活性阴离子聚合及其新发展.ppt

* 第一章 阴离子型活性聚合 (4)对于连续反应过程，挤出机能够很方便地控制停留时间及其分布; (5)在适宜的反应温度下，易于挥发的催化剂或反应物可通过挤出机产生的高压得到较好的控制; * 第一章 阴离子型活性聚合 (6)挤出机可以实现固体加料，并且适用于粘度极高的流体，而且可以是连续过程，这是一般传统反应器无可比拟的; * 第一章 阴离子型活性聚合 (7)组合式双螺杆挤出机的螺杆可以进行适当的调整，将反应分为多步进行，对于高温下不稳定的催化剂或反应物，可以从中段加料，减少停留时间; (8)某些反应在高压段反应后，挤出机仍然可以通过设计高效的排气口，将未反应的组分、小分子副产品以及溶剂方便地脱除; * 第一章 阴离子型活性聚合 (9)在间歇操作过程中，粘性物料从反应器中排除干净需要很长的时间，甚至会发生结垢现象，使生产效率下降.挤出机是连续过程，可以方便的对粘性物料进 行输送且可以保持自洁; (10)挤出机能处理极粘的流体，无溶剂，操作上的经济性以及在环保问题上的优越性是其它方法无法比拟的; * 第一章 阴离子型活性聚合 混合单体加料法本体反应挤出聚合的工艺流程示意图 1控制系统 2过程控制计算机 3双螺杆挤出机 4口模 5水槽 6切粒机 7混合单体储料罐 8引发剂储料罐 9单体计量泵 10引发剂计量泵 11氩气 * 第一章 阴离子型活性聚合 混合单体加料法本体反应挤出聚合的工艺流程 将吸附干燥处理过的低温保存下的丁二烯或异戊二烯单体按照一定比例通入同样经过吸附干燥处理过的苯乙烯单体中，配成混和单体，此时绝大部分丁二烯或异戊二烯单体溶解于苯乙烯单体中。将此种混合单体存储于储料罐(7)中，并保持低温。引发剂存储于储料罐(8)中，也保持在低温下。 * 第一章 阴离子型活性聚合 聚合反应时，苯乙烯/丁二烯或苯乙烯/异戊二烯混合单体由高压计量泵(9)输入挤出机，丁基锂引发剂由计量泵(10)输入挤出机。 * 第一章 阴离子型活性聚合 混合单体加料法本体反应挤出聚合的工艺流程 对于阴离子聚合体系来说，挤出机反应器必须为严格密封体系，隔绝所有的氧和水。但是通常普通挤出机螺杆后端的密封性不好，在丁二烯或异戊二烯单体汽化形成一定的高压时会发生泄漏现象.为此我们尝试将螺杆后端部分做了改进，取得良好效果。同时为了尽量减少水和氧气对聚合反应的影响，在实验之前我们在挤出机内部通入氢气并加热烘烤，通过惰性气体置换来除去双螺杆反应体系中原有的空气、水汽及其它杂质。此外在反应前，还须先注入一定引发剂，再次清除整个体系的有害杂质。 * 第一章 阴离子型活性聚合 混合单体加料法本体反应挤出聚合的工艺流程 挤出机的机身部分由8个螺段组成，各螺筒温度自进料口的40℃至口模处的200℃左右均由计算机精确控制。混合单体加料法反应挤出合成苯乙烯共聚物时挤出机螺筒各模块的温度有一个分布。所有进料口也都是密闭体系。齿轮箱与主机间除机械密封外采用氩气气封，以保证无新的杂质源进入双螺杆反应体系。 * 第一章 阴离子型活性聚合 混合单体加料法本体反应挤出聚合的工艺流程 聚合过程中产生的聚合热量，除了部分被冷却水带走外，主要通过单体汽化吸热的方式分散。这样既有利于热量的传递和散发，也确保了聚合体系不会产生局部过热现象。另一方面，由于螺杆产生的高压以及聚合物熔体的频繁流动，又会将气相组份包裹、压入聚合体系进一步聚合，使得聚合转化率沿螺杆的长度方向不断提高。混合单体在挤出机中完成聚合后，经口模挤出，于水槽冷却后直接造粒。 * 第一章 阴离子型活性聚合 反应挤出的应用及最新进展 由于反应挤出技术原料选择余地大，脱挥、造粒工艺简单，又无三废污染，适用于工业化生产，反应挤出工艺与传统的聚合工艺在技术上和经济上的优势，使得它在近十年为人们所重视。所以国际上对反应挤出的研究一直方兴未艾．目前反应挤出技术已广泛应用于聚合物的合成、共混改性、交联／偶联反应和可控降解等方面． * 第一章 阴离子型活性聚合 反应挤出的应用及最新进展 在本体反应挤出聚合中，单体或单体混合物在有极少量或没有稀释剂的情况下聚合为高聚物。目前关于本体反应挤出的研究范围较为广泛，涉及到的聚合物己有聚苯乙烯、尼龙、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲醛等的合成。 * 第一章 阴离子型活性聚合 反应挤出的展望 随着现代科学技术的迅速发展，对于高聚物材料性能的要求也越来越高，单一品种的高聚物材料已很难满足需要，而合成高聚物新品种又比较困难，因此，立足于高聚物现有品种的改性已成为一种发展趋势．利用反应挤出进行聚合物改性，其发展前景十分广阔． * 第一章 阴离子型活性聚合 反应挤出的展望 在高聚物合成方面，由于反应挤出技术能实现小批量、多品种、专门化生