標籤:高分子聚合方法

溶有引發劑的單體以液滴狀懸浮於水中進行自由基聚合的方法稱為懸浮聚合法。整體看水為連續相,單體為分散相。聚合在每個小液滴內進行,反應機理與本體聚合相同,可看作小珠本體聚合。同樣也可根據聚合物在單體中的溶解性有均相、非均相聚合之分。如是將水溶性單體的水溶液作為分散相懸浮於油類連續相中,在引發劑的作用下進行聚合的方法,稱為反相懸浮聚合法。

1定義

通過強力攪拌並在分散劑的作用下,把單體分散成無數的小液珠懸浮於
懸浮聚合工藝

  懸浮聚合工藝

水中由油溶性引發劑引發而進行的聚合反應.
溶有引發劑的單體以液滴狀懸浮於水中進行自由基聚合的方法稱為懸浮聚合法。整體看水為連續相,單體為分散相。聚合在每個小液滴內進行,反應機理與本體聚合相同,可看作小珠本體聚合。同樣也可根據聚合物在單體中的溶解性有均相、非均相聚合之分。如是將水溶性單體的水溶液作為分散相懸浮於油類連續相中,在引發劑的作用下進行聚合的方法,稱為反相懸浮聚合法。

2組成

單體+(油溶性)引發劑+雙親性分散劑+去離子水,油溶性引發劑主要有油溶性引發劑主要有偶氮引發劑和過氧類引發劑,偶氮類引發劑有偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異戊腈、偶氮二環己基甲腈、偶氮二異丁酸二甲酯引發劑等,過氧化物主要是過氧化二苯甲醯這一類物質。分散劑是以有機和無機之分,有機有聚乙烯醇類、無機有碳酸鈣、碳酸鎂,硫酸鋇等。具體用哪種可根據產品的性能要求來決定。

3懸浮聚合體系

懸浮聚合體系一般有單體、引發劑、水,分散劑四個基本組分組成。懸浮聚合體系是熱力學不穩定體系,需借攪拌和分散劑維持穩定。在攪拌剪切作用下,溶有引發劑的單體分散成小液滴,懸浮於水中引發聚合。不溶於水的單體在強力攪拌作用下,被粉碎分散成小液滴,它是不穩定的,隨著反應的進行,分散的液滴又可能凝結成塊,為防止粘結,體系中必須加入分散劑。懸浮聚合產物的顆粒粒徑一般在0.05~0.2mm。其形狀、大小隨攪拌強度和分散劑的性質而定。

4特點

缺點
⑴存在自動加速作用;
⑵必須使用分散劑,且在聚合完成後,很難從聚合產物中除去,會影響聚合產物的性能(如外觀,老化性能等);
⑶聚合產物顆粒會包藏少量單體,不易徹底清除,影響聚合物性能.

5成粒機理

1 液滴形成過程
2 聚合物成粒過程

6工業化品種

懸浮法PVC
特徵:沉澱聚合(c%>0.1%)
自動加速特別早(c%=1%-5%)
分子量受溫度控制
工藝:配製懸浮體系脫氧攪拌加溫4565℃,1214h,c%=85-95%出料后處理產品.

7懸浮聚合工藝

懸浮聚合法的典型生產工藝過程是將單體、水、引發劑、分散劑等加入反應釜中,加熱,並採取適當的手段使之保持在一定溫度下進行聚合反應,反應結束后回收未反應單體,離心脫水、乾燥得產品。
懸浮聚合所使用的單體或單體混合物應為液體,要求單體純度>99.98%。
在工業生產中,引發劑、分子量調節劑分別加入到反應釜中。引發劑用量為單體量的0.1% ~ 1%。
去離子水、分散劑、助分散劑、pH調節劑等組成水相。水相與單體之比一般在75:25~50:50範圍內。
各種單體的懸浮聚合過程都採用間歇法操作。

8應用

懸浮聚合目前大都為自由基聚合,但在工業上應用很廣。如聚氯乙烯的生產75%採用懸浮聚合過程,聚合釜也漸趨大型化;聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也採用懸浮聚合法生產;其他還有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯類、氟樹脂等。
聚合在帶有夾套的搪瓷釜或不鏽鋼釜內進行,間歇操作。大型釜除依靠夾套傳熱外,還配有內冷管或(和)釜頂冷凝器,並設法提高傳熱係數。懸浮聚合體系粘度不高,攪拌一般採用小尺寸、高轉數的透平式、槳式、三葉后掠式攪拌槳。

9懸浮聚合

作者:潘祖仁 定價:¥ 19.00 元
出版社:化學工業出版社 出版日期:2001年05月
ISBN:7-5025-1758-8 開本:32 開
類別:高分子科學工程 頁數:頁
簡介
本書共分七章:總論、典型懸浮聚合工藝,聚合動力學,散劑,成粒機理,聚合反應器,以及與懸浮聚合相關的聚合方法。以高分子化學為基礎,從聚合反應工程觀點來撰寫是本書的特色。本書可用作大學本科生和研究生的輔助教材,也可供從事高分子科研,生產等技術人員參考。
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