高聚物合成技術(shù)ppt課件(已修改)
2025-05-16 18:06 本頁面
【正文】 《 高聚物合成技術(shù) 》 主講教師：張立新 本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識目標(biāo) 能力目標(biāo) 學(xué)習(xí)并掌握連鎖聚合反應(yīng)、縮聚反應(yīng)的各種工業(yè)實施方法的工藝特點、控制因素等 能依據(jù)生產(chǎn)原理正確選擇工業(yè)實施方法 本章主要內(nèi)容 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 第二節(jié) 縮聚反應(yīng)的工業(yè)實施方法 2 1 連鎖聚合反應(yīng)的基本特征 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 聚合過程一般由多個基元反應(yīng)組成； 1 各基元反應(yīng)機理不同，反應(yīng)速率和活化能差別大； 2 單體只能與活性中心反應(yīng)生成新的活性中心，單體之間不能反應(yīng)； 3 反應(yīng)體系始終是由單體、聚合產(chǎn)物和微量引發(fā)劑及含活性中心的增長鏈所組成； 4 聚合產(chǎn)物的分子量一般不隨單體轉(zhuǎn)化率而變（活性聚合除外）。 5 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 （以乙烯基單體聚合為例） 增長鏈 聚合物鏈 聚合機理的特征為： 慢引發(fā) 、 快增長 、 速終止 終止反應(yīng) 快引發(fā)、慢增長、無終止（可采用加入極性物質(zhì)終止） 具有較強吸電子取代基同時具有 pp 共軛體系的烯類化合物，羰基化合物以及含氧或氮的雜環(huán)化合物 自由離子、緊密或松散離子對以及締合狀態(tài)等形式的陰離子 2. 陰離子聚合 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 活性中心 單 體 聚合機理的特征 快引發(fā)、快增長、易轉(zhuǎn)移、難終止 碳陽離子或氧翁離子 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 活性中心 聚合機理的特征 具有推電子取代基并能夠形成具有一定穩(wěn)定性的碳陽離子的乙烯類化合物、羰基化合物和含氧雜環(huán)化合物 單 體 高立構(gòu)規(guī)整性 乙烯、丙烯、苯乙烯、丁二烯、異戊二烯、環(huán)戊二烯等 配位陰離子 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 活性中心 單 體 聚合機理的特征 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 本體聚合 自由基、離子、配位 溶液聚合 自由基、離子、配位 懸浮聚合 自由基 乳液聚合 自由基 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 聚合方法的應(yīng)用 通用型（ GPS）： 本體聚合 可發(fā)型（ EPS）： 懸浮聚合 高抗沖型（ HIPS）： 溶液聚合、 本體聚合 自由基法 合成 聚苯乙烯 例 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 聚合方法的應(yīng)用 溶液聚合 乳液聚合 懸浮聚合 工藝簡單、成本低、品質(zhì)好 乳液聚合 可直接做 PVC糊 本體聚合 二段法、品質(zhì)更佳 懸浮聚合 大規(guī)模生產(chǎn) 乳液聚合 制品需求 第二階段 第三階段 例 自由基法合成聚氯乙烯 第一階段 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 一、本體聚合 定義 不加溶液或分散介質(zhì)情況下，只有單體在引發(fā)劑（有時不加）或光、熱、輻射的作用下進(jìn)行聚合的方法。 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 一、本體聚合 分類 均 相 非均相（沉淀聚合） 依單體與聚 合物溶解情況 依單體的狀態(tài) 氣 相 液相 應(yīng)用廣泛 固 相 間歇操作 連續(xù)操作 依操作方式 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 一、本體聚合 單體 引發(fā)劑 助劑 體系組成 措施 降低反應(yīng)溫度、分段聚合、強化傳熱、控制在一定的轉(zhuǎn)化率 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 一、本體聚合 不足 反應(yīng)熱不易導(dǎo)出、易局部過熱、產(chǎn)品易老化 優(yōu)點 均相反應(yīng)體系簡單；工藝簡單、易于連續(xù)化聚合；生產(chǎn)能力大、成本低；產(chǎn)物純度高、透明性好 主要特點 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 一、本體聚合 后聚合 更換聚合設(shè)備，分步提高聚合溫度，使單體轉(zhuǎn)化率 90% 預(yù)聚合 在較低溫度下預(yù)聚合，轉(zhuǎn)化率控制在 10%— 30%，體系粘度較低，散熱較容易 工業(yè)上 分段聚合 第一節(jié) 連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法 一、本體聚合 高聚物 工 藝 過 程 要 點 PMMA 預(yù)聚階段轉(zhuǎn)化率控制在 10%左右，制備黏稠漿液，然后澆模分段升溫聚合，最后脫模成材。 PS 在 80～ 85℃ 下預(yù)聚至轉(zhuǎn)化率為 33%～ 35%的聚合物，流入聚合塔，溫度從 100℃ 遞增至 220℃ ，最后熔體擠出造粒。 PVC 制備轉(zhuǎn)化率為 7%～ 11%的預(yù)聚物，形成顆粒骨架，繼續(xù)進(jìn)行沉淀聚合，最后以粉狀出料。 LDPE 選用管式或釜式反應(yīng)器，
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