聚合方法汇总课件.ppt

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1、第五章聚合方法引言本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合聚合物生产实施的方法，称为聚合方法。溶解性沉淀聚合非均相聚合均相聚合聚合物—单体互溶单体形态气相聚合固相聚合在单体沸点以上聚合在单体熔点以下聚合聚合物—单体部分溶聚合物—单体不溶5.1聚合方法概述自由基聚合方法离子和配位聚合方法逐步聚合方法本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合溶液聚合淤浆聚合气相聚合熔融缩聚溶液缩聚界面缩聚4本体聚合：单体本身加少量引发剂（甚至不加）的聚合。溶液聚合：单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。悬浮聚合：单体以液滴状悬浮于水中的聚合。乳液聚合：单体、水、水溶性引发剂、乳化剂配成乳液状态所进行的

2、聚合。气相聚合：只用极少量稀释剂作催化剂的分散介质，并在单体沸点以上温度下的聚合。固相聚合：固体单体在其熔点以下（或在单体熔点以上，聚合物熔点以下）的聚合（实质为不添加介质的本体聚合）熔融聚合：聚合温度在单体和聚合物熔点以上的缩聚。（本质也为本体聚合）界面缩聚：两种单体分别溶于互不相溶的溶剂中，在界面上发生的缩聚反应。淤浆聚合：引发剂和聚合物均不溶于单体和溶剂的聚合。均相聚合：单体、引发剂和聚合物均溶于同一溶剂的聚合。(包含本体和溶液聚合)沉淀聚合：聚合物不溶于单体和溶剂，在聚合过程中形成的聚合物不断沉淀析出的聚合。工程间歇聚合连续聚合间歇聚合单体物料一次加入

3、反应器，反应结束后一次出料。连续聚合单体等物料不断进料、连续出料的聚合。可以是单釜或多釜串联。2、聚合方法的分类表5-1聚合体系和实施方法示例3、聚合方法的应用例例自由基法合成聚苯乙烯通用型（GPS）：本体聚合（硬塑料）可发型（EPS）：悬浮聚合（硬泡沫塑料包装材料）高抗冲型（HIPS）：溶液聚合-本体聚合（家电外壳、内衬等）自由基法合成聚氯乙烯5.2本体聚合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聚合场所：本体内本体聚合的优缺点解决办法（两段聚合）

4、预聚在普通反应釜中进行，转化率达10～35％，放出一部分聚合热，粘度较低后聚在特殊反应釜中聚合，温度和黏度较高，使聚合完全优点产品纯净，不存在介质分离问题后处理较简单，比较经济的聚合方法聚合设备简单，可连续或间歇生产缺点体系很粘稠，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，引起爆聚应用实例可广泛用于各种连锁聚合、逐步聚合等。110~130OC130~180OC180~225OC80OC80OC预聚合后聚合后处理预聚釜塔式反应器苯乙烯聚苯乙烯冷却、切粒、包装苯乙烯连续本体聚合的塔式反应流程5.3溶液聚合溶液聚合是将单体和引

5、发剂溶于适当溶剂中进行的聚合反应基本组分单体引发剂溶剂聚合场所：在溶液内溶液聚合的优缺点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、分子量分布溶剂对引发剂有诱导分解作用链自由基对溶剂有链转移反应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，为均相聚合，浓度不高时，可消除凝胶效应沉淀剂，则成为沉淀聚合，凝胶效应显著，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、合成纤维纺丝液、后续化学反应

6、等。1.溶剂的活性溶剂是介质，对引发剂有诱导分解作用（极性溶剂），有链转移反应。故一般选择活性低的溶剂。2.溶剂的溶解性选用良溶剂，有可能消除凝胶效应。3.沸点须略高于聚合反应温度。4.安全性：毒性低。5.经济性：价格要低。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、合成纤维纺丝液关键：溶剂的选择：应用实例多用于自由基聚合、离子聚合、配位聚合、逐步聚合等。PVACVACAIBN甲醇VAC甲醇水水第一聚合釜第二聚合釜脱单体塔第一精镏塔第二精镏塔60~65OC2hC%20%63~65OC2.5hC%50~60%水醋酸乙烯酯溶液聚合反应流程

7、冷凝器冷凝器5.4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（油溶性）水分散剂水溶性有机高分子物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磷酸盐滑石粉高岭土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，起机械隔离作用不溶于水的无机粉末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

8、内部结构状况颗粒形态紧密型：不利于增塑