第五章聚合方法要点解析.pdf

第五章 聚合方法 自由基聚合反应的实施方法主要有: 本体聚合 (bulk polymerization) 溶液聚合 (solution polymerization) 悬浮聚合 (suspension polymerization) 乳液聚合 (emulsion polymerization) § 5.1 本体聚合 1. 定义 本体聚合是单体本身在不加溶剂以及其它 分散剂的条件下，由引发剂或直接由光、热 等作用下引发的聚合反应。 2. 体系组成 单体：多为油溶性 引发剂：相应为油溶性引发剂 3. 特点： （1）优点：a.组成简单，产物纯净。 适合制透明制品 b.工艺简单，成本低 反应产物可直接加工 （）缺点：体系粘度大，聚合热不易排除， 2 反应（温度）难以控制，易局部过热，造成 产品发黄。自动加速作用大，严重时可导致 爆聚。 应用不如溶液、乳液聚合广泛 （3 ）措施 a. 强化传热 b.分段聚合 (i) 预聚合：转化率控制在10～30%，体系粘 度较低，散热较容易； (ii) 后聚合：更换聚合设备（强化传热）， 分步提高聚合温度，使单体转化率90%。或 以较慢的速率进行聚合。 4.适用范围 几乎各种机理聚合反应 e.g：自由基聚合、离子聚合、配位聚合等。 5.分类 本体聚合根据聚合产物是否溶于单体可分 为两类： （i）均相聚合：聚合产物可溶于单体， 如苯乙烯、MMA等； （ii）非均相聚合（沉淀聚合）： 聚合产物不溶于单体，如聚氯乙烯 等，在聚合过程中聚合产物不断从聚合体 系中析出，产品多为白色不透明颗粒。在 沉淀聚合中，由于聚合产物不断析出，体 系粘度不会明显增加。 但不管是均相聚合还是沉淀聚合，都会 导致自动加速作用。 5.典型产品 PMMA、PS等 § 5.2 溶液聚合 1. 定义 溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中， 在溶液状态下进行的聚合反应。 生成的聚合物溶于溶剂的叫均相溶液聚合； 聚合产物不溶于溶剂的叫非均相溶液聚合。 2.体系组成 （1）单体：油类； （2 ）引发剂：油溶性； （3 ）溶剂：油类 3. 特点 优点： 体系粘度低，聚合热易扩散，聚合反应 （1） 温度易控制； （2）体系粘度低，自动加速作用不明显；溶 剂选择适当，可消除自动加速效应； （3）体系中聚合物浓度低，向高分子的链转 移生成支化或交联产物较少，因而产物分子 量易控制，分子量分布较窄； 缺点： （）单体被溶剂稀释， ［ ］，［ ］ 聚合速率 i M I , 慢； （ii ）溶剂易引起副反应，Rtr,s, 产物分子量较 低； （iii ）产品需后处理（除溶剂，以免影响性能） 溶剂需回收（以防污染） 成本高，产品纯度不如本体聚合产品 （ ）溶剂的使用导致环境污染问题。 v 3.典型产品 聚丙烯腈（PAN ）、聚乙烯醇（PVA ） 涂料 工业上，溶液聚合多用于 聚合物溶液直接使用的场合 黏合剂 纤维纺丝液 Question 1. 溶剂对聚合的影响有哪些方面？ 影响聚合速率； 产品分子量 2. 溶剂与自动加速效应？ § 5.3 悬浮聚合 1. 定义 悬浮聚合是通过强力搅拌并在分散剂的作用 下，把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中 由油溶性引