[精选]02-自由基聚合工艺

《高聚物合成工艺学》第2章自由基聚合工艺纺织与材料学院刘洪涛6/12/20211课程总目录第1章绪论第2章自由基聚合（原理及四种实施方法）第3章缩合聚合（成纤树脂）第4章通用塑料合成（热塑性、热固性）第5章工程塑料合成第6章橡胶合成6/12/20212自由基聚合生产工艺与理论第一节自由基聚合理论第二节本体聚合生产工艺第三节悬浮聚合生产工艺第四节溶液聚合生产工艺第五节乳液聚合生产工艺6/12/20213第一节自由基聚合理论聚合反应-定义自由基聚合反应-定义自由基聚合-基元反应四种实施方法本体、悬浮、溶液、乳液6/12/20214聚合反应：小分子→高分子6/12/20215自由基聚合-定义自由基聚合（freeradicalpolymerization）以自由基为活性中心的连锁聚合。主要用于乙烯基单体聚合或共聚。所得线型高聚物分子的结构规整性较差，多为无定形。6/12/20216自由基聚合-基元反应活性种为自由基6/12/20217自由基聚合-四种实施方法6/12/202186/12/202196/12/202110第二节本体聚合生产工艺本体聚合-定义本体聚合-分类本体聚合工艺-特点工业生产典型实例HPPE、PS、PVC、PMMA6/12/202111本体聚合-定义本体聚合（bulk/masspolymerization）又称块状聚合，单体中不加引发剂或只加少量引发剂，依赖热引发，而无其他反应介质存在的自由基聚合。6/12/202112本体聚合-分类气相本体聚合：HPPE均相本体聚合：聚合物溶于单体（PS、PMMA）非均相本体聚合：聚合物不溶于单体而沉淀析出（PVC）6/12/202113本体聚合工艺-特点散热困难、反应温度难以控制，产品分子量分布宽单体转化率高，后处理工序简单6/12/2021146/12/202115HPPE工业合成原理HPPE，即高压/低密聚乙烯LDPE引发剂：氧气或过氧化物6/12/202116HPPE的工业生产流程管式反应器釜式反应器加压二次加压新鲜乙烯气催化剂减压循环乙烯气减压废热炉HPPEE造粒干燥密炼混合混合造粒成品分离分子量调节剂压缩机分离6/12/2021176/12/2021186/12/202119均相本体聚合：PS合成原理6/12/202120苯乙烯PS颗粒6/12/202121苯乙烯本体聚合生产流程图苯乙烯溶剂、苯乙烯甲苯混合挤出造粒打包PS添加剂聚合反应器6/12/2021226/12/2021236/12/2021246/12/2021256/12/202126第三节悬浮聚合生产工艺悬浮聚合-定义悬浮聚合-分类悬浮聚合工艺-特点工业生产典型实例PVC6/12/202127悬浮聚合-定义悬浮聚合（suspensionpolymerization）又称珠状（bead/pearl）聚合，通过强烈机械搅拌使单体作为分散相悬浮于连续相（水）中，在引发剂作用下进行的自由基聚合。聚合产物溶于单体时成为透明小球珠状，所以又称珠状聚合，不溶于单体时产物为不透明粒子。6/12/202128悬浮聚合-分类反相悬浮聚合（reversedphasesuspensionpolymerization）水溶性单体的水溶液作为分散相，悬浮于油类连续相中，在引发剂作用下，进行的自由基聚合6/12/202129悬浮聚合工艺-特点散热快，温度容易控制，停止搅拌后聚合物颗粒自动沉降，所得树脂纯度较高于乳液法6/12/2021306/12/2021316/12/2021326/12/2021336/12/2021346/12/202135悬浮法PVC的工业生产流程图6/12/2021366/12/202137第四节溶液聚合生产工艺溶液聚合-定义溶液聚合-分类溶液聚合工艺-特点工业生产典型实例PAN、PVAc6/12/202138溶液聚合-定义溶液聚合（solutionpolymerization）单体溶解在适当的溶剂中，在引发剂作用下，进行的自由基聚合。主要工业应用丙烯腈溶于水或DMF，制备腈纶醋酸乙烯溶于甲醇，制备维纶6/12/202139溶液聚合-分类均相溶液聚合聚合物溶于溶剂，如AN在DMF或NaSCN水溶液中聚合非均相溶液聚合即水相沉淀聚合，聚合物不溶于溶剂，如AN在水中6/12/202140溶液聚合工艺-特点反应易于控制，单体转会率不高需要脱除溶剂6/12/2021416/12/2021426/12/202143丙烯腈的水相沉淀聚合6/12/2021446/12/202145醋酸乙烯的溶液聚合乙酸乙烯溶液聚合常用溶剂：甲醇、乙醇、苯、甲苯、乙酸乙烯引发剂常用AIBN6/12/202146第五节乳液聚合生产工艺乳液聚合-定义乳液聚合工艺-优点乳液聚合工艺-缺点乳液聚合过程和机理工业生产典型实例SBR6/12/202147乳液聚合-定义乳液聚合（emulsionpolymerization）液体的乙烯基单体或二烯烃类单体，在乳化剂存在下分散于水中成为乳状液（液－液乳化体系），然后在引发剂分解生产的自由基作用下，液态单体发生聚合反应，最后生成固态的高聚物分散在水中的乳状液（固－液乳化体系）。高聚物乳液静置不沉降析出。6/12/202148乳液聚合工艺-优点水作为分散介质，聚合热易于清除；生产的高聚物高度分散，反应体系粘度低；产品乳液可直接用作涂料、粘合剂、表面处理剂。6/12/202149乳液聚合工艺-缺点高聚物分离析出困难，需加破乳剂（一般为酸、盐类等电解质），分离过程复杂，并产生废水；如直接喷雾干燥乳液水分，则大量耗能。6/12/202150乳液聚合过程和机理6/12/202151乳液聚合过程和机理6/12/202152乳液聚合过程和机理6/12/202153乳液聚合过程和机理6/12/202154乳液聚合过程和机理6/12/2021556/12/2021566/12/202157乳液聚合SBR6/12/2021586/12/2021596/12/2021606/12/202161本章小结第一节自由基聚合理论第二节本体聚合生产工艺第三节悬浮聚合生产工艺第四节溶液聚合生产工艺第五节乳液聚合生产工艺6/12/202162THEENDThankyouforyourtimeandpatience！Anyquestioniswelcome!6/12/2021639、静夜四无邻，荒居旧业贫。。六月-21六月-21Saturday,June12,202110、雨中黄叶树，灯下白头人。。17:30:3517:30:3517:306/12/20215:30:35PM11、以我独沈久，愧君相见频。。六月-2117:30:3517:30Jun-2112-Jun-2112、故人江海别，几度隔山川。。17:30:3517:30:3517:30Saturday,June12,202113、乍见翻疑梦，相悲各问年。。六月-21六月-2117:30:3517:30:35June12,202114、他乡生白发，旧国见青山。。12六月20215:30:35下午17:30:35六月-2115、比不了得就不比，得不到的就不要。。。六月215:30下午六月-2117:30June12,202116、行动出成果，工作出财富。。2021/6/1217:30:3517:30:3512June202117、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。5:30:35下午5:30下午17:30:35六月-219、没有失败，只有暂时停止成功！。六月-21六月-21Saturday,June12,202110、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。17:30:3517:30:3517:306/12/20215:30:35PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。六月-2117:30:3517:30Jun-2112-Jun-2112、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。17:30:3517:30:3517:30Saturday,June12,202113、不知香积寺，数里入云峰。。六月-21六月-2117:30:3517:30:35June12,202114、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。12六月20215:30:35下午17:30:35六月-2115、楚塞三湘接，荆门九派通。。。六月215:30下午六月-2117:30June12,202116、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。2021/6/1217:30:3517:30:3512June202117、空山新雨后，天气晚来秋。。5:30:35下午5:30下午17:30:35六月-219、杨柳散和风，青山澹吾虑。。六月-21六月-21Saturday,June12,202110、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。17:30:3517:30:3517:306/12/20215:30:35PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。六月-2117:30:3517:30Jun-2112-Jun-2112、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。17:30:3517:30:3517:30Saturday,June12,202113、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。六月-21六月-2117:30:3517:30:35June12,202114、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。12六月20215:30:35下午17:30:35六月-2115、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。六月215:30下午六月-2117:30June12,202116、业余生活要有意义，不要越轨。2021/6/1217:30:3517:30:3512June202117、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。5:30:35下午5:30下午17:30:35六月-21MOMODAPOWERPOINTLoremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Fusceidurnablandit,eleifendnullaac,fringillapurus.Nullaiaculistemporfelisutcursus.感谢您的下载观看专家告诉演讲完毕，谢谢观看！