【正文】 并用的效果 3 懸浮聚合的物料組成 ?水溶液相 ? 水： 水與單體在反應中相互接觸，水的質(zhì)量對聚合反應產(chǎn)生較大影響。 由于明膠是天然高分子化合物 ， 雜質(zhì)較多 ， 質(zhì)量不易控制；故目前國內(nèi)外的使用在減少 。 明膠的用量一般為水量的 ～ ％ ， 聚合完成后需要用堿洗去 。 使用纖維素醚類作為懸浮劑可以使聚合體系穩(wěn)定，防止和減少顆粒之粘結，減輕粘釜程度，提高產(chǎn)品質(zhì)量；得到的產(chǎn)品顆粒外形小而均勻，顆粒結構疏松，易于吸收增塑劑，從而引起國內(nèi)外重視。 3 懸浮聚合的物料組成 纖維素分子可簡寫為： R（ OH） 3， 工業(yè)生產(chǎn)的纖維素醚每一鏈節(jié)中羥基的取代數(shù)目（取代度） 決定其水溶性。其結構式為： ?聚乙烯醇能溶于水，其溶解度與醇解度有關； 工業(yè)生產(chǎn)中一般采用聚乙烯醇規(guī)格：醇解度為 75～ 88％的（ 1788）； 聚合度為 1700～ 2022范圍； 用量為水量的 ～ ％。 ?分散和保護液滴的能力和結構中乙?；亢头肿恿坑嘘P； ( C H 2 C H ) n ( C H 2 C H ) mO H OCO C H 33 懸浮聚合的物料組成 （ 4）其它水溶性高分子分散劑 苯乙烯－順丁二烯酸酐共聚物的鈉鹽 ( C H C H C H 2 C H ) n C C O O O N a O H 聚甲基丙烯酸鈉鹽 O N a O C ( C H 2 C ) n C H 3 O N a O C ( C H 2 C ) n H 聚丙烯酸鈉鹽 這些懸浮劑的特點是：分散保護能力強 ， 所得聚合物粒子粒度均勻；高溫（ 如在 150℃ ） 條件下性能穩(wěn)定 。 3 懸浮聚合的物料組成 （ 5）非水溶性的無機化合物懸浮劑 主要指碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇、硅藻土和滑石粉等。 這類懸浮劑的特點有： 保 這類懸浮劑的特點是保護作用好、制得顆粒粒度均勻、表面光滑、透明 度好。 護作用好，制得顆粒粒度均勻，表面光滑，透 明度好； 多與高分子分散劑或少量表面活性劑配合使用 ,用量變 1~5%。 主要作用：有利于增加單體在水相中的分散度和液滴穩(wěn)定性，降低 表面張力，并改善顆粒的結構形態(tài)。用量過多，容易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 ? 懸浮聚合的工藝控制因素有： （ 1）投料配方： （ 2）操作工藝條件： （ 3）聚合設備的結構： 單體的組成、水油比、引發(fā)劑、分散劑的種類和用量等。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 ? 懸浮聚合的操作工藝控制 ① 對聚合速率的影響： 溫度上升，半衰期縮短，分解速率常數(shù)增大，鏈引發(fā)、鏈增長速率隨之增 加。在相同的時間內(nèi)較高的溫度能夠達 到較高的轉化率 。 但多數(shù)情況下，聚合溫度對分子量 的影響遠不及引發(fā)劑對分子量的影響明顯，只有氯乙烯是個例外。 ～ 177。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 不同聚合溫度和時間對苯乙烯懸浮聚合的轉化率的影響 時間， h 轉化率％ 4 懸浮聚合的工藝控制因素 聚合時間的影響因素有：溫度、壓力、引發(fā)劑的種類和用量、單體 的純度等。如果采取延長反應時間的方法來增加轉化率，將使生產(chǎn)周期延長，聚合設備利用率降低，從經(jīng)濟上考慮是不合理的。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 ?懸浮聚合的聚合裝置 主要設備： 聚合釜 聚 合 釜 的 結 構 釜體 密封裝置 減速機 電動機 釜蓋 料孔 溫度計孔 視鏡孔 人孔 攪拌器 攪拌孔 ? 懸浮聚合聚合釜的主要功能和問題 4 懸浮聚合的工藝控制因素 ?混合 —— 提供懸浮液的攪動、懸浮、分散等功能； ?傳熱 —— 解決懸浮聚合反應熱的排除問題； ?除垢 —— 解決聚合釜的結垢和清釜問題等。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 ?聚合釜的攪拌 4 懸浮聚合的工藝控制因素 ? 攪拌的目的： 聚合釜中的攪拌幫助懸浮聚合體系達到 一定的循環(huán) 流動 和剪切 流動 ,使釜內(nèi)各部分 達到溫度均一、濃度均一， 并使釜內(nèi)單體均 勻分散，懸浮成微小的液滴，加強聚合釜內(nèi) 壁的傳熱。 （ 2）在釜頂安置回流冷卻器，可將單體蒸汽冷凝回流，以增加傳熱面積。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 （ 4） 根據(jù)物料體積收縮速度而持續(xù)地注入相應體積的水 ， 可補償因反應物料體積減少而損失的有效傳熱面積 。 不銹鋼導熱系 ()數(shù)顯著低于碳鋼 ()， 但碳鋼不耐腐蝕 ， 現(xiàn)在大多數(shù)大型釜都制成碳鋼內(nèi)襯很薄的不銹鋼復合結構 。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 ?粘釜和清釜 粘釜現(xiàn)象： 懸浮聚合時，被分散的液滴在聚合過程中逐漸變成粘性物質(zhì)，攪拌時， 被攪拌槳甩到聚合釜壁上結成垢層，在聚合釜與氣相接觸的部分釜壁（如頂 蓋）也出現(xiàn)結垢。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 粘釜的原因： ? 物理因素： ⅰ . 聚合釜壁凹凸不平，聚合物沉積在缺陷中，與釜壁金屬產(chǎn)生分 子間力，從而粘釜在釜壁上； ⅱ . 樹脂顆粒的動力和粘性力達到一定強度時，會越來越牢固地黏附在釜壁上。 4 懸浮聚合的工藝控制因素 ?粘釜的控制： 反應釜和攪拌器設計時避免死角、高剪切區(qū)域，限定攪拌轉速，提高 釜壁地光潔度，要求高的甚至要達到鏡面程度。 問題： 涂布物脫落，造成阻聚。 5 典型的懸浮聚合生產(chǎn)工藝 懸浮法聚氯乙烯 ?1872年 。 ?因為聚氯乙烯原料來源豐富 （ 是耗氯的主要途經(jīng) ） ， 合成路線成熟 ，成本不高 ， 而且聚氯乙烯綜合性能良好 ， 應用領域十分廣泛 。 ?目前世界上聚氯乙烯的生產(chǎn)方法以懸浮聚合方法為主 ， 其生產(chǎn)聚氯乙烯產(chǎn)量占總產(chǎn)量的 80～ 90％ 。 ? 因為氯乙烯是很活潑的單體，其自由基由于共軛效應也相當活潑，因此自由基容易向氯乙烯單體發(fā)生鏈轉移，其反應為： ? 如果沒有單體的鏈轉移，根據(jù)鏈增長速度 (vp)與鏈引發(fā)速度 (vi)的關系預測聚氯乙烯的分子量應比實際大約要大七倍。 ~ C H － C H2C