文档介绍:该【高分子化学聚合方法演示文稿 】是由【可爱的嘎GD】上传分享,文档一共【47】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【高分子化学聚合方法演示文稿 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。高分子化学聚合方法演示文稿
第一页,共47页。
聚合反应的实施方法
本体聚合
自由基聚合反应的实施方法主要有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合。
本体聚合是单体本身在不加溶剂以及其它分散剂的条件下,由引发剂或直接由光热等作用下引发的聚合反应。
优点:无杂质,产品纯度高,聚合设备简单。
缺点:体系粘度大,聚合热不易扩散,反应难以控制,易局部过热,造成产品发黄。自动加速作用大,严重时可导致暴聚。
第二页,共47页。
为解决聚合热的导出,工业上多采用两段聚合工艺:
(i) 预聚合:在较低温度下预聚合,转化率控制在10~30%,体系粘度较低,散热较容易;
(ii) 后聚合:更换聚合设备,分步提高聚合温度,使单体转化率>90%。
也可相反,先在较高温度下预聚合,控制转化率在一定范围内,然后再迅速冷却致较低温度下缓慢聚合。
第三页,共47页。
本体聚合根据聚合产物是否溶于单体可分为两类:
(i)均相聚合:聚合产物可溶于单体,如苯乙烯、MMA等;
(ii)非均相聚合(沉淀聚合):聚合产物不溶于单体,如聚氯乙烯等,在聚合过程中聚合产物不断从聚合体系中析出,产品多为白色不透明颗粒。
溶液聚合
溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中,在溶液状态下进
行的聚合反应。
第四页,共47页。
生成的聚合物溶于溶剂的叫均相溶液聚合;聚合产物不溶于溶剂的叫非均相溶液聚合。
优点:
(i)聚合热易扩散,聚合反应温度易控制;
(ii)体系粘度低,自动加速作用不明显;反应物料易输送;
(iii)体系中聚合物浓度低,向高分子的链转移生成支化或交联
产物较少,因而产物分子量易控制,分子量分布较窄;
(iv)可以溶液方式直接成品。
第五页,共47页。
缺点:
(i)单体被溶剂稀释,聚合速率慢,产物分子量较低;
(ii)消耗溶剂,溶剂的回收处理,设备利用率低,导致成本
增加;
(iii)溶剂很难完全除去;
(iv)存在溶剂链转移反应,因此必须选择链转移常数小的溶
剂,否则链转移反应会限制聚合产物的分子量;
(v)溶剂的使用导致环境污染问题。
第六页,共47页。
. 悬浮聚合
悬浮聚合是通过强力搅拌并在分散剂的作用下,把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中由油溶性引发剂引发而进行的聚合反应。
在悬浮聚合体系中,单体不溶或微溶于水,引发剂只溶于单体,水是连续相,单体为分散相,是非均相聚合反应。
但聚合反应发生在各个单体液珠内,对每个单体液珠而言,其聚合反应机理与本体聚合一样,因此悬浮聚合也称小珠本体聚合。单体液珠在聚合反应完成后成为珠状的聚合产物。
均相聚合:得到透明、圆滑的小珠;非均相聚合:得到不透明、不规整的小珠。
第七页,共47页。
悬浮聚合中,分散剂和搅拌是两个重要的因素,二者将单体分散成稳定的小液珠的过程可示意如下:
第八页,共47页。
悬浮聚合分散剂主要有两大类:
(i)水溶性的高分子:如聚乙烯醇、明胶、羟基纤维素等;
(ii) 难溶于水的无机物:如碳酸钙、滑石粉、硅藻土等。
水溶性高分子
难溶于水的无机物
悬浮聚合产物的颗粒尺寸大小与搅拌速度、分散剂用量及油水比(单体与水的体积比)成反比。
由于悬浮聚合在液珠粘性增大后易凝聚成块而导致反应失败,因此,该方法不适于制备玻璃化温度较低、粘性较大的高分子,如橡胶等。
第九页,共47页。
缺点:
(i)存在自动加速作用;
(ii)必须使用分散剂,且在聚合完成后,很难从聚合产物中除
去,会影响聚合产物的性能(如外观、老化性能等);
(iii)聚合产物颗粒会包藏少量单体,不易彻底清除,影响聚合
物性能。
优点:
(i)聚合热易扩散,聚合反应温度易控制,聚合产物分子量分布窄;
(ii)聚合产物为固体珠状颗粒,易分离、干燥。
第十页,共47页。