。吸附在液滴表面，形成一层保护膜吸附在液滴表面，起机

5、械隔离作用不溶于水的无机物颗粒大小与形态悬浮聚合得到的是粒状树脂，粒径在0.01~5mm范围粒径在1mm左右，称为珠状聚合粒径在0.01mm左右，称为粉状悬浮聚合粒状树脂的颗粒形态不同颗粒形态是指聚合物粒子的外观形状和内部结构状况紧密型：不利于增塑剂的吸收，难于加工疏松型：有利于增塑剂的吸收，如PVC颗粒形态取决于分散剂的种类明胶：紧密型PVA：疏松型大，有利于形成疏松型水与单体的配比颗粒形态本体聚合的聚合场所：本体内溶液聚合的聚合场所：溶液中悬浮聚合的聚合场所：液滴内乳液聚合的聚合场所：胶束内反应速度与分子量可以同时提高5

6、.4乳液聚合乳液聚合1.乳液聚合单体在乳化剂作用和机械搅拌下，在水中分散成乳液状态进行的聚合反应2.乳液聚合组成：水单体引发剂乳化剂3.聚合场所：在胶束内水作分散介质，传热控温容易可在低温下聚合Rp快，分子量高可直接得到聚合物乳胶要得到固体聚合物，后处理麻烦，成本较高难以除尽乳化剂残留物，对电性能影响大缺点乳液聚合优缺点优点单体主要要求：可进行自由基聚合且不与水反应,一般为油溶性单体，在水中形成水包油型。丙烯酸酯单体/醋酸乙烯酯单体——涂料苯乙烯与丁二烯——橡胶行业；苯乙烯与丙烯酸丁酯—涂料行业偏氯乙烯/丙烯酸酯——油漆（水

7、渗透性低）加入丙烯酸和甲基丙烯酸可改善胶体稳定性，提高附着力和提供交联点5.4.2.基本组分引发剂乳液聚合的主要引发剂为水溶性的1.最常用的是过硫酸盐（K，Na、NH4）尤其是过硫酸铵2.在低温快速反应，可采用氧化还原引发体系，如过硫酸盐－亚铁盐体系：乳化剂的分类-按照长链部分带电荷与否以及电荷种类阴离子型：烷基、烷基芳基的羧酸盐、硫酸盐以及磺酸盐，如硬脂酸钠，十二烷基硫酸钠，十二、十四烷基磺酸钠阳离子型：极性基团为（季）胺盐，乳化能力不足，乳液聚合一般不用，例如：十八烷基胺的盐酸盐。两性型:兼有阴、阳离子基团，如氨基酸盐非

8、离子型：环氧乙烷聚合物，或与环氧丙烷共聚物PVA对pH变化不敏感，比较稳定，乳化能力不如阴离子型一般不单独使用，常与阴离子型乳化剂合用乳化剂是一类可使互不相容的油和水转变成难以分层的（稳定的）乳液的物质，属于表面活性剂。分子通常由两部分组成，即亲水的极性基团与亲油的非极性基团。有关乳化剂注