文档介绍：
8 聚合物合成工艺
概述
自由基聚合工艺基础
本体聚合工艺
悬浮聚合工艺
溶液聚合工艺
乳液聚合工艺
离子及配位聚合工艺
逐步聚合工艺
…
…
概述
聚合物分类
天然聚合物:羊毛、皮革、棉花、木材、蚕丝、天然橡
胶…
合成聚合物:塑料、合成橡胶、合成纤维…
塑料
主体:合成树脂
组成
助剂:稳定剂、着色剂、增塑剂、填充剂、防老化
剂或不加
热塑性:反复加热软化
性能分类
热固性:经固化后,受热不熔
PE PP PS PVC
PA PC POM ABS PTFE
PSF PI
通用塑料:PE、PP、PS、PVC
按产量分类(特点:产量大、成本低、性能多样化)
工程塑料:PA、PC、POM、ABS、PTFE、
PSF、PI(特点:产量不大、成本较高
、优良性能)
合成橡胶
通用合成橡胶:丁苯、顺丁、异戊、丁基
按产量分类(特点:性能~天然橡胶)
特种合成橡胶:氟、有机硅、丁腈、氯丁、聚氨
酯(特点:特殊性能)
-
9000
1
× 9000
合成纤维
分子量较低且分布窄
聚酯纤维(涤纶)
聚丙烯腈纤维(腈纶)
聚酰胺纤维(锦纶)
聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶)
聚丙烯纤维(丙纶)
聚氯乙烯-丙烯腈共聚纤维(氯纶)
纤度:
代代
系:9000米长重量克数,纤维越细,系数越小
公支:1克纤维长度,纤维越细,公支数越大
代
系数×公支数=9000
1
高分子化合物生产过程
单体高分子化合物
原料准备与精制
1)单体
纯度要求:
对聚合有影响的杂质的特殊要求:
储存要求:防止与空气接触爆炸、防止压力过高储罐爆
破、防止泄漏、防止单体自聚、储罐远离反应装置等
2
1
30~75%
2
Sb O
2 5
2)其它
水
溶剂
助剂配制
1)引发剂
防止爆炸、避免受热和撞击
配制成30~75%溶液
计量泵
2)催化剂
离子、配位聚合催化剂:烷基金属、过渡金属卤化物等
防止与水、空气接触,以免燃烧和失效
缩聚反应催化剂:Sb2O5等较安全
3
PVA
1
PS
PVC
PAN
3)分散剂、乳化剂溶液配制
工业上均配成水溶液
例如:分散剂
纤维素醚类:冷胀热溶
聚乙烯醇类:热胀冷溶(PVA逆溶性)
聚合
1)自由基聚合
聚合方法典型例子原材料产品形态
本体聚合 PS 单、引粒状、粉状、板、管、棒
乳液聚合丁苯橡胶单、引、水、乳乳液
悬浮聚合 PVC 单、引、水、分粉状、珠状
溶液聚合 PAN 单、引、溶溶液、粉状
2
HDPE
PP
3
PET PA-6
PPTA
PET PA-6
PC
2)离子及配位聚合
本体:HDPE
溶液:淤浆法PP
3)逐步聚合
熔融缩聚:PET、PA-6
溶液缩聚:PPTA
固相缩聚:PET、PA-6后缩聚(提高分子量)
界面缩聚:PC
分离
后处理
单体回收
自由基聚合工艺基础
聚合方法选择
四种聚合方法的工艺特点
聚合方法本体聚合乳液聚合悬浮聚合溶液聚合
聚主要操作方式连续连续间歇连续
合
过反应温度控制难易易易
程单体转化率高(低) 可高、可低高不高
分及
工序复杂程度单纯复杂单纯溶液不处理则单纯
离后
回处动力消耗少稍大稍大溶液不处理则少
收理产品为乳液则少
产品纯度高有乳化剂混入有分散剂混入低
废水废气很少胶乳废水废水溶剂废水
1
2
3
PVC
4
PVC PE
PVC 6 PE
聚合方法