第四章聚合方法 本体聚合 溶液聚合 悬浮聚合 乳液聚合 2024/10/7
2024/10/7 1 第四章 聚合方法 本体聚合 溶液聚合 悬浮聚合 乳液聚合
聚合方法概述 本体聚合 溶液聚合 口自由基聚合方法 悬浮聚合 乳液聚合 溶液聚合 0离子和配位聚合方法 本体聚合 熔融缩聚 口逐步聚合方法 溶液缩聚 界面缩聚 固相缩聚 2024/10/7 2
2024/10/7 2 自由基聚合方法 聚合方法概述 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 4
4.1本体聚合 口何谓本体聚合 不加其它介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等 作用下进行的聚合反应 口基本组分 单体 包括气态、液态和固态单体 引发剂 般为油溶性 色料 助剂 增塑剂 润滑剂 聚合场所：本体内 2024/1077
2024/10/7 3 4.1 本体聚合 何谓本体聚合 不加其它介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等 作用下进行的聚合反应 基本组分 单体 包括气态、液态和固态单体 引发剂 一般为油溶性 助剂 色料 增塑剂 润滑剂 聚合场所：本体内
口本体聚合的优缺点 ▣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 0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 重侧温度失调，引起爆聚 口解决办法 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 2024/10/7
2024/10/7 4 本体聚合的优缺点 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 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 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
4.2溶液聚合 口溶液聚合 是将单体和吲引发剂溶于适当溶剂这进行的聚合反应 口基本组分 单体 引发剂 口散热控温容易，可避 溶剂 免局部过热 优点口 体系粘度较低，能消 口聚合场所： 除凝胶效应 在溶液内 口溶剂回收麻烦，设备 口溶液聚合的优缺点 利用率低 缺点·聚合速率慢 2024/10/7 ·分子量不高
2024/10/7 5 4.2 溶液聚合 溶液聚合 是将单体和引发剂溶于适当溶剂这进行的聚合反应 基本组分 单体 引发剂 溶剂 聚合场所： 在溶液内 溶液聚合的优缺点 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
口工业上，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 0溶剂对聚合的影响： 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 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个，Mn个 劣溶剂，介于两者之间 2024/10/7
2024/10/7 6 溶剂对聚合的影响： 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 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 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
4.2悬浮聚合 口悬浮聚合 是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚 合，这是自由基聚合一种特有的聚合方法 口基本组分 聚乙烯醇 吸附在 单体 聚丙烯酸钠 液滴表 引发剂 水溶性高分子物质 S-MAA共聚物 水 明胶 纤维素类 保护膜 悬浮剂 淀粉 是一类能将油 碳酸盐 溶性单体分散 不溶于水的无机物 硫酸盐 吸附在液滴 在水中形成稳 滑石粉 表面，起机 定悬浮液的物 高岭土 械隔离作用 质。 024/10/7
2024/10/7 7 4.2 悬浮聚合 悬浮聚合 是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚 合，这是自由基聚合一种特有的聚合方法 基本组分 单体 引发剂 水 悬浮剂 水溶性高分子物质 聚乙烯醇 聚丙烯酸钠 S－MAA共聚物 明胶 纤维素类 淀粉 碳酸盐 硫酸盐 滑石粉 高岭土 是一类能将油 溶性单体分散 在水中形成稳 定悬浮液的物 质。 吸附在 液滴表 面，形 成一层 保护膜 吸附在液滴 表面，起机 械隔离作用 不溶于水的无机物
口颗粒大小与形态 悬浮聚合得到的是粒状树脂，粒径在0.01~5mm范围 粒径在]mm左右，称为珠状聚合 粒径在0.01mm左右，称为粉状悬浮聚合 粒状树脂的颗粒形态不同 颗粒形态是指聚合物粒子的外观形状和内部结构状况 颗粒形态 紧密型：不利于增塑剂的吸收，如PVC 疏松型：有利于增塑剂的吸收，便于加工 明胶：紧密型 分散剂的种类 颗粒形态取决于 PVA:疏松型 水与单体的配比 大，有利于 形成疏松型 2024/10/7
2024/10/7 8 颗粒大小与形态 悬浮聚合得到的是粒状树脂，粒径在0.01 ~ 5 mm 范围 粒径在1 mm左右，称为珠状聚合 粒径在0.01 mm左右，称为粉状悬浮聚合 粒状树脂的颗粒形态不同 颗粒形态是指聚合物粒子的外观形状和内部结构状况 颗粒形态 紧密型：不利于增塑剂的吸收，如PVC 疏松型：有利于增塑剂的吸收，便于加工 颗粒形态取决于 分散剂的种类 明胶：紧密型 PVA：疏松型 大，有利于 形成疏松型 水与单体的配比
4.4 乳液聚合 1.乳液聚合介绍 口乳液聚合 单体在乳化剂作用和机械搅拌下，在水中分散成乳液 状态进行的聚合反应 0基本组分 单体：一般为油溶性单体，在水中形成水包油型 引发剂：为水溶性或一组分为水溶性引发剂 过硫酸盐：K,Na、NH4 氧化-还原引发体系 水：无离子水 乳化剂 2024/10/7
2024/10/7 9 4.4 乳液聚合 1. 乳液聚合介绍 乳液聚合 单体在乳化剂作用和机械搅拌下，在水中分散成乳液 状态进行的聚合反应 基本组分 单体：一般为油溶性单体，在水中形成水包油型 引发剂：为水溶性或一组分为水溶性引发剂 过硫酸盐：K，Na、NH4 氧化－还原引发体系 水：无离子水 乳化剂
口聚合场所 在胶束内 口乳液聚合优缺点 水作分散介质，传热控温容易 可在低温下聚合 优点 R快，分子量高 可直接用于聚合物乳胶的场合 要得到固体聚合物，后处理麻烦 缺点 成本较高 难以除尽乳化剂残留物 口乳液聚合机理不同 在前三种聚合中，使聚合速率提高一些的因素往往使 分子量降低 2024布乳液聚合中，聚合速率和分子量可同时提高 10
2024/10/7 10 聚合场所 在胶束内 乳液聚合优缺点 优点 水作分散介质，传热控温容易 可在低温下聚合 Rp快，分子量高 可直接用于聚合物乳胶的场合 要得到固体聚合物，后处理麻烦， 成本较高 难以除尽乳化剂残留物 缺点 乳液聚合机理不同 在前三种聚合中，使聚合速率提高一些的因素往往使 分子量降低 在乳液聚合中，聚合速率和分子量可同时提高