高分子化学第五章_聚合方法

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1、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第五章聚合方法聚合物—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—单体不溶一.引言1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，

2、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。2工程间歇聚合连续聚合间歇聚合单体物料一次加入反应器，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

3、。3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本体聚合熔融缩聚溶液缩聚界面缩聚固相缩聚根据产品性能的要求与经济效益，选用一种或几种方法进行。如何选择聚合方法：45.2本体聚合组成:单体：包括气态、液态和固态单体；引发剂(或无)定义:单体本身加少量引发剂（甚至不加）的聚合。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：52、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。（关键：散热）解决办法：分段聚合预聚：在反应

4、釜中进行，转化率达10～40％，放出一部分聚合热，有一定粘度。后聚：在模板中聚合，逐步升温，使聚合完全。1、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。本体聚合的优缺点：6聚合实例：聚苯乙烯，有机玻璃(PMMA)7例一.聚甲基丙烯酸甲酯板材的制备将MMA单体,引发剂BPO或AIBN,增塑剂和脱模剂置于普通搅拌釜内,90~95℃下反应至10~20%转化率,成为粘稠的液体。停止反应。将预聚物灌入无机玻璃平板模具中，移入热空气浴或热水浴中，升温至45~50℃，反应数天，使转化率达

5、到90%左右。然后在100～120℃高温下处理一至两天，使残余单体充分聚合。8PMMA为非晶体聚合物，Tg=105℃，机械性能、耐光耐候性均十分优异，透光性达90%以上，俗称“有机玻璃”。广泛用作航空玻璃、光导纤维、标牌、指示灯罩、仪表牌、牙托粉等。例一.聚甲基丙烯酸甲酯板材的制备9例二.苯乙烯连续本体聚合20世纪40年代开发釜—塔串联反应器，分别承担预聚合和后聚合的作用。预聚合：立式搅拌釜内进行，80~90℃，BPO或AIBN引发，转化率30%~35%。后聚合：预聚体流入聚合塔，可以热聚合或加少量低活性引发剂，料液从塔顶

6、缓慢流向塔底，温度从100℃增至200℃，聚合转化率99%以上。10例二.苯乙烯连续本体聚合聚苯乙烯也是一种非结晶性聚合物，Tg=95℃，典型的硬塑料，伸长率仅1％－3％。尺寸稳定性优，电性能好，透明色浅，流动性好，易加工。性脆、不耐溶剂、紫外、氧。采用上述同一设备，还可生产HIPS，SAN，ABS等产品。115.3溶液聚合定义:单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。组成:单体，引发剂，溶剂聚合场所:在溶液内本体聚合的优缺点：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

7、子量不高121、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降低；溶剂的加入降低了[M]，使Rp降低；向溶剂链转移的结果使分子量降低。2、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，[M]不高时，可消除凝胶效应沉淀剂，凝胶效应显著，Rp，Mn劣溶剂，介于两者之间溶剂对聚合的影响：131.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

8、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：1415例一.丙烯腈连续溶液聚合第二单体：丙烯酸甲酯，降低分子间作用力，提高加工性，增加柔性和手感，有利于染料分子的扩散。第三单体：衣糠酸，有利于染色。在硫氰化钠水溶液中进行连续均相溶液聚合。以