《聚合方法》ppt課件 (2)-全文預(yù)覽
【正文】 每 cm3水中約含有 6 x 1019個乳化劑分子。 乳液聚合最廣泛使用的是陰離子乳化劑 ? 它們的極性基團(tuán)為陰離子 如 COO、 SO4 SO32等； ? 非極性基團(tuán)一般為 C11～ C17直鏈烷基或由 C3～ C8 的烷基與苯或萘基結(jié)合在一起組成 。 ? 合成橡膠生產(chǎn)中 ， 常采用氧化還原引發(fā)體系 ， – 不溶于水的氫過氧化物 – 溶于水的還原劑兩個組分 . – 分解活化能較低 ， 聚合溫度較低 ， 如 5～ 10℃ 。 (2) 乳液聚合的主要組分及其作用 ? 單體 、 分散介質(zhì) （ 通常為水 ） 、 引發(fā)劑和乳化劑 。 ? 聚合速率快，產(chǎn)物分子量高 ，在較低溫度下聚合。但在乳液聚合中，因該聚合方法具有特殊的反應(yīng)機(jī)理，速率和分子量可同時較高。 ? 聚合過程中 ， 由單體的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)決定分子量 ， 與引發(fā)劑濃度無關(guān) ， 僅決定于反應(yīng)溫度 。 懸浮聚合 （ 3）懸浮聚合實(shí)例 氯乙烯的懸浮聚合 ? 通用型 PVC用本法生產(chǎn) ， 產(chǎn)量約占 80％ ～ 85％ 。 – 水溶性有機(jī)高分子物質(zhì) – 不溶于水的無機(jī)粉末 ① 水溶性有機(jī)高分子物質(zhì) ? 作用 機(jī)理是吸附在液滴表面形成保護(hù)膜 – 起保護(hù)膠體 的作用 – 使表面張力或界面張力降低， 使 液滴變小 ? 例如 部分水解的聚乙烯醇、明膠、羧甲基纖維素、蛋白質(zhì)、淀粉、馬來酸酐一苯乙烯共聚物、聚丙烯酸鹽類 等 水溶性高分子 ② 不溶于水的無機(jī)粉末 ? 呈粉末狀吸附在液滴表面 ? 起機(jī)械隔離的作用 ? 例如 MgCO CaCO BaCO CaSO 磷酸鈣、滑石粉、硅藻土、硅酸鹽、高嶺土及白堊 難溶于水的無機(jī)物 影響樹脂顆粒大小和形態(tài)因素 ? 攪拌強(qiáng)度 ? 分散劑的性質(zhì)及用量 ? 水和單體的比例、反應(yīng)溫度、引發(fā)劑種類和用量、聚合速率、單體種類 由于懸浮聚合過程中存在分散 凝聚的動態(tài)平衡，隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，一般當(dāng)單體轉(zhuǎn)化率達(dá) 25%左右時，由于液珠的粘性開始顯著增加，使液珠相互粘結(jié)凝聚的傾向增強(qiáng)，易凝聚成塊，在工業(yè)生產(chǎn)上常稱這一時期為“危險期”，這時特別要注意保持良好的攪拌。 懸浮聚合 圖 懸浮聚合中的成珠過程示意圖 攪拌 攪拌 粘合 分散 不穩(wěn)定的分散狀態(tài) 穩(wěn)定的分散狀態(tài) 無機(jī)物的分散作用 有機(jī)物的分散作用 不穩(wěn)定的分散狀態(tài) 分散劑很重要 ? 若停止攪拌，液滴將聚集變大，最后仍與水分層因此單靠攪拌形成的液一液分散是不穩(wěn)定的。 懸浮聚合 但聚合反應(yīng)發(fā)生在各個單體液珠內(nèi)，對每個液珠而言，其聚合反應(yīng)機(jī)理與本體聚合一樣，因此懸浮聚合也稱小珠本體聚合。 超臨界流體 ：性質(zhì)介乎液體與氣體之間，具有液體的溶解能力。 溶液聚合 缺點(diǎn) ： （ i） 單體被溶劑稀釋，聚合速率慢，產(chǎn)物分子量較低； （ ii） 消耗溶劑，溶劑的回收處理，設(shè)備利用率低，導(dǎo)致成本增加； （ iii） 溶劑很難完全除去； （ iv） 存在溶劑鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，因此必須選擇鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)小的溶劑，否則鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)會限制聚合產(chǎn)物的分子量； （ v） 溶劑的使用導(dǎo)致環(huán)境污染問題。壓力 150～250MPa，溫度 170～ 200℃ ，以微量氧為引發(fā)劑。溫度從 100℃ 遞增到 220℃ 聚合，最后熔體擠塑造粒。 但不管是均相聚合還是沉淀聚合，都會導(dǎo)致自動加速作用。自動加速作用大，嚴(yán)重時可導(dǎo)致暴聚。 缺點(diǎn) ： 體系粘度大，聚合熱不易擴(kuò)散 ，反應(yīng)難以控制，易局部過熱，造成產(chǎn)品發(fā)黃。在沉淀聚合中，由于聚合產(chǎn)物不斷析出，體系粘度不會明顯
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