第二章自由基聚合及其应用ppt课件.pptx

《第二章自由基聚合及其应用ppt课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章自由基聚合及其产品自由基聚合及其产品活性自由基聚合及其产品§1.1自由基聚合(free-radical-polymerization)基本原理及其特点R-RR+nMR+RPolymer一、自由基聚合的特点1反应分链引发、增长、终止、转移等基元反应，具有慢引发、快增长、速终止的特点；（1）引发剂分解是吸热反应，活化能高100－150KJ/mol；（2）链增长是放热反应，活化能低，20－35KJ/mol；（3）链自由基活性高，终止活化能更低，8－20KJ/mol2聚合体系由单体和聚合物两部分组

2、成，不存在聚合度递增的中间产物；3延长反应时间只是提高转化率，对分子量影响很小；4在自由基聚合中伴有链转移反应，使聚合物分子量降低，可加入适量的链转移剂来控制产品的分子量。二、自由基可聚合单体乙烯取代烯烃：CH2=CH-R，其中R为取代基聚合体系组成单体；引发剂；介质§1.2聚苯乙烯材料的合成和制备HIPSGPPS聚苯乙烯材料发展GPPS（通用聚苯乙烯）HIPS（高抗冲聚苯乙烯）EPS（可发泡聚苯乙烯）ABS（丙烯腈和苯乙烯、丁二烯共聚物）AS（丙烯腈和苯乙烯共聚物）ASA（丙烯酸酯、丙烯腈、苯

3、乙烯三元无规共聚物）MS（甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物）SMI（苯乙烯与马来酰亚胺共聚物）SMA（苯乙烯和马来酸酐无规共聚物）AES（由苯乙烯、丙烯腈接枝于三元乙丙橡胶的共聚物）MBS（甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丁二烯三元共聚物）MABS（甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、丁二烯四元共聚物）1.2.1苯乙烯聚合基本原理热聚合原理三烯化合物H1.2.2GPPS聚合的工艺聚合方法本体法或溶液本体法悬浮法卧式活塞流反应器釜式反应器塔式反应器预聚合聚合技术来源MTC）兰化、吉化四釜满釜连续聚合美国Cosde

4、n公司（Fina公司）抚顺石化一台预聚釜反应器与一台卧式反应器串联美国道（Dow）化学公司燕化化工一厂三台立式聚合釜串联操作聚合釜的数量和反应釜的形式随各国技术不同而不同日本东洋工程公司－三井东压公司（TEC－St导生BR罐乙苯矿108℃180℃储罐聚合反应釜90℃计量泵Cat物闪蒸油过滤器去造粒浆液槽原料燕化化工一厂PS（HIPS）溶液本体聚合工艺流程循环St工艺条件：进料温度：90℃；停留时间：1～2h;操作温度：108～180℃；压力：0.25～0.4MPa转化率：85％；撤热方式：分段夹

5、套，内冷盘管产品分子量的控制因素反应温度T↑→Mn↓乙苯用量乙苯用量↑→Mn↓PSPS在生物医药中的应用培养皿、试剂盒等橡胶苯乙烯溶解本体预聚本体聚合挤条造粒橡胶苯乙烯溶解本体预聚引发剂悬浮聚合干燥造粒产品水、分散剂1.2.3.HIPS的合成工艺和聚合物结构特点（溶液）本体法产品本体－悬浮法粘度-转化率图和在HIPS胶粒形态制造中其构造改变的现象胶粒结构分布以聚苯乙烯为连续相，以橡胶粒子为分散相，相界面以二烯烃橡胶的苯乙烯接枝共聚物作相容剂PS撞击示意图HIPS性能影响因素橡胶含量橡胶颗粒的大小

6、橡胶相的状态橡胶的种类橡胶的分子量接枝率PS的性质橡胶含量HIPS中橡胶含量增加，则冲击强度提高，但拉伸强度、弯曲强度和熔融指数等降低。通常HIPS中橡胶含量为3％－10％（质量），半抗冲击型产品的橡胶含量略低约为3％，抗冲击型产品橡胶含量约6%，高抗冲击产品含量为8－10％，超高抗冲击型产品中橡胶含量可高达25％左右。抗冲击能力的真正判据是橡胶相颗粒含量。而橡胶颗粒的大小、多少均与橡胶含量有关。橡胶颗粒的大小HIPS中橡胶的粒径通常为1－5µm。橡胶的粒径不能小于裂缝的宽度，否则橡胶颗粒嵌入裂

7、缝中而起不到增韧作用。橡胶粒径过大，则颗粒数减少，与裂缝相遇到几率减少，同样也难于发挥良好的增韧作用。大粒径橡胶颗粒对终止开裂有良好效果，而小粒径橡胶颗粒能够有效地诱发和终止银纹。因此，扩大橡胶颗粒粒径分布有利于提高HIPS的冲击强度。橡胶粒径大小及分布主要取决于聚合时的搅拌强度以及橡胶浓度。橡胶相状态在HIPS中有大量包裹着PS的橡胶颗粒，这样可使橡胶相体积增加10％－40％。橡胶中包藏物的存在对橡胶起到增强作用，而这种被增强的橡胶颗粒又对PS基体起更有效的增韧作用，一般来说，在橡胶含量相同的

8、情况下，橡胶相体积越大对HIPS增韧效果越好，但包藏量为橡胶量两倍左右较为适宜。橡胶品种橡胶品种对HIPS的性能也有很大影响，目前一般采用BR、SBR、SBS、SIS。BR具有相当好的耐热性，有利于HIPS的加工，另一方面，它有很低的玻璃转化温度（Tg），易于产生松弛，有利于银纹的产生和终止，故增韧效果也越好。在0℃有结晶，因而，减弱了HIPS的低温韧性。除了BR外，如苯乙烯－丁二烯的嵌段共聚物也用于制备HIPS。这种体系橡胶颗粒粒径小于1µm，具有高光泽和高刚性；但和相同BR含量相比具有更低的