高分子化学(第四版)第五章_聚合方法[1].ppt

聚合物生产实施的方法,称为聚合方法。
溶解性
沉淀聚合
非均相聚合
均相聚合
第五章聚合方法
聚合物—单体互溶
单体形态
气相聚合
固相聚合
在单体沸点以上聚合
在单体熔点以下聚合
聚合物—单体部分溶
聚合物—单体不溶
一. 引言
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本体聚合:单体本身加少量引发剂(甚至不加)的聚合。
溶液聚合:单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。
悬浮聚合:单体以液滴状悬浮于水中的聚合。
乳液聚合:单体、水、水溶性引发剂、乳化剂配成乳液状态所进行的
聚合。
气相聚合:只用极少量稀释剂作催化剂的分散介质,并在单体沸点以上温度下的聚合。
固相聚合:固体单体在其熔点以下(或在单体熔点以上,聚合物熔点以下)的聚合
(实质为不添加介质的本体聚合)
熔融聚合:聚合温度在单体和聚合物熔点以上的缩聚。(本质也为本体聚合)
界面缩聚:两种单体分别溶于互不相溶的溶剂中,在界面上发生的缩聚反应。
淤浆聚合:引发剂和聚合物均不溶于单体和溶剂的聚合。
均相聚合:单体、引发剂和聚合物均溶于同一溶剂的聚合。(包含本体和溶液聚合)
沉淀聚合:聚合物不溶于单体和溶剂,在聚合过程中形成的聚合物不断沉淀析出的
聚合。
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工程
间歇聚合
连续聚合
间歇聚合
单体物料一次加入反应器,反应结束后一次出料。
连续聚合
单体等物料不断进料、连续出料的聚合。可以是单釜或多釜串联。
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自由基聚合方法
离子和配位聚合方法
逐步聚合方法
本体聚合
溶液聚合
悬浮聚合
乳液聚合
溶液聚合
本体聚合
熔融缩聚
溶液缩聚
界面缩聚
固相缩聚
根据产品性能的要求与经济效益,选用一种或几种方法进行。
如何选择聚合方法:
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本体聚合
组成: 单体:包括气态、液态和固态单体;引发剂(或无)
定义:单体本身加少量引发剂(甚至不加)的聚合。
助剂
色料
增塑剂
润滑剂
聚合场所:本体内
本体聚合的优缺点:
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2、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。(关键:散热)
解决办法:分段聚合
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。
1、优点
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。
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聚合实例:聚苯乙烯,有机玻璃(PMMA)
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溶液聚合
定义:单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。
组成:单体,引发剂,溶剂
聚合场所:在溶液内
本体聚合的优缺点:
优点
缺点
散热控温容易,可避免局部过热
体系粘度较低,能消除凝胶效应
溶剂回收麻烦,设备利用率低
聚合速率慢
分子量不高
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1、溶剂的加入可能影响聚合速率、分子量分布;
溶剂导致笼蔽效应使f 降低;
溶剂的加入降低了[M],使 Rp 降低;
向溶剂链转移的结果使分子量降低。
2、溶剂对聚合物的溶解性能与凝胶效应有关
良溶剂,为均相聚合,[M]不高时,可消除凝胶效应
沉淀剂,凝胶效应显著,Rp ,Mn 
劣溶剂,介于两者之间
溶剂对聚合的影响:
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1. 溶剂的活性
溶剂是介质,对引发剂有诱导分解作用(极性溶剂),有链转移反应。故一般选择活性低的溶剂。
2. 溶剂的溶解性
选用良溶剂,有可能消除凝胶效应。
3. 沸点须略高于聚合反应温度。
4. 安全性:毒性低。
5. 经济性:价格要低。
工业上,溶液聚合多用于聚合物溶液直接使用的场
合如涂料、胶粘剂、浸渍液、合成纤维纺丝液
关键:溶剂的选择:
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