聚合反應(yīng)方法ppt課件-展示頁
2025-05-12 04:49本頁面
【正文】 引發(fā)。其連續(xù)聚 合的散熱問題可由預(yù)聚合和聚合兩階段克服。經(jīng)雙向拉伸或加入交聯(lián)性單體 [如乙二醇二 （甲基）丙烯酸酯 ]共聚，可提高強(qiáng)度。 本體澆鑄聚合的 PMMA分子量可達(dá) 106 ，而注塑用懸浮 法的 PMMA分子量一般為 5~10萬。若聚合過快，分子量 受影響；聚合溫度過高，產(chǎn)生氣泡 （由于 MMA 的 ℃ )。灌注于模中。s）。 有機(jī)玻璃板的制備 多采用三段聚合工藝： (1) 預(yù)聚合 ：單體 MMA+引發(fā)劑（ BPO或 AIBN），另有增 塑劑、脫模劑等。 本體聚合 聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA），由于較好的光學(xué)性能， 透光率 92%， 有機(jī)玻璃。 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，分子量分布寬，影響機(jī)械性能。 優(yōu)點(diǎn) ：無雜質(zhì)，產(chǎn)品純度高，聚合設(shè)備簡單。四種聚合方法比較如下： 本 體 溶 液 懸 浮 乳 液 主要成分 單體、引發(fā)劑 單體、引發(fā)劑 單體、引發(fā)劑 單體、 水性 引發(fā)劑 溶劑 水、分散劑 水、乳化劑 聚合場(chǎng)所 本體內(nèi) 溶液內(nèi) 液滴內(nèi) 膠束和乳膠粒內(nèi) 聚合機(jī)理 自由基聚合 向溶劑鏈轉(zhuǎn)移 與本體相同 能同時(shí)提高 一般機(jī)理 聚合速率和分子量 生產(chǎn)特征 不易散熱 易散熱 易散熱 易散熱 間歇、連續(xù) 連續(xù)生產(chǎn) 間歇生產(chǎn) 可連續(xù)生產(chǎn) 生產(chǎn) 不易干燥 須分離 須分離 產(chǎn)物特征 純凈、透明 直接使用 有少量分散劑 直接使用 本體聚合 離子聚合對(duì)介質(zhì)要求較高，一般只適用于本體及溶液 聚合；縮聚反應(yīng)一般選用熔融縮聚、溶液縮聚和界面縮 聚。而聚氯乙烯不溶于氯乙烯 中，在聚合過程中從單體中析出，形成兩相，屬非均相 聚合。 根據(jù)聚合物在其單體或聚合溶劑中的溶解性，本體、 溶液和懸浮聚合都有均相和非均相聚合之分。 高分子導(dǎo)論 第四章 聚合反應(yīng)的方法 概述 自由基聚合反應(yīng)的實(shí)施方法主要有 : 本體聚合 、 溶液 聚合 、 懸浮聚合 、 乳液聚合 。 按單體和所用聚合介質(zhì)的溶解分散情況來劃分 ,本體聚 合和溶液聚合屬 均相體系 ,而懸浮聚合和乳液聚合則屬 非 均相體系 。如聚苯乙 烯可溶于苯乙烯中，所以苯乙烯的本體、溶液和懸浮聚 合始終為均相，屬均相聚合。 概述 本體與懸浮聚合機(jī)理本質(zhì)上相似， 乳液聚合則有獨(dú)特 的機(jī)理。 本體聚合 ： 單體本身在不加溶劑以及其它介質(zhì)的條件 下，由引發(fā)劑、光、熱、輻射作用下引發(fā)的聚合反應(yīng)。宜制造 板材、型材、透明制品等。自動(dòng)加速 作用大，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致 爆聚 。聚甲基丙烯酸甲酯可選 用懸浮、乳液、溶液聚合，但間歇本體法是最重要的 方法。 溫度 90~95℃ 下預(yù)聚合，轉(zhuǎn)化率控制 在 10~20%，體系粘度較低（ 1Pa 然后冷卻 使聚 合暫 停。 本體聚合 （ 2）聚合 ：灌注后，移入空氣浴或水浴中， 40~45℃ 聚合數(shù)天， 轉(zhuǎn)化率可達(dá) 90%左右。 （ 3）后處理 ：升溫 100~120 ℃ 處理，充分聚合。 PMMA為無 定型聚合物， Tg=105 ℃ ，機(jī)械強(qiáng)度好，尺寸穩(wěn)定，透明，耐光，但 不耐溶劑。 本體聚合 苯乙烯常用本體和懸浮聚合，乳液法較少。 （ 1）預(yù)聚合 ：溫度 80~90℃ ，轉(zhuǎn)化率 30~35%以下。 （ 2）聚合 ：粘稠預(yù)聚體流入聚合塔，溫度 100~200℃ ， 轉(zhuǎn)化率達(dá) 98~99%，經(jīng)（熔融）擠出，造粒，得透明的聚 苯乙烯粒料。 本體聚合 氯乙烯主要方法是懸浮法（占 80~85%），其次是乳液、 本體法。 （ 1） 預(yù)聚合 ：部分單體加少量高活性引發(fā)劑， 50~70℃ 下預(yù)聚至 7~11%轉(zhuǎn)化率。 （ 2）聚合 ：預(yù)聚物，另部分單體，另一種引發(fā)劑，使轉(zhuǎn) 化率達(dá) 70~90%。 一般預(yù)聚合 1~2小時(shí)，聚合 5~9小時(shí)。但動(dòng)力 學(xué)上實(shí)現(xiàn)聚合要高溫、高壓條件下或特殊引發(fā)體系。原因， RO + RH ROOH 難引發(fā) 但高溫下 ROOH ROOH 引發(fā)聚合 乙烯本體聚合一般采用連續(xù)法，管式或釜式反應(yīng)器均 有。 本體聚合 經(jīng)減壓，使聚合物與氣 /液分離，聚合物經(jīng)擠出造粒， 即成聚乙烯樹脂 。 用 ZieglerNatta引發(fā)體系 ,低壓（常壓）、低溫（ 50 ~70 ℃ ）聚合（稱 低壓聚乙烯 LPPE），支鏈少，密度高 （ ~ 高密度聚乙烯 HDPE） ，結(jié)晶度高 （ 80~90%），熔點(diǎn)高（ 125~130℃ ）。 采用絡(luò)合引發(fā)體系，乙烯與少量丁烯進(jìn)行共聚，可制 得 線型低密度 聚乙烯（ LLDPE）。 生成的聚合物溶于溶劑的叫均相溶液聚合；聚合產(chǎn)物 不溶于溶劑的叫非均相溶液聚合。 溶液聚合 缺點(diǎn) ： （ 1） 單體被溶劑稀釋，聚合速率慢，產(chǎn)物分子量較低； （ 2） 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(huì)限制聚合產(chǎn)物的分子量； （ 3） 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； （ 4） 溶劑很難完全除去； （ 5） 溶劑的使用導(dǎo)致環(huán)境污染問題。對(duì) AIBN影響小。 （ 2） 對(duì)聚合物的溶解和凝膠效應(yīng)的影響
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