《高聚物合成技术》.ppt

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1、《高聚物合成技术》主讲教师：张立新本章学习目标知识目标能力目标学习并掌握连锁聚合反应、缩聚反应的各种工业实施方法的工艺特点、控制因素等能依据生产原理正确选择工业实施方法本章主要内容第一节　连锁聚合反应的工业实施方法第二节　缩聚反应的工业实施方法21连锁聚合反应的基本特征第一节　连锁聚合反应的工业实施方法聚合过程一般由多个基元反应组成；1各基元反应机理不同，反应速率和活化能差别大；2单体只能与活性中心反应生成新的活性中心，单体之间不能反应；3反应体系始终是由单体、聚合产物和微量引发剂及含活性中心的增长链所组成；4聚合产物的分子量一般不随单体转化率而变（活性聚合除外

2、）。51.自由基聚合第一节　连锁聚合反应的工业实施方法（以乙烯基单体聚合为例）增长链聚合物链聚合机理的特征为：慢引发、快增长、速终止终止反应快引发、慢增长、无终止（可采用加入极性物质终止）具有较强吸电子取代基同时具有p-p共轭体系的烯类化合物，羰基化合物以及含氧或氮的杂环化合物自由离子、紧密或松散离子对以及缔合状态等形式的阴离子2.阴离子聚合第一节　连锁聚合反应的工业实施方法活性中心单体聚合机理的特征快引发、快增长、易转移、难终止碳阳离子或氧翁离子3.阳离子聚合第一节　连锁聚合反应的工业实施方法活性中心聚合机理的特征具有推电子取代基并能够形成具有一定稳定性的碳阳

3、离子的乙烯类化合物、羰基化合物和含氧杂环化合物单体高立构规整性乙烯、丙烯、苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、环戊二烯等配位阴离子4.配位阴离子聚合第一节　连锁聚合反应的工业实施方法活性中心单体聚合机理的特征第一节　连锁聚合反应的工业实施方法连锁聚合反应的工业实施方法本体聚合自由基、离子、配位溶液聚合自由基、离子、配位悬浮聚合自由基乳液聚合自由基第一节　连锁聚合反应的工业实施方法3、聚合方法的应用通用型（GPS）：本体聚合可发型（EPS）：悬浮聚合高抗冲型（HIPS）：溶液聚合、本体聚合自由基法合成聚苯乙烯例第一节　连锁聚合反应的工业实施方法3、聚合方法的应用溶液聚合乳液

4、聚合悬浮聚合工艺简单、成本低、品质好乳液聚合可直接做PVC糊本体聚合二段法、品质更佳悬浮聚合大规模生产乳液聚合制品需求第二阶段第三阶段例自由基法合成聚氯乙烯第一阶段第一节　连锁聚合反应的工业实施方法一、本体聚合定义不加溶液或分散介质情况下，只有单体在引发剂（有时不加）或光、热、辐射的作用下进行聚合的方法。第一节　连锁聚合反应的工业实施方法一、本体聚合分类均相非均相（沉淀聚合）依单体与聚合物溶解情况依单体的状态气相液相----应用广泛固相间歇操作连续操作依操作方式第一节　连锁聚合反应的工业实施方法一、本体聚合单体引发剂助剂体系组成措施降低反应温度、分段聚合、强化传

5、热、控制在一定的转化率第一节　连锁聚合反应的工业实施方法一、本体聚合不足反应热不易导出、易局部过热、产品易老化优点均相反应体系简单；工艺简单、易于连续化聚合；生产能力大、成本低；产物纯度高、透明性好主要特点第一节　连锁聚合反应的工业实施方法一、本体聚合后聚合更换聚合设备，分步提高聚合温度，使单体转化率>90%预聚合在较低温度下预聚合，转化率控制在10%—30%，体系粘度较低，散热较容易工业上----分段聚合第一节　连锁聚合反应的工业实施方法一、本体聚合高聚物工　艺　过　程　要　点PMMA预聚阶段转化率控制在10%左右，制备黏稠浆液，然后浇模分段升温聚合，最后脱模

6、成材。PS在80～85℃下预聚至转化率为33%～35%的聚合物，流入聚合塔，温度从100℃递增至220℃，最后熔体挤出造粒。PVC制备转化率为7%～11%的预聚物，形成颗粒骨架，继续进行沉淀聚合，最后以粉状出料。LDPE选用管式或釜式反应器，连续聚合，控制单程转化率约为15%～20%，最后熔体挤出造粒。本体聚合的工业实例第一节　连锁聚合反应的工业实施方法一、本体聚合预聚合后聚合后处理110~130OC130~180OC180~225OC塔式反应器原料聚苯乙烯冷却、切粒、包装苯乙烯本体聚合塔式反应流程80OC80OC预聚釜第一节　连锁聚合反应的工业实施方法二、溶液

7、聚合定义将单体和引发剂溶解于溶剂中进行聚合反应的方法第一节　连锁聚合反应的工业实施方法二、溶液聚合分类均相非均相（沉淀聚合）依溶剂与单体和聚合物溶解情况依聚合机理自由基型聚合离子型聚合配位聚合第一节　连锁聚合反应的工业实施方法二、溶液聚合体系组成单体引发剂溶剂助剂第一节　连锁聚合反应的工业实施方法二、溶液聚合不足溶剂的加入易引起副反应、降低了单体浓度、增加成本和工艺措施选择适当的溶剂优点均相反应、降低体系粘度、易导出反应热、对涂料、粘合剂等产品可直接使用主要特点第一节　连锁聚合反应的工业实施方法二、溶液聚合溶解性活性回收可能性经济成本环保溶剂选择第一节　连锁聚合

8、反应的工业实施方法二、溶