聚合反應(yīng)工程—縮聚生產(chǎn)工藝(滌綸-文庫吧資料
2024-12-14 11:56本頁面
【正文】 反應(yīng)可平穩(wěn)進行； ▲ 無需高真空，反應(yīng)設(shè)備較簡單； ▲ 可合成熱穩(wěn)定性低的產(chǎn)品。由于在低溫下進行，逆反應(yīng)不明顯。 高溫溶液聚合采用高沸點溶劑，多用于平衡逐步聚合反應(yīng)。 廣泛用于涂料、膠粘劑等的制備，特別適于分子量高且難熔的耐熱聚合物，如聚酰亞胺、聚苯醚、聚芳香酰胺等。 26 溶液聚合 單體在在溶液中進行聚合反應(yīng)的一種實施方法。 優(yōu)點 ：產(chǎn)品后處理容易，設(shè)備簡單，可連續(xù)生產(chǎn)。 任務(wù) ：及時終止反應(yīng)，避免副反應(yīng)，節(jié)能省時。 任務(wù) ：除去小分子，提高反應(yīng)程度，從而提高聚合產(chǎn)物分子量。 23 中期階段 ： 反應(yīng) ：低聚物之間的反應(yīng)為主，有降解、交換等副反應(yīng)。 條件 ：可在較低溫度、較低真空度下進行。 主要用于平衡縮聚反應(yīng)，如聚酯、聚酰胺等的生產(chǎn)。 特點： 熔融縮聚法的特點是反應(yīng)溫度很高（一般在 200℃ 以上）。 在原料熔點以下進行的縮聚反應(yīng) 。 特點：緩和、平穩(wěn)，有利于熱交換，避免了局部過熱。 縮聚反應(yīng)單體類型及特點 21 1. 熔融縮聚： 2． 溶液縮聚： 3．界面縮聚： 4．乳液縮聚： 5．固相縮聚： 反應(yīng)體系為兩液相，但形成聚合物的縮聚反應(yīng)僅在其中一相內(nèi)進行。 (4) 帶有不同類型官能團但它們之間不能相互進行反應(yīng)，只能同其他類型的單體進行縮聚反應(yīng)。 (3) 帶有不同類型官能團 （ a— R— b） ，它們間可進行反應(yīng)生成聚合物。 (2)帶有相同官能團 （ a— R— a） 但本身不能進行縮聚反應(yīng)，只能同另一類型（ b— R— b） 單體進行反應(yīng)。同類分子之間反應(yīng)。反應(yīng)活化能較 高，反應(yīng)速率慢，以小 時計 。 16 縮聚反應(yīng)的特點 縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)的基本比較 項目 加聚反應(yīng) 縮聚反應(yīng) 大分子鏈形成的特點 按鏈節(jié)進行 按鏈段進行 反應(yīng)過程中活性大分子的數(shù)目 不變 減少 單體分子的消失 在反應(yīng)的后期 在反應(yīng)的初期 鏈增長機理及增長速率 由引發(fā)、增長、終止三個 基元反應(yīng)組成，增長反應(yīng) 的活化能較小，反應(yīng)速率 極快，以秒計 。隨后出現(xiàn)了醇酸樹脂、脲醛樹脂。 13 聚合度、反應(yīng)程度 起始 單體 的 AA和 BB分子總數(shù) 數(shù)均聚合度 Xn= 生成聚合物的分子總數(shù) [NA(1+ 1/r)]/2 = [NA(1P) + NB(1rP)]/2 1+ r = 1+ r 2rP 適用于線型逐步聚合反應(yīng) 若 r≠1, P 指 量少功能基 的反應(yīng)程度 反應(yīng)程度 P定義為反應(yīng)時間 t時已反應(yīng)的 A或 B功能基的分數(shù)，即 P = 已反應(yīng)的 A(或 B)功能基數(shù) /起始的 A（或 B）功能基數(shù) 14 分子量、分布系數(shù) Mn = M0Xn 單體單元的（平均）分子量 1 + r = M0 ( ) 1 + r 2rP M0的計算分兩種情況： A. 均縮聚 ：只有一種單體，所得聚合物分子只含一種單體單元， M0就等于這一單體單元的分子量； B. 混縮聚 ：含兩種或兩種以上單體，所得聚合物分子含兩種或兩種以上的單體單元， M0就為所有單體單元的分子量的平均值。 （ iii) 準不平衡反應(yīng) ： 平衡常數(shù) K≥104 (2) 非線型逐步聚合反應(yīng) 聚合產(chǎn)物分子鏈形態(tài)不是線形的，而是支化或交聯(lián)型的。 O H( ) n + ( 2 n 1 ) H 2 O聚 合水 解11 (ii) 不平衡 線型逐步聚合反應(yīng) 聚合反應(yīng)過程中生成的聚合物分子之間不會發(fā)生交換反應(yīng)，單體分子與聚合物分子之間不存在可逆平衡，即不存在化學(xué)平衡。 如聚酯化反應(yīng)： H O O C R C O O H + H O R 39。 +8 逐步聚合反應(yīng)分類 聚合產(chǎn)物結(jié)構(gòu)不同 線型逐步聚合 非線型逐步聚合 平衡線型逐步聚合 不平衡線型逐步聚合 熱力學(xué) (1) 線型逐步聚合反應(yīng) 參與反應(yīng)的單體只含 兩個功能基 （即雙功能基單體），聚合產(chǎn)物分子鏈只會向兩個方向增長，生成 線形高分子 。如： n O=C=NRN=C=O + n HOR’OH 聚氨基甲酸酯，簡稱聚氨酯 CON RHNHCOO R 39。 4 逐步聚合反應(yīng)具體反應(yīng)種類很多，概括起來主要有兩大類： 縮合聚合 （ Polycondensation) 和 逐步加成聚合 (Polyaddition) (1) 縮聚反應(yīng) a.
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