文档介绍：本体聚合(bulk polymerization)
一, 本体聚合概述
⒈基本概念
本体聚合是指单体在少量引发剂(甚至不加引发剂而是在光,热或辐射能)的作用下聚合为高聚物的过程.
⒉本体聚合的特点
⑴优点
本体聚合的主要优点是聚合体系中组分简单,工艺过程较简单,当单体转化率很高时可以省去分离工序和聚合物后处理工序,可直接造粒得粒状树脂;同时设备利用率高,产品纯度高.
⑵缺点
其缺点是体系粘度大,聚合热不易排出,自动加速现象严重,弄不好会产生爆聚,轻者影响产品质量,重者使聚合失败.
⒊本体聚合工艺
鉴于本体聚合的特点,为了使本体聚合能够正常进行,本体聚合工艺分"预聚"和"聚合"两段进行.
"预聚"是在聚合初期,转化率不高,体系的粘度不大,聚合热容易排出的阶段,采用较高的温度在较短的时间内,利用搅拌加速反应,以便使自动加速现象提前到来.
这样,就缩短了聚合周期,提高了生产效率.
"聚合"是一旦自动加速现象到来,,充分利用自动加速现象,使反应基本上在平稳的条件下进行.
这就避免了由于自动加速现象而造成的局部过热,既保证了安全生产,又保证了产品质量,这就是本体聚合分"预聚"和"聚合"两段进行的原因.
本体聚合工艺采用预聚和聚合两段进行, 并且在不同聚合阶段控制不同的聚合温度.
二, 高分子合成工业中本体聚合的体系
鉴于
本体聚合的特点,聚合热较低,均聚速率较低的单体如苯乙烯,***丙烯酸甲酯宜采用本体聚合.
而均聚速率较高的单体如醋酸乙烯,不宜采用本体聚合.
在高聚物生产中应用本体聚合方法的有:
***丙烯酸甲酯浇铸本体聚合
苯乙烯的热聚合
乙烯高压气相自由基本体聚合
***乙烯非均相本体聚合,国外少数工厂一部分PVC的生产采用本体聚合,但所占比重很小,正在发展中.
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武汉研究生论坛
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2008年11月02日 06:16:22
回复:本体聚合,悬浮聚合,乳液聚合,溶液聚合
2楼
武汉研究生(xschou)
1841
回复:本体聚合,悬浮聚合,乳液聚合,溶液聚合
***丙烯酸甲酯的本体聚合 
一、实验目的及要求:
1、了解本体聚合的原理和特点
2、掌握本体聚合的合成方法及有机玻璃的生产工艺
3、了解聚合温度对产品质量的影响
二、实验原理:
链引发:
链增长:

链终止:

本体聚合是在没有任何介质存在下,单体本身在引发剂或直接用热、光、辐射的作用下进行的聚合反应,此法的优点是生产过程比较简单,聚合物不需后处理,产品比较纯净,可直接聚合成各种规格的板、棒及管制品,但是,由于无数热介质存在,且聚合过程中粘度不断增加,所以聚合物又是热的不良导体,聚合放出的热量难于排除,而造成局部过热,分子量不均匀。
***丙烯酸甲酯(MMA)在引发剂作用下发生聚合反应,放出大量的热,致使反应体系的温度不断升高,反应速度加快造成局部过热,使单体气化或聚合体裂解,制品便会产生气泡或空心,另一方面由于***丙烯酸甲酯(MMA)和它的聚合体密度相差甚大(,),因而在聚合时产生体积收缩,如果聚合热未经有效排除,各部分反应便不一致,收缩也不均匀,因而导致裂纹和表面起皱现象发生,为避免这种现象,在实际生产有机玻璃时常采取预聚成浆法和分步聚合法,整个过程分制模,制浆,灌浆聚合和脱模几个步骤。
在聚合反应开始前有一段诱导期,聚合率为零,体系粘度不变,在转化率超过20%以后,聚合速率显著加快,而转化率达80%以后,聚合速率显著减小,最后几乎停止,需要升高温度才能使之完全聚合。
三、实验:
1、仪器设备:
恒温水浴锅一台锥形瓶 250ml 1个
温度计 0
——100℃ 2支烧杯 500ml 1个
梨形分液漏斗 500ml 1个烘箱、量筒、模具、天平(公用)
2、药品及配比:
MMA:150ml NaOH BPO: NaCl 去离子水
3、实验步骤:
(1)单体精制
将工业纯的***丙烯酸甲酯300ml置于分液漏斗中,用10%的NaOH溶液洗2
——3次,每次用量为50ml,洗至碱液无色透解,再用2%食盐水每次50ml洗2——3次至废水呈中性,然后将***丙烯酸甲酯放入试剂瓶中,加入(20%——25%按单位量)无水***化钙放置30分钟,滤去干燥剂,为实验用精单体。
(2)模具制备
将两片玻璃(150×100)洗净烘干,在玻璃片之间垫好用玻璃纸包好的乳胶管,围成方型,留出灌料口,用铁夹夹紧,同时,取二支试管,洗净烘干。
(3)预聚
取精制的MMA150ml放入锥形瓶中,加入引发剂过