高分子合成及应用进展

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1、自由基聚合本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合四种自由基聚合方法的比较聚合方法本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合配方主要成分单体/引发剂单体/引发剂/溶剂单体/引发剂/水/分散剂单体/水溶性引发剂/水/乳化剂聚合场所本体内溶液内液滴内胶束和乳胶粒内聚合机理自由基聚合伴有向溶剂的链转移与本体聚合相同能同时提高速率和分子量提高V使M降低分子量较低，V较低生产特征热不易散出散热容易，可连续生产散热容易，间歇生产散热容易，可连续生产间歇生产聚合物不宜制成干燥粉须有分离，洗涤，干燥聚合物制成固体树脂时设备简单状或粒状树脂等工序需经凝聚、洗

2、涤、干燥等聚合物宜制板型材产物特征聚合物纯净，宜于一般聚合液直接使用比较纯净，可能有少量留有少量乳化剂和其他产生透明浅色制品，分散剂助剂，直接应用无溶剂分子量分布广污染环境高分子的聚合方法与应用进展一.本体聚合（Bulkpolymerization)不加其他介质，只有单体本身在引发剂、热、光、辐射的作用下进行的聚合1.甲基丙烯酸甲酯CH2=C-COOCH3CH3[-CH2-C-]n-CH3COOCH3AIBNOrBPO反应主要解决散热和收缩的问题：分为两步完成第一步：单体在反应釜中预聚合成粘稠液体（转化率10-15%左右），度过

3、诱导期第二步：将预聚物注入模型中，用水浴或空气浴加热，进一步聚合成型（减少收缩）2.聚苯乙烯（一般采用本体聚合或悬浮聚合）采用两阶段进行：预聚：控制转化率在30-35%范围(散热控制）聚合：将透明粘稠预聚体流入聚合塔进行聚合，聚合应一较慢的速度进行。液料从塔顶缓慢流向塔底，温度自100度逐渐增至200度。3.聚乙烯高压法：在100-200MPa和160-300℃下，以氧为引发剂进行乙烯的本体聚合（自由基聚合）乙烯没有取代基效应，分子不活泼，自由基难以产生（需要温度和引发剂引发聚合）高温下氧与乙烯或聚乙烯生成过氧化物可分解，产生自

4、由基引发聚合压力增加可增加乙烯密度，从而可以加速聚合过程中发生向聚合物和链自由基自身的链转移，大分子上有较多的支链，因此结晶度低，密度低。CH2=CH2加压预热反应器（管式、釜式）高压分离器低压分离器聚乙烯15%乙烯循环使用M=20000-50000,Mw/Mn=3~20,柔韧性、伸长率、耐冲击性、透明性良好，用于包装、管子、电缆等4.聚四氟乙烯(PTFE)主要用本体聚合和悬浮聚合法四氟乙烯沸点低（-76.5℃），聚合热大（-172kJ/mol),工业上采用加压进行自由基聚合PTFE:化学性能稳定、抗氧化性好、不易燃烧、绝缘性好

5、化学结构稳定，不同其他塑料进行粘合，也难于染色，低摩擦。二.溶液聚合(Solutionpolymerization)单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合特点：与本体聚合相比，粘度低、混合和传热好、温度易控制、较少凝胶效应。聚合速率低（浓度低）、分子量低（向溶剂的链转移）、溶剂回收费用高、聚合物出料难。自由基溶液聚合选择溶剂原则：第一：溶剂的活性对引发剂的诱导分解作用依次增加顺序：芳烃、烷烃、醇类、胺类。转移常数大小为：水>芳烃>卤代烃。第二：溶剂对聚合物的溶解性和凝胶效应的影响1.丙烯氰（Propenylcyanide)(PC)

6、连续溶液聚合单独PC成纤以后也不柔软，性脆，难染色，因此一般都是和第二、三单体的共聚PC(80-90%)丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯（第二单体5-10%）减低分子间引力、增加柔性、有利于染料分子扩散入内CH2=CH(COOH)CH2COOH或CH2=CHCH2SO3NaorVinylpyridine(第三单体，1%以下）有助于染色硫化钠（50%水溶液）/AIBN异丙醇（Isopropanol)(分子量调节剂）PPC三.悬浮聚合（Suspensionpolymerization)以水为介质，通过机械搅拌作用，把单体分散成细小液滴悬浮

7、在水中，然后引发聚合为了保持液滴的稳定性，防止聚合过程中并合、结块，通常加入悬浮稳定剂悬浮稳定剂的分类；一类是水溶性的有机高分子（明胶、甲基纤维素、羟甲基纤维素、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸盐、马来酸酐-苯乙烯共聚物等）。作用机理是吸附在液滴表面，形成保护层，防止液滴之间合并一类是不溶于水的无机盐粉末（碳酸镁、碳酸钙、硫酸钡、磷酸钙、滑石等）作用机理是让粉末吸附在液滴表面，起着机械隔离作用平衡聚集..................................................稳定聚氯乙烯水/明胶/硫化钠/硫酸钠/减

8、压/换气/引发剂/升温沉析、碱处理/离心脱水/干燥D=50-200mm四.乳液聚合（Emulsionpolymerization)在乳化剂（Emulsifier)的作用下，单体分散在水介质中聚合成微小颗粒的过程1.乳化剂及其作用机理CH3(CH2)10CH2SO