離子聚合與配位聚合生產(chǎn)工藝-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 荷或帶負(fù)電荷的活性離子，再與單體連鎖聚合形成高聚物的化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為離子型聚合反應(yīng) (ionic polymerization)。 c. 幾十年來(lái)，陰離子聚合的研究發(fā)展很快，而比較起來(lái)陽(yáng)離子聚合的研究比較緩慢。 它們還可與有關(guān)的離子進(jìn)行締合而處于平衡狀態(tài)。 作用：提供氫質(zhì)子或碳陽(yáng)離子與單體作用完成鏈引發(fā)過(guò)程。 這種酸的特點(diǎn)是沒(méi)有質(zhì)子，須加入微量的物質(zhì)如 H2O、 ROH、HX、 ROR等，生成絡(luò)合物，而釋放出 H+或碳正離子引發(fā)。 (3)陽(yáng)離子聚合工業(yè)應(yīng)用 ● 聚乙烯亞胺 ：主要是環(huán)乙胺、環(huán)丙胺等經(jīng)陽(yáng)離子聚合反應(yīng)。 ● 聚甲醛 ：三聚甲醛與少量二氧五環(huán)經(jīng)陽(yáng)離子引發(fā)劑 AlClBF3 等引發(fā)聚合。 丁基橡膠冷卻時(shí)不結(jié)晶， 50℃ 柔軟，耐候，耐臭氧，氣密 性好，主要用作內(nèi)胎。 3. 陰離子聚合反應(yīng)及其工業(yè)應(yīng)用 (1) 陰離子聚合反應(yīng) ● 單體種類：?jiǎn)蜗N類、共軛雙烯烴類、丙烯酸酯類、環(huán)氧化物、環(huán)硫化物、內(nèi)酯等。 e. Lewis堿及弱堿性化合物： NH NR ROR等。 d. 堿金屬烷氧基化合物： RONa、 ROLi等。 ● 鏈終止反應(yīng)： 無(wú)雜質(zhì)的聚合體系中苯乙烯、丁二烯等單體極難發(fā)生終止反應(yīng)，活性鏈壽命很長(zhǎng)。 形成條件： 體系中無(wú)雜質(zhì)；無(wú)鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移；單體不發(fā)生其他反應(yīng)；溶劑為惰性；體系內(nèi)濃度、溫度均一；無(wú)明顯鏈解聚反應(yīng)。 第二節(jié) 配位聚合反應(yīng)及其工業(yè)應(yīng)用 1. 概述 ● 定義： 配位聚合反應(yīng)是烯烴單體的碳 碳雙鍵與引發(fā)劑活性中心的過(guò)渡元素原子的空軌道配位，然后發(fā)生位移使單體分子插入到金屬 碳之間進(jìn)行鏈增長(zhǎng)的一類聚合反應(yīng)。 ●應(yīng)用： PP、 HDPE、 PSt等。 c. 經(jīng)過(guò)四元環(huán)插人過(guò)程 。 ● 配位聚合的特點(diǎn) a. 單體首先與親電性金屬配位形成絡(luò)合物。 過(guò)渡金屬化合物對(duì)聚丙烯結(jié)晶度的影響 (2)助催化劑 ： 主要是 IA— IIIA族的金屬烷基化合物或氫化物，最有效的是金屬離子半徑小、帶正電的金屬有機(jī)化合物如 Be、 Mg、Al等金屬的烷基化合物，其中以 AlEt3最常用。 b. H2O和雜質(zhì)對(duì)引發(fā)劑和影響大，所以溶劑純度要求高。 d. 考慮不同溶劑對(duì)聚合反應(yīng)速度、聚合物結(jié)構(gòu)發(fā)生的影響。 (3)反應(yīng)溫度 ： 影響聚合速度、產(chǎn)率、聚合度、結(jié)構(gòu)規(guī)整度以及副反應(yīng)等。陰離子聚合可生產(chǎn)分散指數(shù)接近 。 d. 助催化劑： AlR3應(yīng)用較多，對(duì)聚合反應(yīng)速度增加有一個(gè)最佳的濃度范圍。 a. 對(duì)聚合物的反應(yīng)速度有影響。共聚反應(yīng)所得共聚物的非均一性也很大。 例如： ZieglerNatta催化劑生產(chǎn)高密度聚乙烯，要求水 10 10O210 106， CO5 106。 (2)催化劑制備 a. 催化劑在配制過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制。 (3)聚合工藝過(guò)程 a. 操作方式 ：分為間歇操作和連續(xù)操作。 ● 而本體聚合由于聚合熱難導(dǎo)出，控制低溫有困難，所以溶液法用得較多。 ● 催化劑效率低時(shí)，需要脫灰工序。 第一代催化劑 第二代催化劑 第三代催化劑 增加用水萃取甲醇和催化劑殘留物的脫灰工序 。 淤漿法可提高聚合物濃度和生產(chǎn)能力，但聚合物以沉淀狀析出，易沉積在聚合釜底及管道中，致使產(chǎn)生阻塞。 III. 穩(wěn)定性差，控制反應(yīng)困難，可能發(fā)生暴聚。 (5) 后處理 a. 脫單體 配位聚合反應(yīng)單體一般是氣體 b. 脫灰 催化劑效率較低時(shí)須經(jīng)脫灰處理 。 脫灰處理的漿液 離心機(jī)進(jìn)行液 固分離 溶劑送往回收工段 高粘度膠粒噴入沸水 溶劑蒸出 催化劑溶于水中 擠壓脫水 熱空氣干燥 配位聚合生產(chǎn)合成橡膠的后處理 過(guò)濾分離 滾筒擠壓干燥機(jī) d. 回收處理 e. 造粒 聚乙烯和合成橡膠 精餾分離、回收溶劑 聚丙烯 無(wú)規(guī)物與溶劑分離 第四章 思考題 2. 什么是 ZieglerNatta催化劑，它的組
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