《阳离子聚合》PPT课件.ppt

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1、第三篇离子型聚合工艺第九章阳离子聚合工艺第十章阴离子聚合工艺第十一章配位离子聚合工艺1共价键均相断裂产生两个自由基，非均相断裂则产生离子。单体类型：乙烯基单体、二烯烃单体以及一些杂环化合物。同样具有链引发、链增长、链转移、链终止等基元反应。不同之处：在自由基聚合过程中引发剂种类对链增长反应无影响，但在离子聚合过程中由于对应离子的存在所以其种类的不同会明显影响增长链末端的性质；反应介质通常对自由基聚合反应过程中的链增长无影响或影响甚小，而在离子聚合过程中反应介质不仅明显影响聚合反应动力学而且还影响所得

2、大分子的分子链结构。2CompanyLogo离子（配位）聚合实施方法本体聚合（气相法、液相法）；溶液聚合（淤浆法、溶液法）；有些催化剂对水的作用敏感；反应过程中生成的碳正离子增长链、碳负离子增长链、阴离子配位键对水的作用是灵敏的。3CompanyLogo离子聚合生产工艺特点1、溶剂选择与精制可选择的范围较宽，可以是弱极性溶剂和非极性溶剂，如仲胺、芳醚、芳烃、卤化烃等。选择溶剂时应考虑因素：a.溶剂对聚合增长链活性中心不发生反应，如链终止或链转移反应；b.不会使催化剂中毒失去活性，而且不含有使催化剂中

3、毒的杂质；c.溶剂种类对聚合反应速度、聚合物结构可能发生的影响；d.适当的熔点和沸点，要求在聚合温度下保持流动状态；e.在溶液聚合过程中还要考虑溶剂对单体和聚合物的溶解能力；f.从技术经济和劳动保护上要考虑溶剂来源、成本、毒性等因素。精制：脱除水分和有害物质。通过净化剂，如活性炭、硅胶、活性氧化铝或分子筛除去微量杂质和水分。4CompanyLogo2、反应温度聚合物反应温度影响收率、聚合度、聚合反应速度、副反应、聚合物空间结构规整度以及共聚反应的竟聚率等。许多阳离子聚合反应的活化能为负值，聚合反应速

4、度随反应温度的降低而升高，平均聚合链长随温度的升高而降低。所以阳离子聚合在低温下进行。阴离子活性中心较阳离子活性中心稳定，无杂质和极性溶剂存在时，对温度不敏感，可在室温或稍高的温度下反应。5CompanyLogo3、产品分子量及分布不可能发生双分子链终止，仅可能发生单分子链终止，或活性中心转移而生成“死”分子。引发反应很快而且引发剂多在聚合反应初期消耗。分子量分布狭窄。阴离子聚合反应对此现象更为突出，甚至可以合成分散指数为1.01的单分散产品。6CompanyLogo第九章阳离子聚合工艺9.1概述9

5、.2阳离子聚合体系9.3丁基橡胶合成工艺79.1概述在高分子合成工业中，阳离子聚合往往采取低固含量的溶液聚合方法；及原料和产物多级冷凝的低温聚合工艺。特点：生产成本较高，由于聚合只限于使用高纯有机溶剂，不能用水等便宜物质作介质，因而生产成本较高。一般来说，凡是可采用自由基聚合的单体都不采用离子型聚合来制备聚合物。变化因素多，因为阳离于聚合体系具有动力学链不终止。催化剂种类多，选择范围广和单体的聚合活性可随催化剂和溶剂变化等特点，从高分子合成的角度来看，可变化因素多，是一种具有相当创造潜力、引人注目的

6、聚合方法。8CompanyLogo突出特点：由于阳离子具有很高的活性，极快的反应速度，同时也对微量的助催化剂和杂质非常敏感，极易发生各种副反应。近年来活性阳离子聚合反应得到发展，通过此技术可以合成可控制的分子量及分子量分布的聚合物。可以进行活性阳离子聚合反应的单体有：乙烯基醚类单体、异丁烯、苯乙烯及其衍生物、N-乙烯基咔唑等，其中乙烯基类单体最重要。9CompanyLogo工业上阳离子聚合生产聚合物品种主要有：聚异丁烯，聚甲醛，聚乙烯亚胺，丁基橡胶等。10CompanyLogo利用活性阳离子聚合反应

7、不仅可以合成分子量较狭窄，和可控制分子量的聚合物，而且可以获得：a.端基为某功能团的聚合物；b.具有功能性悬挂基团的聚合物；c.嵌段聚合物；d.大单体。11CompanyLogo1、阳离子聚合的单体阳离子聚合要求单体的特性：单体易于被阳离子引发，并持续增长，不易终止。单体必须是亲核性的电子给予体。如:(1)双键上带有强供电子取代基的α—烯烃；(2)具有共轭效应基团的单体；(3)含氧、氮杂原子的不饱和化合物或环状化合物(甲醛、四氢映喃、乙烯基醚、环戊二烯)等。9.2阳离子聚合体系12CompanyLo

8、go2、阳离子聚合的催化剂——“酸”1)．质子酸（含氢酸）如HClO4、H2SO4、H3PO4和三氯乙酸CCl3COOH等。2)．Lewis酸较强的有BF3、AlCl3，中强的有FeCl3、SnCl4和TiCl4，较弱的有ZnCl2等。3)．有机金属化合物有Al(C2H5)3、Al(C2H5)2Cl、AlC2H5Cl2等。4).其它能产生阳离子的物质如卤素中I2、氧翁离子、高氯酸盐[CH3CO(ClO4)]、砷酸盐、[(C6H5)3C(SbCl6)]、[C7H7(Sb