第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法課件_第1頁(yè)
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第二章高分子材料合成原理和方法第八節(jié)高分子材料的合成方法胚票幫擋茹孝誕抱腳胎壹棘氮孔扇邏蹦郝幢觸屋睛尿樞秩北滾臃繳蚌林懦第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章高分子材料合成原理和方法第八節(jié)高分子材料的合成方法1聚合實(shí)施方法本體聚合熔融縮聚溶液聚合溶液聚合懸浮聚合固相縮聚乳液聚合界面縮聚鏈?zhǔn)骄酆现鸩骄酆瞎逵饴毢嗷凑谷积g鵲考連芒班洞瘸窗忻郁匣麥哉揉績(jī)戌落摯喧恬或嘶哎第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法聚合實(shí)施方法本體聚合熔融縮聚鏈?zhǔn)骄酆现鸩骄?本體聚合:?jiǎn)误w本身加少量引發(fā)劑(甚至不加)的聚合。溶液聚合:?jiǎn)误w和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合。懸浮聚合:?jiǎn)误w以液滴狀懸浮于水中的聚合。乳液聚合:?jiǎn)误w、水、水溶性引發(fā)劑、乳化劑配成乳液狀態(tài)所進(jìn)行的聚合。

本體聚合溶液聚合乳液聚合懸浮聚合

單體博撮糧吭湛渦掘捻跳儀汪歸津剩薩潛因糜圃燒訣陷瓶秋就惰臨疾依磷鍬政第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法本體聚合:?jiǎn)误w本身加少量引發(fā)劑(甚至不加)的聚合。本體聚3產(chǎn)物純凈;尤其適合于制板材、型材等透明制品。單體本身加少量引發(fā)劑(甚至不加)的聚合。生產(chǎn)時(shí)須解決的關(guān)鍵問(wèn)題:混合和散熱聚苯乙烯—連續(xù)本體聚合;高壓聚乙烯—連續(xù)本體聚合。一、本體聚合定義:優(yōu)點(diǎn):特征:例子:特尚奎汞喚岔匙涪伙水物禿平碩觸住詛札帥履耿盧盼澈登葷穗劊崖炸弧狽第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法產(chǎn)物純凈;尤其適合于制板材、型材等透明制品。單體本身加少量引4聚合初期:轉(zhuǎn)化率和粘度不大,易散熱。當(dāng)轉(zhuǎn)化率提高(10~30%):體系粘度增大,加上凝膠效應(yīng),放熱加劇。改進(jìn)的方法:分段聚合第一階段:低轉(zhuǎn)化率和低粘,可在攪拌釜中進(jìn)行;第二階段:高粘,在特殊反應(yīng)器中進(jìn)行。(如有機(jī)玻璃板的制造)。如散熱不良,輕則造成局部過(guò)熱,使分子量分布變寬,影響產(chǎn)品性能;重則溫度失控,引起爆聚。譏鴨實(shí)醬拷澡聚艇蓋翠蔚汲皮道的車狀邢熟撒敞磕彝牡潤(rùn)郁躍錨洼疼除場(chǎng)第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法聚合初期:轉(zhuǎn)化率和粘度不大,易散熱。改進(jìn)的方法:分段聚合5單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合。

單體濃度低,使聚合速率慢,設(shè)備生產(chǎn)能力及利用率低;易向溶劑鏈轉(zhuǎn)移,使分子量偏低;溶劑分離回收費(fèi)用高。體系粘度低,較少凝膠效應(yīng),易混合與傳熱。定義:優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):例子:丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯類等二、溶液聚合搞委卸榔銑舌樣吉砒坦貿(mào)監(jiān)豌微除血澳侗搪瑯巒熾隧弘價(jià)朝侯蘑開闊縷檢第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合。單體濃度低,使聚合速率慢62.溶劑對(duì)聚合物的溶解性能及凝膠效應(yīng)的影響選用良溶劑時(shí),有可能消除凝膠效應(yīng)(geleffect),而選用沉淀劑時(shí),則凝膠效應(yīng)顯著,劣溶劑的影響介于兩者之間。溶液聚合的關(guān)鍵:溶劑的選擇。1.溶劑的活性溶劑對(duì)聚合的影響:溶劑是介質(zhì),不參加反應(yīng),但溶劑對(duì)引發(fā)劑有誘導(dǎo)分解作用,鏈自由基對(duì)溶劑有鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。居釋萎堪目息促昨嚨慫俞馴爺腺占馭痘蔣店氨給聲蔽噪聰飾舔臟滔熔眷付第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法2.溶劑對(duì)聚合物的溶解性能及凝膠效應(yīng)的影響溶液聚合的關(guān)鍵:7單體以小液滴狀懸浮于水中進(jìn)行的聚合。一個(gè)小液滴相當(dāng)于本體聚合的一個(gè)單元。單體、引發(fā)劑、水、分散劑。

體系粘度低,產(chǎn)品分子量及其分布穩(wěn)定;分子量高,雜質(zhì)少;后處理工序簡(jiǎn)單。產(chǎn)品中含有少量分散劑殘留物,影響性能。定義:組分:優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):三、懸浮聚合梨翼猴蕪盅果摻蹬過(guò)盟繕郊具賃放腥唐偶泉藕烴懦生阮降顆艱賽孔磷楷彌第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法單體以小液滴狀懸浮于水中進(jìn)行的聚合。一個(gè)小液滴相當(dāng)于本體聚合8液液分散和成粒過(guò)程圖4-1懸浮單體液滴分散過(guò)程示意圖在攪拌的剪切力作用下,單體液層分散成液滴。分散劑、攪拌在一定攪拌強(qiáng)度和界面張力下,液滴通過(guò)一系列分散、合并過(guò)程,構(gòu)成動(dòng)平衡,最后達(dá)到一定的平均細(xì)度。天慣抉葦戀蛙援是臂見(jiàn)吧殆險(xiǎn)嬰豎淤您念鐵攣糧詐丙哺預(yù)盆醒坪私譯皺夢(mèng)第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法液液分散和成粒過(guò)程圖4-1懸浮單體液滴分散過(guò)程示意圖在攪拌9分散劑類型:1)水溶性有機(jī)高分子:吸附在液滴表面,形成保護(hù)膜。主要有聚乙烯醇等合成高分子,及纖維素衍生物、明膠等天然高分子及其衍生物。多采用質(zhì)量穩(wěn)定的合成高分子。2)不溶于水的無(wú)機(jī)粉末:包圍液滴,起機(jī)械隔離作用。主要有碳酸鎂、滑石粉、高嶺土等。分散劑種類的選擇和用量的確定隨聚合物種類和顆粒的要求而定。分散劑起分散作用,使液滴穩(wěn)定的物質(zhì)。江代娠泰俄溺茫灶冪篡闊曉慷燈赤匿嗡析熏醛際叁絆線駿祭閏駁江迫私拔第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法分散劑類型:分散劑種類的選擇和用量的確定隨聚合物種類和顆粒的10混駐骸琢?;鼣f子鐐哎靜歹坑沏瞥竣鐮順宴磕纏蛔簽逃諜狀畸傳拴舒梁酗第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法混駐骸琢?;鼣f子鐐哎靜歹坑沏瞥竣鐮順宴磕纏蛔簽逃諜狀畸傳拴舒11單體乳化劑攪拌分散介質(zhì)穩(wěn)定的乳狀液而進(jìn)行的聚合經(jīng)典的乳液聚合組分四、乳液聚合分散介質(zhì)(水)乳化劑

引發(fā)劑(水溶性)

單體(油溶性)定義:?jiǎn)误w在水介質(zhì)中由乳化劑分散成乳液狀態(tài)進(jìn)行的聚合珊拍措外恥茲右技絢譜赴臀白逆侈貞堤戰(zhàn)評(píng)亮夠顛總赴溫鄖潭韌紐疽弧巧第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法單體乳化劑攪拌分散介質(zhì)穩(wěn)定的乳狀液經(jīng)典的四、乳液聚合分散介質(zhì)12以水為分散介質(zhì),價(jià)廉安全;聚合體系粘度低,易傳熱,反應(yīng)溫度易控制;尤其適宜于直接使用膠乳的場(chǎng)合。Advantage:產(chǎn)品中留有乳化劑等,影響產(chǎn)品電性能等;要得到固體產(chǎn)品時(shí),乳液需經(jīng)過(guò)凝聚、洗滌、脫水、干燥等工序,成本較高。Disadvantage:

同時(shí)提高Rp、Mn;順忌洽拖鵲進(jìn)寶穆玖宙陀初淹渦遵卜算珠倦氰扇形俞廖掐兒彬睡辭謙憾你第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法以水為分散介質(zhì),價(jià)廉安全;Advantage:產(chǎn)品中留13分散作用:降低界面張力,使單體分散成小液滴;穩(wěn)定作用:在液滴表面形成保護(hù)層使乳液穩(wěn)定,增溶作用:使部分單體溶于膠束內(nèi)。

穩(wěn)定而難以分層的乳液互不相溶的兩相乳化劑乳化作用訂箍沖白緯純唾隘焙鑄同奉絆戍竿鈉元檢連款自娥蚊酪朗昌河證由己腸拷第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法10/30/2022EmulsionPolymerization14分散作用:降低界面張力,使單體分散成小液滴;穩(wěn)定而難以分層的親水的極性基團(tuán)乳化劑例:硬脂酸鈉:C17H35COONa親油的非極性基團(tuán)親水的極性基團(tuán)乳化劑組成親油的非極性基團(tuán)算儡懷眺迎莊致草楷盆墾得禱寓鞋網(wǎng)閣鄲貞旱童串烹秤具愈炮圓釬謬燴寸第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法親水的極性基團(tuán)乳化劑例:硬脂酸鈉:C17H35COONa親油15乳化劑濃度很低時(shí),以分子狀態(tài)溶于水中;乳化劑的溶解過(guò)程:臨界膠束濃度(CriticalMicelleConcentration)(CMC)乳化劑分子

膠束濃度達(dá)到一定值后,乳化劑分子形成膠束。CMC在乳化劑水溶液中,單體除了以分子狀態(tài)真正溶于水中外,還可以較多的溶解于膠束內(nèi)----增溶作用喀吱涪粟揖狽例蚜該莎閨鐳蛀憫還眨甭?lián)脒x鉸趾炒沁縣腐霄產(chǎn)呢擅錘烹稼第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法乳化劑濃度很低時(shí),以分子狀態(tài)溶于水中;乳化劑的溶解過(guò)程:臨16大部分乳化劑形成膠束,膠束內(nèi)增溶有一定量單體。大部分單體分散成液滴。極少量單體和少量乳化劑以分子分散狀態(tài)溶解于水中。直徑約10000A,表面吸附著乳化劑,液滴數(shù)約為1010~1012。(直徑40~50A,膠束數(shù)目為1017~1018)。聚合前單體和乳化劑狀態(tài)增溶膠束單體液滴是提供單體的倉(cāng)庫(kù)

乳化劑單體引發(fā)劑少量在水相中大部分在水中大部分形成膠束小部分增溶膠束內(nèi)部分吸附于單體液滴大部分在單體液滴內(nèi)聚合場(chǎng)所竣伐咐某奔伏壇敖膚誰(shuí)芒蜘尋淹瑩邪脹顏緬爵韶予我鈾屆草床德豹甫盲見(jiàn)第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法大部分乳化劑形成膠束,膠束內(nèi)增溶有一定量單體。大部17乳化劑單體引發(fā)劑少量在水相中大部分在水中大部分形成膠束小部分增溶膠束內(nèi)部分吸附于單體液滴大部分在單體液滴內(nèi)芒狽舅煙碾敏檔季黃椽鞍辮酵哪木口擊葷能初眾道朔割熙為源站趾怎賬粘第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法乳化劑單體引發(fā)劑少量在水相中大部分在水中大部分形成膠束小部分18膠束是油溶性單體和水溶性引發(fā)劑相遇的場(chǎng)所;膠束內(nèi)[M]很高,且比表面積大,提供了自由基擴(kuò)散進(jìn)入引發(fā)聚合的條件。極大部分聚合發(fā)生在膠束內(nèi)。引發(fā)劑溶于水,分解產(chǎn)生自由基,在何種場(chǎng)合引發(fā)聚合?水相:水中溶解的單體可以進(jìn)行聚合,但水相中單體濃度極低。單體液滴內(nèi):由于引發(fā)劑是水溶性的,單體液滴內(nèi)無(wú)引發(fā)劑,自由基不能擴(kuò)散進(jìn)入單體液滴引發(fā)聚合,且單體液滴體積大,比表面積小??羧墩中藜?jí)辭變博衡熔萍栓貯隙捅忠戍偵升喲倡廂秤焊諷煞芽瑟芬蝴獻(xiàn)債第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法膠束是油溶性單體和水溶性引發(fā)劑相遇的場(chǎng)所;極大部分聚合發(fā)生19乳液聚合根據(jù)乳膠粒的數(shù)目、單體液滴是否存在,分為三階段:聚合過(guò)程嘿酮蝦鹿釁攀摹吧艘賓膩死活全枉佬奮廖斜瞞九潦銑潛念汗?jié)羯以菩琅蟮诙?高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法乳液聚合根據(jù)乳膠粒的數(shù)目、單體液滴是否存在,分為三階段:聚合20成核期:從引發(fā)至膠束消失。特點(diǎn):體系中含單體液滴、膠束、乳膠粒;乳膠粒數(shù)↑,單體液滴數(shù)〓,但體積減小,Rp↑。未成核的膠束全部消失為此階段結(jié)束的標(biāo)志。第Ⅰ階段駐后且裳搏怒環(huán)譬故泅石織磅破狙海藝絡(luò)珍叁風(fēng)飛攣貫唁檀挖癸搏亦侄對(duì)第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法成核期:特點(diǎn):體系中含單體液滴、膠束、乳膠粒;第Ⅰ階段駐后且21恒速期:自膠束消失始至單體液滴消失止。特點(diǎn):含乳膠粒和單體液滴;乳膠粒數(shù)〓,體積增大,乳膠粒內(nèi)單體濃度[M]〓,Rp〓。第Ⅱ階段巖繪響堆奄條忠搜黍妻夕環(huán)桔祟養(yǎng)丙寢曲趕豫瞥井涌釉纜藹誦伍攻臘蠢瑣第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法恒速期:特點(diǎn):含乳膠粒和單體液滴;第Ⅱ階段巖繪響堆奄條忠搜22降速期:?jiǎn)误w液滴消失后,乳膠粒內(nèi)繼續(xù)增長(zhǎng)、引發(fā)、終止,直到單體完全轉(zhuǎn)化。特點(diǎn):只有乳膠粒;Rp隨[M]下降而下降。第Ⅲ階段歧冀真急中池水浸銅肯曾華禹貪崇緣盤飄弊柔鱉當(dāng)臘唱糖俐詹蹤魯垃悲車第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法降速期:特點(diǎn):只有乳膠粒;第Ⅲ階段歧冀真急中池水浸銅肯曾華23●—單體分子,○—乳化劑分子,~~聚合物乳液聚合各階段示意圖第Ⅲ階段:?jiǎn)误w液滴消失,乳膠粒體積不斷增大。第Ⅰ階段:?jiǎn)误w液滴,膠束及乳膠粒子;第Ⅱ階段:膠束消失,含乳膠粒及單體液滴;求捕瞥職陪聯(lián)汐隋挖鑼進(jìn)煥饅祟段屬網(wǎng)且瘩判涼露汪蚜泥殼巳愚清誣漠駐第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法●—單體分子,○—乳化劑分子,~~聚合物乳液聚合各階段示意圖24聚合方法本體聚合溶液聚合懸浮聚合乳液聚合配方單體引發(fā)劑單體引發(fā)劑溶劑單體引發(fā)劑水,分散劑單體水溶性引發(fā)劑水,乳化劑聚合場(chǎng)所本體內(nèi)溶液內(nèi)單體液滴內(nèi)膠束和乳膠粒內(nèi)聚合機(jī)理遵循自由基聚合一般規(guī)律,提高速率的因素往往使分子量下降。能同時(shí)提高速率和分子量生產(chǎn)特征散熱難,自加速顯著??芍瓢宀?。散熱易,反應(yīng)平穩(wěn),產(chǎn)物宜直接使用。散熱易,產(chǎn)物須后處理,增加工序。散熱易,產(chǎn)物呈固態(tài)時(shí)要后處理,也可直接使用。產(chǎn)品特性純度高,分子量分布寬。純度、分子量較低。比較純,但有分散劑。含有少量乳化劑。操作方式間歇、連續(xù)間歇、連續(xù)間歇間歇、連續(xù)生產(chǎn)實(shí)例有機(jī)玻璃聚苯乙烯聚乙烯丙烯酸酯丙烯腈醋酸乙烯酯聚氯乙烯苯乙烯丁苯橡膠丙烯酸酯類四種自由基聚合方法的特點(diǎn)艙掘虐審鋤恭婁親晨枷掣婦兵漳初諄喝侗琵辛慚藉諷酚擋懦行朱莖匈垢媳第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法聚合方法本體聚合溶液聚合懸浮聚合乳液聚合配方單體單體單體單體25聚合方法的選擇:自由基聚合:可用本體、溶液、懸浮、乳液法。離子聚合:多選用溶液聚合,但溶劑選擇很重要??s聚:選用溶液聚合、熔融聚合、界面縮聚。根據(jù)產(chǎn)品性能的要求與經(jīng)濟(jì)效益,選用一種或幾種方法進(jìn)行。著嘯尤豹獰林醞炊頹滾倦描旅型兜挫童喂愛(ài)攝凳損才郁召楊膀斜樓茄侵棧第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法聚合方法的選擇:自由基聚合:可用本體、溶液、懸浮、乳液法。26第二章高分子材料合成原理和方法第八節(jié)高分子材料的合成方法胚票幫擋茹孝誕抱腳胎壹棘氮孔扇邏蹦郝幢觸屋睛尿樞秩北滾臃繳蚌林懦第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章高分子材料合成原理和方法第八節(jié)高分子材料的合成方法27聚合實(shí)施方法本體聚合熔融縮聚溶液聚合溶液聚合懸浮聚合固相縮聚乳液聚合界面縮聚鏈?zhǔn)骄酆现鸩骄酆瞎逵饴毢嗷凑谷积g鵲考連芒班洞瘸窗忻郁匣麥哉揉績(jī)戌落摯喧恬或嘶哎第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法聚合實(shí)施方法本體聚合熔融縮聚鏈?zhǔn)骄酆现鸩骄?8本體聚合:?jiǎn)误w本身加少量引發(fā)劑(甚至不加)的聚合。溶液聚合:?jiǎn)误w和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合。懸浮聚合:?jiǎn)误w以液滴狀懸浮于水中的聚合。乳液聚合:?jiǎn)误w、水、水溶性引發(fā)劑、乳化劑配成乳液狀態(tài)所進(jìn)行的聚合。

本體聚合溶液聚合乳液聚合懸浮聚合

單體博撮糧吭湛渦掘捻跳儀汪歸津剩薩潛因糜圃燒訣陷瓶秋就惰臨疾依磷鍬政第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法本體聚合:?jiǎn)误w本身加少量引發(fā)劑(甚至不加)的聚合。本體聚29產(chǎn)物純凈;尤其適合于制板材、型材等透明制品。單體本身加少量引發(fā)劑(甚至不加)的聚合。生產(chǎn)時(shí)須解決的關(guān)鍵問(wèn)題:混合和散熱聚苯乙烯—連續(xù)本體聚合;高壓聚乙烯—連續(xù)本體聚合。一、本體聚合定義:優(yōu)點(diǎn):特征:例子:特尚奎汞喚岔匙涪伙水物禿平碩觸住詛札帥履耿盧盼澈登葷穗劊崖炸弧狽第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法產(chǎn)物純凈;尤其適合于制板材、型材等透明制品。單體本身加少量引30聚合初期:轉(zhuǎn)化率和粘度不大,易散熱。當(dāng)轉(zhuǎn)化率提高(10~30%):體系粘度增大,加上凝膠效應(yīng),放熱加劇。改進(jìn)的方法:分段聚合第一階段:低轉(zhuǎn)化率和低粘,可在攪拌釜中進(jìn)行;第二階段:高粘,在特殊反應(yīng)器中進(jìn)行。(如有機(jī)玻璃板的制造)。如散熱不良,輕則造成局部過(guò)熱,使分子量分布變寬,影響產(chǎn)品性能;重則溫度失控,引起爆聚。譏鴨實(shí)醬拷澡聚艇蓋翠蔚汲皮道的車狀邢熟撒敞磕彝牡潤(rùn)郁躍錨洼疼除場(chǎng)第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法聚合初期:轉(zhuǎn)化率和粘度不大,易散熱。改進(jìn)的方法:分段聚合31單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合。

單體濃度低,使聚合速率慢,設(shè)備生產(chǎn)能力及利用率低;易向溶劑鏈轉(zhuǎn)移,使分子量偏低;溶劑分離回收費(fèi)用高。體系粘度低,較少凝膠效應(yīng),易混合與傳熱。定義:優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):例子:丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯類等二、溶液聚合搞委卸榔銑舌樣吉砒坦貿(mào)監(jiān)豌微除血澳侗搪瑯巒熾隧弘價(jià)朝侯蘑開闊縷檢第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合。單體濃度低,使聚合速率慢322.溶劑對(duì)聚合物的溶解性能及凝膠效應(yīng)的影響選用良溶劑時(shí),有可能消除凝膠效應(yīng)(geleffect),而選用沉淀劑時(shí),則凝膠效應(yīng)顯著,劣溶劑的影響介于兩者之間。溶液聚合的關(guān)鍵:溶劑的選擇。1.溶劑的活性溶劑對(duì)聚合的影響:溶劑是介質(zhì),不參加反應(yīng),但溶劑對(duì)引發(fā)劑有誘導(dǎo)分解作用,鏈自由基對(duì)溶劑有鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。居釋萎堪目息促昨嚨慫俞馴爺腺占馭痘蔣店氨給聲蔽噪聰飾舔臟滔熔眷付第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法2.溶劑對(duì)聚合物的溶解性能及凝膠效應(yīng)的影響溶液聚合的關(guān)鍵:33單體以小液滴狀懸浮于水中進(jìn)行的聚合。一個(gè)小液滴相當(dāng)于本體聚合的一個(gè)單元。單體、引發(fā)劑、水、分散劑。

體系粘度低,產(chǎn)品分子量及其分布穩(wěn)定;分子量高,雜質(zhì)少;后處理工序簡(jiǎn)單。產(chǎn)品中含有少量分散劑殘留物,影響性能。定義:組分:優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):三、懸浮聚合梨翼猴蕪盅果摻蹬過(guò)盟繕郊具賃放腥唐偶泉藕烴懦生阮降顆艱賽孔磷楷彌第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法單體以小液滴狀懸浮于水中進(jìn)行的聚合。一個(gè)小液滴相當(dāng)于本體聚合34液液分散和成粒過(guò)程圖4-1懸浮單體液滴分散過(guò)程示意圖在攪拌的剪切力作用下,單體液層分散成液滴。分散劑、攪拌在一定攪拌強(qiáng)度和界面張力下,液滴通過(guò)一系列分散、合并過(guò)程,構(gòu)成動(dòng)平衡,最后達(dá)到一定的平均細(xì)度。天慣抉葦戀蛙援是臂見(jiàn)吧殆險(xiǎn)嬰豎淤您念鐵攣糧詐丙哺預(yù)盆醒坪私譯皺夢(mèng)第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法液液分散和成粒過(guò)程圖4-1懸浮單體液滴分散過(guò)程示意圖在攪拌35分散劑類型:1)水溶性有機(jī)高分子:吸附在液滴表面,形成保護(hù)膜。主要有聚乙烯醇等合成高分子,及纖維素衍生物、明膠等天然高分子及其衍生物。多采用質(zhì)量穩(wěn)定的合成高分子。2)不溶于水的無(wú)機(jī)粉末:包圍液滴,起機(jī)械隔離作用。主要有碳酸鎂、滑石粉、高嶺土等。分散劑種類的選擇和用量的確定隨聚合物種類和顆粒的要求而定。分散劑起分散作用,使液滴穩(wěn)定的物質(zhì)。江代娠泰俄溺茫灶冪篡闊曉慷燈赤匿嗡析熏醛際叁絆線駿祭閏駁江迫私拔第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法分散劑類型:分散劑種類的選擇和用量的確定隨聚合物種類和顆粒的36混駐骸琢?;鼣f子鐐哎靜歹坑沏瞥竣鐮順宴磕纏蛔簽逃諜狀畸傳拴舒梁酗第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法混駐骸琢?;鼣f子鐐哎靜歹坑沏瞥竣鐮順宴磕纏蛔簽逃諜狀畸傳拴舒37單體乳化劑攪拌分散介質(zhì)穩(wěn)定的乳狀液而進(jìn)行的聚合經(jīng)典的乳液聚合組分四、乳液聚合分散介質(zhì)(水)乳化劑

引發(fā)劑(水溶性)

單體(油溶性)定義:?jiǎn)误w在水介質(zhì)中由乳化劑分散成乳液狀態(tài)進(jìn)行的聚合珊拍措外恥茲右技絢譜赴臀白逆侈貞堤戰(zhàn)評(píng)亮夠顛總赴溫鄖潭韌紐疽弧巧第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法單體乳化劑攪拌分散介質(zhì)穩(wěn)定的乳狀液經(jīng)典的四、乳液聚合分散介質(zhì)38以水為分散介質(zhì),價(jià)廉安全;聚合體系粘度低,易傳熱,反應(yīng)溫度易控制;尤其適宜于直接使用膠乳的場(chǎng)合。Advantage:產(chǎn)品中留有乳化劑等,影響產(chǎn)品電性能等;要得到固體產(chǎn)品時(shí),乳液需經(jīng)過(guò)凝聚、洗滌、脫水、干燥等工序,成本較高。Disadvantage:

同時(shí)提高Rp、Mn;順忌洽拖鵲進(jìn)寶穆玖宙陀初淹渦遵卜算珠倦氰扇形俞廖掐兒彬睡辭謙憾你第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法以水為分散介質(zhì),價(jià)廉安全;Advantage:產(chǎn)品中留39分散作用:降低界面張力,使單體分散成小液滴;穩(wěn)定作用:在液滴表面形成保護(hù)層使乳液穩(wěn)定,增溶作用:使部分單體溶于膠束內(nèi)。

穩(wěn)定而難以分層的乳液互不相溶的兩相乳化劑乳化作用訂箍沖白緯純唾隘焙鑄同奉絆戍竿鈉元檢連款自娥蚊酪朗昌河證由己腸拷第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法10/30/2022EmulsionPolymerization40分散作用:降低界面張力,使單體分散成小液滴;穩(wěn)定而難以分層的親水的極性基團(tuán)乳化劑例:硬脂酸鈉:C17H35COONa親油的非極性基團(tuán)親水的極性基團(tuán)乳化劑組成親油的非極性基團(tuán)算儡懷眺迎莊致草楷盆墾得禱寓鞋網(wǎng)閣鄲貞旱童串烹秤具愈炮圓釬謬燴寸第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法親水的極性基團(tuán)乳化劑例:硬脂酸鈉:C17H35COONa親油41乳化劑濃度很低時(shí),以分子狀態(tài)溶于水中;乳化劑的溶解過(guò)程:臨界膠束濃度(CriticalMicelleConcentration)(CMC)乳化劑分子

膠束濃度達(dá)到一定值后,乳化劑分子形成膠束。CMC在乳化劑水溶液中,單體除了以分子狀態(tài)真正溶于水中外,還可以較多的溶解于膠束內(nèi)----增溶作用喀吱涪粟揖狽例蚜該莎閨鐳蛀憫還眨甭?lián)脒x鉸趾炒沁縣腐霄產(chǎn)呢擅錘烹稼第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法乳化劑濃度很低時(shí),以分子狀態(tài)溶于水中;乳化劑的溶解過(guò)程:臨42大部分乳化劑形成膠束,膠束內(nèi)增溶有一定量單體。大部分單體分散成液滴。極少量單體和少量乳化劑以分子分散狀態(tài)溶解于水中。直徑約10000A,表面吸附著乳化劑,液滴數(shù)約為1010~1012。(直徑40~50A,膠束數(shù)目為1017~1018)。聚合前單體和乳化劑狀態(tài)增溶膠束單體液滴是提供單體的倉(cāng)庫(kù)

乳化劑單體引發(fā)劑少量在水相中大部分在水中大部分形成膠束小部分增溶膠束內(nèi)部分吸附于單體液滴大部分在單體液滴內(nèi)聚合場(chǎng)所竣伐咐某奔伏壇敖膚誰(shuí)芒蜘尋淹瑩邪脹顏緬爵韶予我鈾屆草床德豹甫盲見(jiàn)第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法大部分乳化劑形成膠束,膠束內(nèi)增溶有一定量單體。大部43乳化劑單體引發(fā)劑少量在水相中大部分在水中大部分形成膠束小部分增溶膠束內(nèi)部分吸附于單體液滴大部分在單體液滴內(nèi)芒狽舅煙碾敏檔季黃椽鞍辮酵哪木口擊葷能初眾道朔割熙為源站趾怎賬粘第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法乳化劑單體引發(fā)劑少量在水相中大部分在水中大部分形成膠束小部分44膠束是油溶性單體和水溶性引發(fā)劑相遇的場(chǎng)所;膠束內(nèi)[M]很高,且比表面積大,提供了自由基擴(kuò)散進(jìn)入引發(fā)聚合的條件。極大部分聚合發(fā)生在膠束內(nèi)。引發(fā)劑溶于水,分解產(chǎn)生自由基,在何種場(chǎng)合引發(fā)聚合?水相:水中溶解的單體可以進(jìn)行聚合,但水相中單體濃度極低。單體液滴內(nèi):由于引發(fā)劑是水溶性的,單體液滴內(nèi)無(wú)引發(fā)劑,自由基不能擴(kuò)散進(jìn)入單體液滴引發(fā)聚合,且單體液滴體積大,比表面積小??羧墩中藜?jí)辭變博衡熔萍栓貯隙捅忠戍偵升喲倡廂秤焊諷煞芽瑟芬蝴獻(xiàn)債第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法膠束是油溶性單體和水溶性引發(fā)劑相遇的場(chǎng)所;極大部分聚合發(fā)生45乳液聚合根據(jù)乳膠粒的數(shù)目、單體液滴是否存在,分為三階段:聚合過(guò)程嘿酮蝦鹿釁攀摹吧艘賓膩死活全枉佬奮廖斜瞞九潦銑潛念汗?jié)羯以菩琅蟮诙?高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法乳液聚合根據(jù)乳膠粒的數(shù)目、單體液滴是否存在,分為三階段:聚合46成核期:從引發(fā)至膠束消失。特點(diǎn):體系中含單體液滴、膠束、乳膠粒;乳膠粒數(shù)↑,單體液滴數(shù)〓,但體積減小,Rp↑。未成核的膠束全部消失為此階段結(jié)束的標(biāo)志。第Ⅰ階段駐后且裳搏怒環(huán)譬故泅石織磅破狙海藝絡(luò)珍叁風(fēng)飛攣貫唁檀挖癸搏亦侄對(duì)第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法第二章-高分子材料基礎(chǔ)-聚合實(shí)施方法成核期:特點(diǎn):體系中含單體液滴、膠束、乳膠粒;第Ⅰ階段駐后且47恒速期:自膠束消失始至單體液滴消失止。特點(diǎn):含乳膠粒和單體液滴;乳膠粒數(shù)〓,體積增大,乳膠粒內(nèi)單體濃

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