《聚合方法》PPT课件

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1、第五章聚合方法本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合本章主要内容：引言本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合教学目的及要求：了解：各种聚合方法的特点；掌握：乳液聚合的优点及三个阶段的特点；了解：悬浮聚合、乳液聚合机理及动力学。教学重点：自由基聚合的实施方法的优缺点；乳液聚合的三个阶段；乳化剂及悬浮剂的选择；乳液聚合三个阶段的特点，开始和结束的标志。教学难点：乳液聚合的三个阶段教学方法及手段：课堂学习，课堂讨论，课后提问，课下作业教学时间：4学时时间分配：1.开始部分（5分钟）2.讲授课程（170分钟）3.课堂讨论（5分钟）4.内容小结（5分

2、钟）5.习题讲解（15分钟）（PolymerizationProcess）自由基聚合方法逐步聚合方法5.1引言聚合机理和动力学（mechanismandkinetics)聚合过程（polymerizationprocess）聚合反应器(reactor)：流动特性、传热传质、反应器构型连锁：自由基、阴离子、阳离子、配位逐步：缩聚、聚加成、开环等实施方法：本体、溶液、悬浮、乳液（自由基）相态变化：分散情况、是否沉淀、是否存在界面等操作方式：间歇、连续、半连续聚合反应工程考虑的三个层次5.1引言自由基聚合方法聚合方法概述本体聚合溶液聚

3、合悬浮聚合乳液聚合超临界CO2聚合55.1引言聚合方法概述逐步聚合方法熔融缩聚溶液缩聚界面缩聚超临界CO2缩聚5.1引言连锁聚合反应四种聚合方法的示例聚合方法单体-介质聚合物-单体（或溶剂）均相聚合沉淀聚合本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合均相均相非均相非均相苯乙烯（液相）甲基丙烯酸甲酯（液相）苯乙烯-苯丙烯酰胺-水苯乙烯甲基丙烯酸甲酯醋酸乙烯酯丁二烯-苯乙烯氯丁二烯氯乙烯苯乙烯-甲醇四氟乙烯-水氯乙烯偏二氯乙烯氯乙烯5.1引言四种聚合方法的比较比较项目本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合配方主要成分单体引发剂单体引发剂溶剂单体引发剂

4、水分散剂单体水溶性引发剂水乳化剂聚合场所本体内溶液内液滴内胶束和乳粒内聚合机理自由基聚合机理，提高速率的因素能降低产物相对分子质量。伴有向溶剂的链转移反应，一般相对分子质量和聚合速率较低。与本体聚合相同能同时提高聚合速率和相对分子质量。生产特点反应热不易移出，多间歇、少为连续生产，设备简单，宜生产板和型材。散热容易，连续、间歇均可，不宜生产干粉或粒状树脂。散热容易，间歇生产，需要分离、干燥等过程。散热容易，间歇、连续均可，生产固体树脂需要凝聚、干燥等过程。产物特征纯、色浅、相对分子质量分布宽聚合物可直接用于油漆、黏合剂等。较纯，

5、处理不好会有少量分散剂残留。乳状液可直接用于黏合剂、涂料等，固体产物含有少量乳化剂等物料起始状态本体聚合BulkPolymerization溶液聚合SolutionPolymerization乳液聚合EmulsionPolymerization悬浮聚合SuspensionPolymerization5.1引言单体本身加少量引发剂（甚至不加）的聚合单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合单体以液滴状悬浮于水中的聚合单体、水、水溶性引发剂、乳化剂(emulsifier)配成乳液状态所进行的聚合。本体聚合悬浮聚合乳液聚合溶液聚合何谓本体聚合不

6、加其它介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等作用下进行的聚合反应色料增塑剂润滑剂聚合场所：本体内单体包括气态、液态和固态单体引发剂一般为油溶性助剂基本组分5.2本体聚合产品纯净，不存在介质分离问题可直接制得透明的板材、型材聚合设备简单，可连续或间歇生产优点缺点体系很粘稠，聚合热不易扩散，温度难控制轻则造成局部过热，产品有气泡，分子量分布宽重则温度失调，引起爆聚5.2本体聚合解决办法预聚在反应釜中进行，转化率达10～40％，放出一部分聚合热，有一定粘度后聚在模板中聚合，逐步升温，使聚合完全5.2本体聚合高聚物工　艺　过　程　要　点

7、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例一.聚甲基丙烯酸甲酯板材的制备将MMA单体,引发剂BPO或AIBN,增塑剂和脱模剂置于普通搅拌釜内,90~95℃下反应至10

8、~20%转化率,成为粘稠的液体。停止反应。将预聚物灌入无机玻璃平板模具中，移入热空气浴或热水浴中，升温至45~50℃，反应数天，使转化率达到90%左右。然后在100～120℃高温下处理一至两天，使残余单体充分聚合。PMMA为非晶体聚合物，Tg=105℃，机械性能