聚合反应的工业实施方法

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1、聚合反应的工业实施方法辽宁石化职业技术学院教案副页第七章聚合反应的工业实施方法第一节缩聚反应的工业实施方法工业实施方法主要有:熔融缩聚、固相缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、乳液缩聚等。一、熔融缩聚1.定义：指反应中不加溶剂，反应温度在单体和缩聚物熔融温度以上进行的缩聚反应。2.特点：（1）反应温度高（一般在200°C以上）；（2）利于提高反应速率和排出低分子副产物；（3）符合可逆平衡规律；（4）单体易发生成环反应，缩聚物易发生裂解反应。3.工艺特点：（1）不用溶剂、工艺过程简单、成本低（聚酯、聚酰胺、聚氨陆）熔融一缩聚一造粒一干燥〜成品（2）反应需要在高温（200〜300°

2、C）下进行;（3）反应时间较长（4——6小时）；（4）常需在怡:性气体的保护下进行；（5）反应后期需要在高真空度下进行；（6）反应物的浓度大，生产能力大。4.关键问题：充分除出低分子副产物。5.影响因索：（1）单体配料比1《高聚物生产技术》辽宁石化职业技术学院教案副页对产物平均和对分子质量冇决定性影响。生产上：混缩聚f均缩聚挥发性较人的单体采用适当多加（2）反应程度通过排出低分子副产物的办法捉高反应程度。方法：提高真空度；强烈机械搅拌；改善反应器结构（如采川卧式缩聚釜、薄层缩聚法等）；采川扩链剂（扩链剂能增加低分了副产物的扩散速率）；通入惰性气体。（3）温度、氣、杂质

3、先

4、uj温后低温；通入惰性气体，并加入抗氧剂；清除杂质。（4）催化剂加入能捉高反应速率。二、固相缩聚1.定义：指在原料熔点（或软化温度）以下进行的缩聚反应。2.类型：（1）反应温度在单-体熔点以下的固相缩聚一固相缩聚（2）反丿竟温度在单体熔点以上，但在缩聚物熔点以下的-＞熔融缩聚制备预聚物，再在预聚物熔点（或软化点）以下进行固相缩聚。（3）体型缩聚反应或环化缩聚反应一固态下进行的。2《高聚物生产技术》辽宁石化职业技术学院教案副页1.特点：（1）反应慢，表观活化能人；（2）固相缩聚是扩散控制的过程；（3）动力学特点一有明显的自催化效应；（4）对反应物的物理结构很頌感物理

5、结构包括品格结构、结晶缺陷、杂质等。（5）可采用反应成型法2.影响因素:（1）单体配料比及单官能团化合物混缩聚时，-•种单体过量一产物相対分子质量降低。（2）反应程度真空度增加一产物的相对分子质量提高。（3）温度温度范I韦I较窄，（熔点以下15〜30°C左右）（4）添加物（5）原料粒度原料粒度越小一反应速率越快。三、溶液缩聚1•定义；在溶剂中进行的缩聚反应。2.类型:（1）根据反应温度分：高温、低温（ioo°c以下）溶液缩聚。（2）按反应性质分：可逆、不可逆溶液缩聚。（3）按产物溶解情况分：均相、非均相溶液缩聚。3《高聚物生产技术》辽宁石化职业技术学院教案副页3.工艺

6、特点：（1）工艺流程较复杂，后处理繁琐。单体溶解〜缩聚一产物分离一洗涤一干燥一产品溶剂冋收（2）反应平稳（易控制）；（3）不需要高真空（设备简单）；（4）可以直接用作清漆、成膜材料、纺丝。4.影响因索：（1）单体配料比和单官能团（2）反应程度（3）单体浓度：增加一反应速率增加一产物相对分子质量提高，过大时有所卜•降。（4）温度：温度升高->反应平衡常数下降。（5）催化剂:活性大的单-体可以不加，但活性小的单体需要适量加入。（6）溶剂:极性大（如介电常数大）一反应速度提高一相对分了质量提髙可以选用混介溶剂。四、界而缩聚（相间缩聚）1•定义：在多相（一般为两和）体系中，在

7、和的界面处进行的缩聚反应。2.类型：4《高聚物生产技术》辽宁石化职业技术学院教案副页（1）根据体系的相状态对分：液-液、液-气界而缩聚；液-液界面缩聚：将两种反应活性很大的单体，分别液于两互不相溶的液体内，在两相的界面处进行缩聚反应。液-气相界面缩聚：使--种单体处于气相，另一-种单体溶于溶剂中，在气-液相界面进行缩聚反应。（2）按工艺方法分为：静态、动态界面缩聚静态界面缩聚：是不进行搅拌的界面缩聚。所得的产物是薄膜或纤维状物，乂称薄层界而缩聚。动态界面缩聚：是进行搅拌的界面缩聚。所得产物为粒状，又称粒状界面缩聚。3.基木特点：（1）是复相反应；（2）是扩散控制过程；

8、（3）反应速度快；（4）是不可逆反应。4.影响因素:（1）单体配料比（2）单官能团化合物会降低产物相对分了质量。（3）产物相对分了质量与产率的关系（4）温度:不是主要因索。（5）溶剂性质（6）水相的pH值（7）乳化剂5《高聚物生产技术》辽宁石化职业技术学院教案副贞可加快反应速率，提高产率，反丿讯的重复性好。五、乳液缩聚1・定义：反应体系由两个液相组成，而形成缩聚物的缩聚反应在其中一个相（反应相）的全部体积中进行。2.体系组成（1）分散介质—般是水，称为水相。（2）分散相一般为溶解单体的有机溶剂，称为有机相，也是反应相。（3）单体一般要求有足够的反应活