review 1、乙烯和丙烯在高温、高压下自由基聚合,发现乙烯 可以得到高分子量的聚合物,而丙烯不能,试解释原因 2、LDPE和HDPE在分子链结构上各有何特点,如何形 成的?
1、乙烯和丙烯在高温、高压下自由基聚合,发现乙烯 可以得到高分子量的聚合物,而丙烯不能,试解释原因。 2、LDPE和HDPE在分子链结构上各有何特点,如何形 成的?
1、聚合反应与聚合方法 聚合反应: 主要指聚合反应的机理,如连锁聚合中的自由基聚合、阳离子聚合、 阴离子聚合、配位聚合、开环聚合;逐步聚合中的线型缩聚、体型缩聚等。 聚合方法:实施聚合反应所采用的方法。 ◎连锁聚合: 本体聚合 Bulk Polymerization 溶液聚合 Solution Polymerization 悬浮聚合 Suspension Polymerization 乳液聚合 Emulsion Polymerization ●逐步聚合: 熔融缩聚 Melt Polymerization 溶液聚合 Solution Polymerization 界面缩聚 nterfacial Polymerization 固相缩聚 Sold Polymerization
1、聚合反应与聚合方法 主要指聚合反应的机理,如连锁聚合中的自由基聚合、阳离子聚合、 阴离子聚合、配位聚合、开环聚合;逐步聚合中的线型缩聚、体型缩聚等。 连锁聚合: 本体聚合 Bulk Polymerization 溶液聚合 Solution Polymerization 悬浮聚合 Suspension Polymerization 乳液聚合 Emulsion Polymerization 逐步聚合: 熔融缩聚 Melt Polymerization 溶液聚合 Solution Polymerization 界面缩聚 Interfacial Polymerization 固相缩聚 Sold Polymerization 聚合反应: 聚合方法:实施聚合反应所采用的方法
2、聚合方法的分类 表1聚合体系和实施方法示例 聚合物单体(或溶剂)体系 单体-介质体系 均相聚合 沉淀聚合 本体聚合 气态苯乙烯 乙烯高压聚合 液态丙烯酸酯类 氯乙烯 固态 丙烯腈 均相体系 溶液聚合苯乙烯苯 丙烯酸水 苯乙烯甲醇 丙烯腈二甲基甲丙烯酸己烷 酰胺 丙烯腈-水 悬浮聚合苯乙烯 非均相体系 甲基丙烯酸甲酯氯乙烯 〖乳液聚合「苯乙烯、丁二烯‖氯乙烯
表1 聚合体系和实施方法示例 单体-介质体系 聚合物-单体(或溶剂)体系 均相聚合 沉淀聚合 均相体系 本体聚合 气 态 液 态 固 态 苯乙烯 丙烯酸酯类 乙烯高压聚合 氯乙烯 丙烯腈 溶液聚合 苯乙烯-苯 丙烯酸-水 丙烯腈-二甲基甲 酰胺 苯乙烯-甲醇 丙烯酸-己烷 丙烯腈-水 非均相体系 悬浮聚合 苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯 氯乙烯 乳液聚合 苯乙烯、丁二烯 氯乙烯 2、聚合方法的分类
3、聚合方法的应用 例 自由基法合成聚苯乙烯 通用型(GPS):本体聚合 →可发型(EPS) 悬浮聚合 高抗冲型(HPS):溶液聚合-本体聚合 例 表2自由基法合成聚氯乙烯 第一阶段 第二阶段 第三阶段 溶液聚合 悬浮聚合 本体聚合 工艺简单、成本 二段法、品质更法 乳液聚合 低、品质好 悬浮聚合 乳液聚合 大规模生产 可直接做PvC乳液聚合 制品雳求
3、聚合方法的应用 例 例 自由基法合成聚苯乙烯 通用型(GPS): 本体聚合 可发型(EPS): 悬浮聚合 高抗冲型(HIPS):溶液聚合- 本体聚合 表2 自由基法合成聚氯乙烯 第一阶段 第二阶段 第三阶段 溶液聚合 乳液聚合 悬浮聚合 工艺简单、成本 低、品质好 乳液聚合 可直接做PVC糊 本体聚合 二段法、品质更佳 悬浮聚合 大规模生产 乳液聚合 制品需求
1、体系组成 +单体 气态:乙烯 ∞液态:苯乙烯 引发剂 注意与单体、聚合物的相溶性。 如采用其它引发形式,如热引发、辐射引发、光引发等,则不加 引发剂 助剂 相对分子质量调节剂、润滑剂、抗氧剂、增塑剂、紫外线吸收剂等
1、体系组成 单体 引发剂 助剂 注意与单体、聚合物的相溶性。 相对分子质量调节剂、润滑剂、抗氧剂、增塑剂、紫外线吸收剂等。 如采用其它引发形式,如热引发、辐射引发、光引发等,则不加 引发剂 气态:乙烯 液态:苯乙烯
2、主要特点 +优点 均相反应。 体系简单。 生产流程短、设备少、工艺简单、基本无需后处理、易于连续化聚合; 生产能力大、成本低;产物纯度高、透明性好 +不足 反应热不易导出、易局部过热。 +措施 降低反应温度 分段聚合 强化传热 控制在一定的转化率
2、主要特点 优点 体系简单。 生产流程短、设备少、工艺简单、基本无需后处理、易于连续化聚合; 生产能力大、成本低;产物纯度高、透明性好。 不足 反应热不易导出、易局部过热。 措施 降低反应温度 分段聚合 强化传热 控制在一定的转化率 …… 均相反应
3、应用实例可广泛用于各种链锁聚合、逐步聚合等。 表3本体聚合工业生产实例 聚合物 引发 工艺过程 产品特点与用途 聚甲基丙 BPO 第一段预聚到转化率10%左右的光学性能优于无机玻璃 烯酸甲酯 AIBN 粘稠浆液,浇模升温聚合,高温可用作航空玻璃、光导纤维 后处理,脱模成材。 标牌等。 第一段于80~90预聚到转化率电绝缘性好、透明、易染色 BPO 30~35%,流入聚合塔,温度由、易加工。多用于家电与仪 聚苯乙烯热引发160C递增至22聚合,最后表外壳、光学零件、生活日 熔体挤出造粒 用品等。 过氧化乙 第一段预聚到转化率7~11% 聚氯乙烯酰基碘酸淀聚合,最后以粉状出料 具有悬浮树脂的疏松特性 形成颗粒骨架,第二阶段继续沉且无皮膜、较纯净。 管式反应器,180~200C、150分子链上带有多个小支链, 高压聚乙烯微量氧 200pa连续聚合,转化率15密度低(LDPE),结晶度 30%熔体挤出出料。 低,适于制薄膜。 聚丙烯 高效载体配催化剂与单体进行预聚,再进入 位催化剂|环式反应器与液态丙烯聚合,转比淤浆法投资少40~50% 化率40%出料
3、应用实例 表3 本体聚合工业生产实例 聚合物 引发 工艺过程 产品特点与用途 聚甲基丙 烯酸甲酯 BPO AIBN 第一段预聚到转化率10%左右的 粘稠浆液,浇模升温聚合,高温 后处理,脱模成材。 光学性能优于无机玻璃 可用作航空玻璃、光导纤维 、标牌等。 聚苯乙烯 BPO 热引发 第一段于80~90OC预聚到转化率 30~35%,流入聚合塔,温度由 160OC递增至225OC聚合,最后 熔体挤出造粒。 电绝缘性好、透明、易染色 、易加工。多用于家电与仪 表外壳、光学零件、生活日 用品等。 聚氯乙烯 过氧化乙 酰基磺酸 第一段预聚到转化率7~11%, 形成颗粒骨架,第二阶段继续沉 淀聚合,最后以粉状出料。 具有悬浮树脂的疏松特性, 且无皮膜、较纯净。 高压聚乙烯 微量氧 管式反应器,180~200OC、150 ~200Mpa连续聚合,转化率15 ~30%熔体挤出出料。 分子链上带有多个小支链, 密度低(LDPE),结晶度 低,适于制薄膜。 聚丙烯 高效载体配 位催化剂 催化剂与单体进行预聚,再进入 环式反应器与液态丙烯聚合,转 化率40%出料。 比淤浆法投资少40~50%。 可广泛用于各种链锁聚合、逐步聚合等