聚合反應(yīng)工程(華東理工大學(xué))313自由基懸浮聚合生產(chǎn)工藝-文庫吧
2025-01-07 01:52 本頁面
【正文】 使聚合過程保持在一定速度下進(jìn)行，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，并能縮短聚合時(shí)間，得到較高的聚合轉(zhuǎn)化收率。 ?引發(fā)劑并用 圖： LPO與 IPP的分解速度比較及引發(fā)劑并用的效果 3 懸浮聚合的物料組成 ?水溶液相 ? 水： 水與單體在反應(yīng)中相互接觸，水的質(zhì)量對(duì)聚合反應(yīng)產(chǎn)生較大影響。工業(yè)上懸浮聚合根據(jù)工藝要求對(duì)水質(zhì)量和用量有如下要求： （ 1）水的質(zhì)量 PH： 6～ 8 可見機(jī)械雜質(zhì)：無 硬度： ≤5（或無 Ca2+、 Mg2+） 電導(dǎo)率： 1 105～ 1 106Ω/cm Cl≤10ppm （ 2）水油比 一般水油比控制在 1～ ∶1 3 懸浮聚合的物料組成 ? 分散劑（懸浮劑） 工業(yè)上常用的分散劑 水溶性高分子化合物 非水溶性高分散無機(jī)粉狀物 天然高分子化合物 合成高分子化合物 3 懸浮聚合的物料組成 工業(yè)生產(chǎn)中常用的懸浮劑有： （ 1）明膠 明膠是一種蛋白質(zhì)，由動(dòng)物的皮或骨經(jīng)煎熬而得的動(dòng)物膠，分子量為 3， 000～ 200， 000，是具有二性離子的天然高分子化合物。 由于明膠是天然高分子化合物 ， 雜質(zhì)較多 ， 質(zhì)量不易控制；故目前國(guó)內(nèi)外的使用在減少 。 但由于其來源容易 、 價(jià)廉 、 具有很強(qiáng)的保膠能力 ， 可在水油比較小的情況下使用 ， 有利于提高設(shè)備的生產(chǎn)能力 。 明膠的用量一般為水量的 ～ ％ ， 聚合完成后需要用堿洗去 。 R C HN H 2CO HO結(jié)構(gòu)式： 3 懸浮聚合的物料組成 （ 2）纖維素醚類 作為懸浮劑使用的纖維素醚類有 ：甲基纖維素（ MC）、羥乙基纖維素（ HEC）、羥丙基纖維素（ HPC）、乙基羥乙基纖維素（ EHEC）等。 使用纖維素醚類作為懸浮劑可以使聚合體系穩(wěn)定，防止和減少顆粒之粘結(jié)，減輕粘釜程度，提高產(chǎn)品質(zhì)量；得到的產(chǎn)品顆粒外形小而均勻，顆粒結(jié)構(gòu)疏松，易于吸收增塑劑，從而引起國(guó)內(nèi)外重視。 工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的纖維素醚是甲基纖維素。 3 懸浮聚合的物料組成 纖維素分子可簡(jiǎn)寫為： R（ OH） 3， 工業(yè)生產(chǎn)的纖維素醚每一鏈節(jié)中羥基的取代數(shù)目（取代度） 決定其水溶性。 取代度 在溶劑中的溶解性能 ～ 可溶于 4～ 8％氫氧化鈉溶液 ～ 可溶于冷水中 ～ 可溶于醇類 ～ 可溶于有機(jī)溶劑中 ～ 可溶于烴類 不同取代度的甲基纖維素的溶解性能 3 懸浮聚合的物料組成 纖維素醚的種類 反應(yīng)劑 溶解性能 取代度 甲基纖維素 氯甲烷 水溶性 ～ 乙基纖維素 氯乙烷 溶于有機(jī)溶劑 ～ 乙基甲基纖維素 氯甲烷＋氯乙烷 水溶性 ～ 羥甲基纖維素 氯乙酸或其鹽 水溶性 ～ 羥丙基纖維素 氯甲烷＋環(huán)氧丙烷 水溶性 ～ 羥乙基纖維素 氯甲烷＋環(huán)氧乙烷 水溶性 ～ 各種纖維素醚的性能 3 懸浮聚合的物料組成 （ 3）聚乙烯醇 人工合成懸浮劑，工業(yè)上由聚乙酸乙烯酯在堿存在下部分醇解得到。其結(jié)構(gòu)式為： ?聚乙烯醇能溶于水，其溶解度與醇解度有關(guān)； 工業(yè)生產(chǎn)中一般采用聚乙烯醇規(guī)格：醇解度為 75～ 88％的（ 1788）； 聚合度為 1700～ 2022范圍； 用量為水量的 ～ ％。 ?聚乙烯醇的分散能力還與水相中聚乙烯醇的濃度有關(guān)。 ?分散和保護(hù)液滴的能力和結(jié)構(gòu)中乙?；亢头肿恿坑嘘P(guān)； ( C H 2 C H ) n ( C H 2 C H ) mO H OCO C H 33 懸浮聚合的物料組成 （ 4）其它水溶性高分子分散劑 苯乙烯－順丁二烯酸酐共聚物的鈉鹽 ( C H C H C H 2 C H ) n C C O O O N a O H 聚甲基丙烯酸鈉鹽 O N a O C ( C H 2 C ) n C H 3 O N a O C ( C H 2 C ) n H 聚丙烯酸鈉鹽 這些懸浮劑的特點(diǎn)是：分散保護(hù)能力強(qiáng) ， 所得聚合物粒子粒度均勻；高溫（ 如在 150℃ ） 條件下性能穩(wěn)定 。 這類懸浮劑可以單獨(dú)使用 ， 也可以和其他懸浮劑配合使用 ， 以控制懸浮聚合顆粒的粒徑和粒徑分布 、 形態(tài) ， 提高加工質(zhì)量 。 3 懸浮聚合的物料組成 （ 5）非水溶性的無機(jī)化合物懸浮劑 主要指碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇、硅藻土和滑石粉等。多用于甲基丙稀酸 甲酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯等單體的懸浮聚合。 這類懸浮劑的特點(diǎn)有： 保 這類懸浮劑的特點(diǎn)是保護(hù)作用好、制得顆粒粒度均勻、表面光滑、透明 度好。 這類懸浮劑性能穩(wěn)定，可用于 150℃ 以上的高溫聚合反應(yīng)中， 且在后處 理時(shí)，也較容易用水或酸洗去。 護(hù)作用好，制得顆粒粒度均勻，表面光滑，透 明度好； 多與高分子分散劑或少量表面活性劑配合使用 ,用量變 1~5%。 3 懸浮聚合的物料組成 ? 助分散劑 主要品種：十二烷基磺酸鈣（ CABS）、石油磺酸鈣（ CPS）、石 油磺酸鈉（ SPS）和各種脂肪酸鋇鹽等。 主要作用：有利于增加單體在水相中的分散度和液滴穩(wěn)定性，降低 表面張力，并改善顆粒的結(jié)構(gòu)形態(tài)。： 用量：一般為水量的 ～ ％。用量過多，容易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。 ? 復(fù)合分散劑 通過主分散劑 、 助分散劑及攪拌的協(xié)同作用 ， 可生產(chǎn)出具有所需要的顆粒粒徑及其分布和高孔隙率等特殊要求的顆粒 。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 ? 懸浮聚合的工藝控制因素有： （ 1）投料配方： （ 2）操作工藝條件： （ 3）聚合設(shè)備的結(jié)構(gòu)： 單體的組成、水油比、引發(fā)劑、分散劑的種類和用量等。 ? 聚合溫度 ? 聚合時(shí)間 包括聚合釜的傳熱、聚合釜的攪拌、粘釜和清釜。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 ? 懸浮聚合的操作工藝控制 ① 對(duì)聚合速率的影響：
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