聚合反应实施方法1

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1、辽宁石化职业技术学院教案副页第二章聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法工业实施方法主要有:本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合等。一、本体聚合——适用于自由基、离子型聚合反应1.定义：在不加溶剂或分散介质情况下，只有单体本身在引发剂（有时也不加）或光、热、辐射的作用下进行聚合反应的一种方法。基本组成：单体、引发剂。有时也加入增塑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和色料等。2.分类（1）根据单体与聚合物相互混溶的情况可分为：均相、非均相聚合（或沉淀聚合）两种。均相聚合反应：凡单体与所形成

2、的聚合物能相互混溶，在聚合过程中无分相现象发生的反应。沉淀聚合反应：单体与所形成的聚合物不能相互混溶，在聚合过程中，聚合物逐渐沉析出来的反应。（2）根据参加反应的单体的状态，可分为气相、液相、固相本体聚合，其中液相本体聚合应用最广泛。（3）工业上分，间歇法、连续法。3.特点：（1）聚合方法简单，生产速度快，产品纯度高，设备少。（2）易产生局部过热，致使产品变色，发生气泡甚至爆聚。（3）反应温度不易恒定，所以反应产物的相对分子质量分散性较大。

3、18《高聚物合成工艺学》辽宁石化职业技术学院教案副页（4）产品容易老化。4.主要产品：PS树脂、PMMA树脂、PE树脂、PVC树脂等。5.主要影响因素：（1）单体的聚合热会放出大量的热量，如何排除是生产中的第一个关键问题。工业生产中：一般采用两段式聚合第一段在较大的聚合釜中进行，控制10%～40%以下转化率；第二段

4、进行薄层（如板状）聚合或以较慢的速度进行。（2）聚合产物的出料是本体聚合的第二个问题，控制不好不但会影响产品的质量，还会造成生产事故。解决办法：根据产品特性，选出料方式浇铸脱模制板材或型材，熔融体挤出造粒，粉状出料。6.优点；产物纯净，适于生产板材、型材等透明制品，也可生产电绝缘材料和医用材料。7.应用：实验室研究（如单体聚合能力、动力学研究、竟聚率测定。二、溶液聚合1.定义：将单体和引发剂溶解于适当溶剂中进行聚合反应的一种方法。基本组成→单体、引发剂、溶剂2.类型：

5、18《高聚物合成工艺学》辽宁石化职业技术学院教案副页（1）根据溶剂与单体和聚合物相互混溶的情况分为：均相、非均相溶液聚合（或沉淀聚合）两种。均相聚合反应：凡溶剂与单体和聚合物能相互混溶，得到的产物为高聚物溶液（此溶液可以直接用作油漆、涂料），将此溶液注入高聚物的非溶剂中，高聚物即可沉析出

6、来，经过过滤、洗涤、干燥得到最终产品。沉淀聚合：溶剂仅能溶解单体而不能溶解聚合物的，这时所生成的聚合物呈细小的悬浮体不断从溶液中析出，经过滤、洗涤、干燥可得最终产品。（2）根据聚合机理可分为：自由基溶液聚合、离子型溶液聚合和配位溶液聚合。3.溶液聚合的特点：（1）原料纯度要求严格。（2）反应容易控制；（3）聚合物相对分子质量比较均匀；（4）易实现连续化生产。（5）聚合后，分离、回收、后处理复杂。4.溶剂对溶液聚合的影响（1）对自由基溶液聚合的影响：对引发剂有无诱导分解反应发生；链自由基对溶剂有无

7、链转移反应溶剂对聚合物的溶解能力大小，对凝胶效应的影响常见溶剂：芳烃、烷烃、醇类、醚类、胺类等有机溶剂和水等。（2）对离子型、配位型溶液聚合的影响：不能选择水、醇、酸等具有氢质子的溶剂，以防止破坏引发剂的活性；18《高聚物合成工艺学》辽宁石化职业技术学院教案副

8、页考虑对增长离子对紧密程度和活性的影响考虑向溶剂的链转移大小；考虑对引发剂及产物的溶解能力。选择：烷烃、芳烃、二氧六环、四氢呋喃、二甲基甲酰胺等。三、悬浮聚合1.定义：将不溶于水的，溶有引发剂的单体，利用强烈的机械搅拌以小液滴的形式，分散在溶有分散剂的水相介质中，完成聚合反应的一种方法。2.基本组成：单体、水、分散剂（悬浮剂）、引发剂3.聚合场所：每个小液滴内，是一种微型化的本体聚合。4.用途：聚氯乙烯、聚苯乙烯、离子交换树脂、聚（甲基）丙烯酸酯类、聚醋酸乙烯酯及它们的共聚物等。5.特点：（1）