聚合物合成工艺

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第一章
高分子合成工业最基本的原料:石油、天然气、煤炭
自由基聚合实施方法主要由:本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合等四种方法。

离子聚合及配位聚合实施方法主要有本体聚合、溶液聚合两种方法。

根据聚合反应的操作方式,可分为间歇聚合与连续聚合两种方式。

间歇聚合操作是聚合物在聚合反应器中分批生产的,适于小批量生产,容易改变品种和牌号。

连续聚合操作方式,反应得到的聚合物,连续不断地流出聚合反应器,不宜经常改变产品牌号。

1、高分子合成工业的基本任务
将基本有机合成工业生产的单体(小分子化合物),经过聚合反应(包括缩聚反应等)合成高分子化合物,从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料。

2、高聚物的合成工艺过程包括:
原料准备和精制过程、催化剂(引发剂)配制过程、聚合反应过程、分离过程、聚合物后处理过程、回收过程、三废处理过程。

3、牌号,生产不同牌号的聚合物的方法。

牌号不同:主要是平均分子量不同
生产不同牌号产品的方法主要是:(1)使用分子量调节剂(链转移剂CTA);(2)改变反应条件T、P;(3)改变催化剂配方(4)改变稳定剂、防老剂等添加剂的种类等。

4、简述合成树脂和合成橡胶生产过程的主要区别。

P14
合成橡胶生产中所用的聚合方法主要限于自由基聚合反应的乳液聚合法和离子与配位聚合反应的溶液聚合法两种。

而合成树脂的聚合方法则是多种的。

合成树脂与合成橡胶由于性质的不同,生产上的差别主要表现在分离过程和后处理过程差异很大。

①分离过程的差异:合成树脂,通常是将合成树脂溶液逐渐加入第二种非溶剂中,而此溶剂和原来的溶剂是可以混溶的,在沉淀釜中搅拌则合成树脂呈粉状固体析出。

合成橡胶的高粘度溶液,不能用第二种溶剂以分离合成橡胶,其分离方法是将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中,同时进行强烈搅拌,未反应的单体和溶剂与一部分水蒸气被蒸出,合成橡胶则以直径10—20mm左右的橡胶析出,且悬浮于水中。

经过滤、洗涤得到胶粒。

②后处理过程的差异:合成树脂后处理方框图:
合成橡胶后处理方框图:
潮湿的粒状合成橡胶→干燥→压块→包装→合成橡胶制品
5、聚合反应器的形状有哪些?
根据聚合反应器的形状主要可分为管式聚合反应器、塔式聚合反应器和釜式聚合反应器,此外尚
有特殊形式的聚合反应器例如螺旋挤出机式反应器、板框式反应器等。

第二章
6、生产单体的原料路线有?
1.石油化工路线:原油经石油炼制得到汽油、石脑油、煤油、柴油等馏分和炼厂气。

(石油化工路线是当前最重要的单体合成路线)
2.煤炭路线(乙炔路线):煤炭经炼焦生成煤气、氨、煤焦油和焦炭。

(目前我国正处在向石油化工路线转变的过程中)
3.其他原料路线:主要是以农副产品或木材工业副产品为基本原料,直接用作单体或经化学加工为单体。

(以木材或棉短绒等天然高分子化合物为原料经化学加工可得到纤维素塑料与人造纤维)
7、原油、乙烯装置、炼厂气、天然气
原油:褐红色至黑色的粘稠液体。

根据所含主要碳氢化合物类别,可分为石蜡基石油、环烷基石油、芳香基石油以及混合基石油。

我国所生产石油大多数属于石蜡基石油。

石油裂解生产烯烃装置:多数为管式裂解炉。

以年产的乙烯量为标准的石油裂解装置在工业上称为乙烯装置
生产过程:水蒸汽稀释目的在于减少烃类分压,抑制副反应并减轻结焦速度。

分离过程:必须用深度冷冻分离法(深冷分离法)处理
石油炼厂副产的气体烃,即炼厂气
在石油炼制和液态烃高温裂解过程中产生的炼厂气C4馏分是丁烷、丁烯和丁二烯组成的混合物。

由C4馏分制取丁二烯的途径:
①由裂解气分离得到的C4馏分中抽取丁二烯;在裂解气C4馏分供应足够的条件下,多数采用抽取法制取丁二烯。

②用炼厂气或轻柴油裂解气C4馏分分离出来的丁烯为原料进行氧化脱氢制取丁二烯
汽提塔:利用气体通过液体时,把液体中要提走的成分带走的装置。

天然气,是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。

煤炭是我国能源的主要提供者,在高温下干馏则产生煤气、氨、煤焦油和焦炭。

焦炭与生石灰在2500-3000℃电炉中强热则生成碳化钙(电石)
第三章
Tg:低于室温的高聚物在常温下为弹性体用作合成橡胶。

高于室温的高聚物在常温下为坚硬的塑性体,即合成树脂。

它主要用作塑料、纤维、涂料等。

橡胶不采用本体和悬浮聚合采用乳液聚合
由于合成橡胶在室温下为弹性体状态,容易粘结成块,因此一般不能用本体聚合和悬浮聚合方法进行生产,如果用溶液聚合方法则必须增加溶剂回收工序,成本提高。

本体聚合优点:最简单的方法,产物纯净,后处理过程简单,生产能力大,易于连续化,生产成本低缺点:散热困难
为了脱除一部分反应热,需进行预聚合步骤
悬浮聚合:最大使用量是PVC
主要特点:(1)以水为介质,成本低;
(2)反应过程中反应体系粘度变化不大,反应热容易排除;
(3)颗粒大小可以控制在一个较小范围内;
(4)所得树脂纯度较溶液聚合、乳液聚合高;
(5)悬浮聚合产物易于分离、洗涤、干燥;
(6)悬浮聚合过程采用间歇法进行生产,尚未实现连续化。

悬浮聚合聚合釜的主要功能和问题
混合——提供悬浮液的搅动、悬浮、分散等功能;
传热——解决悬浮聚合反应热的排除问题;
除垢——解决聚合釜的结垢和清釜问题等。

溶液聚合优点:与本体聚合相比,温度容易控制;易于调节产品的分子量及其分布。

缺点:聚合物分子量较低;使用有机溶剂时增加成本、污染环境;回收费用高。

溶剂的选择:
溶液聚合所用的溶剂主要有有机溶剂或水。

如用有机溶剂则因溶剂的种类和引发剂种类的不同而有不同程度的影响。

要求得高分子量产品应选择溶剂链转移常数较小的溶剂,如果要求获得较低分子量产品则应选择溶剂链转移常数较高的溶剂。

后处理:
制备固体聚合物时:
(1)聚合物热稳定性高,具有明显的熔融温度、溶剂为有机溶剂,
(2)聚合物热稳定性差,用水做溶剂。

乳液聚合体系组成:
单体--油溶性单体
引发剂—水溶性引发剂单独、复合使用引发剂用量:单体质量的0.1%-1.0%
水--去离子水,分散和传热介质
乳化剂--能使油水混合物变成乳状液的物质
助剂--相对分子质量调节剂、润滑剂、增塑剂等
优点:聚合速率快、体系黏度低,利于连续化生产、产物可直接用做黏合剂及皮革处理剂
缺点:产物为固体时,成本高、产物中易残存乳化剂
乳化剂作用:
乳化剂使互不相容的油、水转变为相当稳定难以分层的乳液的过程,称为乳化。

当乳化剂溶于水时,若浓度很低,则大部分乳化剂以分子状态分散于水中,并在水面上定向排列。

亲水基团伸向水中,亲油基团指向空气层。

但浓度达到一定值时,乳化剂分子在水面上排满,多余的分子就会在水中聚集成胶束。

乳化剂从分子分散的溶液状态到开始形成胶束的转变的浓度称为临界胶束浓度(CMC)。

CMC值是乳化剂性质的一个特征参数。

乳状液的类型
O/W型(水包油乳液,水是连续相,油是分散相)
W/O型(油包水乳液,油是连续相,水是分散相)
乳化剂的亲油—亲水平衡值(HLB值)
每一个表面活性剂分子都含有亲水基团和亲油基团
HLB值=7+Σ(亲水基团值)-Σ(亲油基团值)
HLB值大的亲水
增溶胶束:油溶性单体进入胶束,形成的含有单体的胶束称增溶胶束。

乳液聚合过程中反应体系的变化:
乳液聚合的第一阶段——增速期(乳胶粒生成期)。

单体自由基或短链自由基进入增溶单体的胶束中进行链增长,形成新相——乳胶粒。

单体液滴就好像是供应单体的仓库。

标志:胶束全部消失、乳胶粒的数目固定下来
乳胶粒长大阶段(阶段Ⅱ)
此阶段自胶束消失开始,乳胶粒继续增大,直至单体液滴消失,是聚合恒速阶段。

链引发、链增长和链终止反应继续在乳胶粒中进行.
平衡不断沿单体液滴→水相→乳胶粒方向移动
标志:单体液滴全部消失,乳胶粒中单体浓度基本保持不变,乳胶粒数目恒定,聚合速率恒定
聚合完成阶段(阶段Ⅲ)
降速阶段,但因乳胶粒内聚合物浓度越来越大,黏度也越来越大,造成大分子的相互缠绕,两个链自由基终止越来越难,使得链终止速率常数急剧下降,某个时期反而随转化率的提高而自动加速
8、自由基聚合反应的实施方法有哪几种?分别能生产哪些主要的高聚物品种?P37
本体聚合:LDPE、PS、PVC、PMMA
溶液聚合:PVC、聚醋酸乙烯或共聚物、聚丙烯酸酯或共聚物、SBR、NBR、CR
悬浮聚合:PVC、PS、PMMA
乳液聚合:聚丙烯腈、聚醋酸乙烯
9、悬浮剂的种类和机理以及使用条件的区别
主要有保护胶类分散剂和无机粉末分散剂两大类。

一、保护胶类分散剂:是水溶性高分子化合物
①天然高分子化合物及其衍生物
②合成高分子化合物
二、无机粉末分散剂:
高分散性的碱土金属的磷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐
分散剂的作用机理:
有机分散相液滴在连续相水中稳定分散的条件:
(1)在有机分散相和水连续相的界面之间应当存在保护膜或粉状保护层以防止液滴凝结。

(2)反应器的搅拌装置应当具备足够的剪切速率以使凝结的液滴重新分散
(3)搅拌装置的剪切力应当能够防止两相由于密度的不同而分层
作为保护胶的分散稳定作用:
作为保护胶的高分子化合物被液滴表面吸附而产生定向排列,大分子中的亲油段与单体液滴表面结合,而亲水段则伸展至水中,在两液滴之间形成高分子薄膜层,从而阻止了两液滴之间的凝结
无机粉状分散剂的分散稳定作用
作为分散剂的无机盐应具备以下条件:
(1)为高分散性粉状物或胶体
(2)能够被互不混溶的单体和水两种液体所湿润,并且相互之间存在一定的附着力。

作用机理:
当两液滴相互靠近时,粉末在单体液滴表面形成隔离层从而防止了液滴的凝结
优点:
可适用于>100℃的条件
反应结束后,无机粉状分散剂易用稀酸洗脱,所得聚合物纯度较高
10、悬浮聚合过程汇总影响颗粒大小以及分布的因素
(1)反应器几何形状因素如反应器长径比、搅拌器形状与叶片数目、搅拌器直径与釜径比、搅拌器与釜底距离等
(2)操作条件因素如搅拌器转速、搅拌时间与聚合时间长短,两相体积比,加料高,温度等(3)材料数据因素如两相液体的动力粘度、密度以及表面张力等
此外,随水相中分散剂浓度的增加和表面张力的下降,聚合物颗粒粒径下降。

分散相粘度增加,则凝结的粒子难以打碎,因而平均粒径增加。

溶液聚合中溶剂的作用p57
(1)溶剂的诱导作用可使引发剂加速分解(2)溶剂的链转移作用使分子量降低
(3)利用溶剂对生长着的链分子的分散状态和构型的控制作用,来减少聚合物的支化和交联,调节聚合物的分子量
11、乳液聚合机理
胶乳粒子的生成过程可以分为胶乳颗粒成核和颗粒增长阶段
成核阶段的生成颗粒数目取决于乳化剂的种类和浓度、自由基产生的速度、温度、搅拌器类型与强度水相中的自由基可以通过四种路线增长为聚合物胶乳颗粒:
①进入胶束成核生成;②在水相中增长;③进入单体液滴中聚合为胶乳粒子;④进入已经存在的胶乳粒子中继续进行增长
12、反相乳液聚合,核壳乳液聚合的概念
核壳乳液聚合的概念:共聚时,如果一种单体首先进行乳液聚合,然后第二种单体再次进入进行乳液聚合,前一种单体聚合形成胶乳粒子的核心,好似种子。

后一种则形成胶乳粒子的外壳。

反相乳液聚合概念:可溶于水的单体制备的单体水溶液,在油溶性表面活性剂的作用下与有机相形成油包水型乳状液,再经油溶性引发剂或者水溶性引发剂金发聚合生成油包水型聚合物胶乳
13、乳化剂
乳化剂:可以使不溶于水的液体与水形成稳定的胶体分散体系-----乳化液的物质
作用:降低界面张力、在分散相表面形成保护膜、形成双电层
种类:1高分散固体物质2表面活性剂
14、破乳方法有哪些?乳液聚合工业生产中采用什么方法破乳以及机理?
破乳:使稳定的乳状液破坏,成为不相混溶的两相。

将固体微粒聚集凝结成团粒而沉降析出
工业生产中采用的破乳方法主要是在胶乳中加入电解质并且改变pH值
其他破乳的方法有:机械破乳、低温冷冻破乳以及稀释破乳等。

P67 原理
电解质机理:动电位对电解质敏感。

液相中离子浓度增加,双离子层之间的距离缩短,直到动电位为零,相斥力消失,相吸力表现突出,则胶粒微粒大量凝聚而沉降析出。

改变PH值:例如脂肪酸皂、松香酸皂等,当PH值降至6.9以下时,转化为脂肪酸失去乳化作用而破乳。

高分散型粉状固体例如碳酸镁与酸作用生成可溶性镁盐而破乳
第五章
缩聚反应特点:1、逐步性2、可逆性3、复杂性
根据产物几何形状分为:线性缩聚、体形缩聚
15、工业上用于生产线型缩聚高聚物的方法有哪些,各自都生产哪些产品?
熔融缩聚:聚酯、聚酰胺、合成纤维
溶液缩聚:主要适用于一些产量少,具有特殊结构或特殊性能的缩聚物的生产;如聚芳杂环树脂、聚芳砜、聚芳酰胺等的生产
界面缩聚:主要用于分别存在于两相中的两种反应活性高的单体之间的缩聚反应,如二元酰氯与二元胺合成聚酰胺、光气与二元酚盐合成聚碳酸酯等。

固相缩聚:主要应用于两种情况:由结晶性单体进行固相缩聚;由某些预聚物进行固相缩聚。

(为什么采用此法提高分子量?熔融聚合无法达到高的分子量和高的熔融粘度,小分子的脱除很关键)
实施方法特点主要应用
熔融缩聚高温,时间长,惰性气体保护,高
真空度
聚酯,聚酰胺,聚氨酯等
固相缩聚反应慢,扩散控制,原料结构影响
大,可反应成型
聚酰胺,聚酯,聚苯并咪唑
溶液缩聚平稳,易于移热,产物溶液可直接
使用,工艺复杂
聚砜,聚酰亚胺,聚苯并咪唑
界面缩聚复相反应,扩散控制,不可逆聚酰胺,聚脲,聚砜,含磷缩聚物
第六章
主要原料及其特性:
1. 异氰酸酯
(1)异氰酸酯合成
a. 伯胺光气化法:
缺点:毒性大,副反应多。

b. 一氧化碳法:
必须在高温(160-220℃)、高压下进行,需贵金属做催化剂。

(2)常用的异氰酸酯P139
a. 甲苯二异氰酸酯(TDI)
常见的三种TDI混合物为TDI—100、TDI—80及TDI—65。

用TDI所制得的PU机械性能较好,但TDI其沸点低,毒性较大。

b. 4,4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)
MDI是白色或浅黄色固体,易二聚,毒性低,一般在低温下贮存。

c. 多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)
PAPI 褐色透明液体,是粗制MDI (即副产物),分子量大,沸点高,毒性低。

分子中含有较多的异氰酸酯基团,制得的PU 交联密度高,链刚性较大。

MDI 属于“黄变性多异氰酸酯”,且比TDI 的黄变性更大,其黄变机理是氧化生成了醌亚胺结构
将TDI 及MDI 等氢化,是芳香环加氢饱和成脂环,制成不变黄的HTDI 及HMDI 等。

具体看第六章PPT
2. 多元醇化合物
(1)聚醚多元醇→户外鞋子
聚醚多元醇分子中端羟基数与起始剂分子中的羟基数或者胺分子中的活泼氢原子数相等。

起始剂可以调节聚醚多元醇分子量。

耐低温、吸水性不强、较柔软
(2)聚酯多元醇
耐磨、吸水性强、不耐低温
聚酯多元醇与聚醚多元醇的比较P145
P146 聚氨酯的结构与性能关
系 溶剂达到“聚氨
酯级”:溶剂的
异氰酸酯当量越高,即其所含
的活氢类杂质越低
聚氨酯泡沫塑
料的分类P150 M c 值 :体型结
构大分子中交
联点间的分子量的大小。

M c ↓,交联密度↑ ,泡沫塑料
的硬度及机械
强度↑。

聚氨酯泡沫塑
料的生产工艺
(1) 操作过程:一步法和两步法。

(2)发泡成型工艺
a. 手工发泡
优点:设备简单、适应性强,适用于批数少,产品规格变化大的生产。

缺点:产率低,仅使用于少量物料的生产。

b. 浇铸法 (模塑法)
c. 喷涂法
d. 块状法 特点 聚酯多元醇 聚醚多元醇 发展 在煤化学基础上 以石油化工为基础 结构 极性大 主链柔软 性能 耐温、耐磨以及耐油性好,机械强度较高耐低温、耐水解性差 制品较柔软,水解性、回弹性及耐低温性较好,机械强度、氧化稳定性较差 合成工艺 合成工艺较复杂、原料不充分 原料来源丰富 应用范围 聚氨酯合成革、橡胶以及鞋类 大量用于软质聚氨酯泡沫
e. 反应注射模塑技术
1. 对设备要求高,原料在氮气下输送,用计量泵将物料喷射并瞬时混合,注入模具内反应和固化。

2. 优点是反应快速、生产周期短、模具压力小、可制备形状复杂及大型制品。

16、生产聚氨酯的原料有哪些?简述聚氨酯的合成原理
聚氨酯的主要原料是有机多元异氰酸酯及多元醇化合物,此外还有扩链剂、交联剂及催化剂等等。

聚氨酯的合成原理:1.异氰酸酯的化学反应:异氰酸酯与含活泼氢化合物间的反应;
2.异氰酸酯的自聚反应:(1)芳香族异氰酸酯的二聚反应(2)异氰酸酯的三聚反应
(3)异氰酸酯的线型聚合反应(4)异氰酸酯的脱二氧化碳缩聚反应;聚氨酯树脂的合成原理:
(1)一步法(由异氰酸酯和醇直接反应)
由2,4-甲苯二异氰酸酯和带有三个端经基的支化型聚酯可合成得交联型聚氨酯树脂。

(2)两步法
第一步:二元醇与过量二元异氰酸酯制备端基为-NCO基团的预聚物。

第二步:预聚体进行扩链或交联。

扩链反应:预聚物通过末端活性基因的反应使分子相互连结而增大分子量的过程。

PU树脂扩链剂主要为水、二元醇或二元胺。

二元醇
二元胺
17、聚氨酯泡沫塑料的组分及其发泡原理
原料组成
a.异氰酸酯
常用的有TDI、HDI、MDI和多苯基多次甲基多异氰酸酯(PAPI)。

TDI有三种规格:TDI100、TDI80及TDI65 。

其中TDI100、TDI80 的发气速度和固化反应较快,泡沫塑料趋于闭孔结构。

b.聚醚或聚酯多元醇:
软泡要求Mc值大,故须采用分子量较大的多元醇(f=2-3)。

硬泡要求Mc值小,故须采用分子量较小的多元醇(f=3-8)。

c.催化剂:常用混合催化剂。

d.发泡剂:水或低沸点卤代烃。

e.泡沫稳定剂:降低原料各组分的表面张力,增加互溶性及稳定发泡过程,有利于得到均匀的泡沫微孔结构。

用量为端羟基化合物质量的1%-3%
f.开孔剂:直链烃或脂环烃(如聚丙烯、聚丁二烯及液体石蜡等) 。

开孔型泡沫塑料→缓冲和吸音性能良好
闭孔型泡沫塑料→隔热性良好
g.其他组分:阻燃剂及防老剂、稳定剂、增强剂和着色剂等。

成泡原理
a. 泡沫的形成:在成泡剂的作用下,产生泡沫。

b. 泡沫的增长:新气体不断产生,泡孔膨大。

c. 泡沫的稳定:在泡沫增长阶段,气泡壁层变薄,要求聚合物有足够的分子量和交联。

使用泡沫稳定剂。

18、聚氨酯橡胶分为哪几种?
混炼型聚氨酯橡胶(MPU);浇注型聚氨酯橡胶(CPU)→产量最大,预聚体法得到双组份体系;热塑型聚氨酯橡胶TPU
19、聚氨酯固化原理
P158
a.氧气固化聚氨酯改性油(单包装)
b. 封闭型聚氨酯漆
c.水气固化型聚氨酯漆
d.催化固化型聚氨酯漆
e.羟基固化型聚氨酯漆
第九章
ABS树脂
最佳偶合方式: 接枝聚合
橡胶接枝反应所使用的引发剂:氧化还原引发体系或热引发。

合成路线:乳液聚合法、本体聚合法、乳液本体结合法
生产工艺
分散相--------接枝橡胶的生产,主要采用乳液聚合法,其次采用溶液聚合法
连续相-------- 基体树脂的生产,主要采用本体聚合法、本体-悬浮聚合法,其次采用乳液聚合法
分散相和连续相混合方法:
(1)共挤塑造粒
(2)基体树脂聚合前或聚合过程中加入分散相接枝橡胶
(3)将分别合成的分散相接枝乳液与基体树脂乳液共混合,再经后处理
20、聚苯乙烯类树脂主要有哪些?分别采用什么方法生产?
本体聚合法与溶液本体法本体聚合法是PS树脂的最主要生产方法,用于通用型PS与高抗冲聚苯
乙烯(HIPS)注塑料的生产
悬浮聚合法主要用于苯乙烯共聚物如SAN(苯乙烯—丙烯腈共聚树脂)、SMMA(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)以及可发性聚苯乙烯(EPS)的生产
啊涛版本:聚苯乙烯类树脂主要有:通用型PS;可发性PS;苯乙烯-丙烯腈共聚树脂;高抗冲PS;苯乙烯-马来酸酐共聚树脂;苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚树脂;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS)。

1通用型采用方法:本体聚合法,溶液本体法(改良本体法)和悬浮聚合法。

聚合条件:
预聚温度80~120℃,转化率20~50%;聚合温度120~180℃,转化率55~95%;物料停留时间:4~8小时。

溶剂用量为2%~30%。

后处理:送入闪蒸器脱除可挥发组分。

闪蒸罐闪蒸器转膜蒸发器脱挥发挤出机
⒉悬浮聚合法
油相:苯乙烯、共聚单体、引发剂、链转移剂等;
水相:去离子水、分散剂(无机分散剂)。

引发剂:多采用混合引发剂;
主分散剂:常用磷酸三钙(磷酸钠+氯化钙);
助分散剂:表面活性剂如石油磺酸钙等。

反应温度80~140℃;时间5~24h,一般8~9h。

与本体法相比,悬浮法产品透明度较差,质量不如本体法稳定,自动化程度较低,运转成本较高,且有大量污水排出。

因此,悬浮法生产GPPS已逐渐被淘汰,现主要用于苯乙烯共聚物及可发性PS(EPS)的生产。

高抗冲聚苯乙烯采用方法:本体法、本体-悬浮法等,多用本体法,工序如下:橡胶→溶解→本体预聚→本体聚合→挤出造粒→产品发泡聚苯乙烯采用方法:用戊烷或戊烷混合物作发泡剂,采用悬浮聚合法,制备工艺有一步浸渍法和两步浸渍法之分。

一步法:将单体、引发剂、分散剂、水、发泡剂和其他助剂一起加入反应釜内,聚合得到含发泡剂的珠粒树脂,发泡剂一般应在聚合转化率达90%以上加入。

二步法(又称后浸渍法):
苯乙烯、水、分散剂、引发剂→聚合→洗涤→离心脱水→干燥→筛分→料仓
水、发泡剂、分散剂→浸渍→洗涤→脱水干燥→包装
丙烯腈-苯乙烯共聚树脂采用方法:本体法、悬浮法制得,其中本体法占绝对优势。

本体法:聚合热的移除单靠夹套冷却远远不够,最有效的移热方法是不断加入冷的单体,让部分单体和溶剂蒸发也是移热的好措施。

可采用单釜满料聚合工艺、单釜不满料聚合工艺、双釜串联满料聚合工艺。

ABS树脂采用方法:乳液聚合法、本体聚合法、本体-悬浮法、乳液-悬浮法及乳液-本体法。

21、氯乙烯的生产方法有哪些?悬浮聚合生产工艺?PVC 大题30分
聚氯乙烯生产方法:自由基悬浮聚合(主要方法),乳液聚合,微悬浮聚合
生产方法
A. 乙炔路线CH≡CH + HCl →CH2=CHCl (催化剂HgCl2)
原料为来自电石水解产生的乙炔和氯化氢气体,在催化剂氯化汞的作用下反应生成氯乙烯
乙炔路线需用高能耗的电石为原料,所以逐渐为乙烯路线所取代,但在无乙烯裂解装置的地区发展PVC工业,以及为了消耗生产烧碱产生的氯气,乙炔路线仍在应用
B. 乙烯路线(乙烯平衡氯化法)
2CH2=CH2 + Cl2 + 1/2O2→2CH=CHCl + H2O
悬浮聚合法生产工艺
(1) 原料
a. 单体加压液化纯度>99.98%
b. 去离子水 PH=5~8.5
c. 分散剂(成粒剂)
主分散剂:纤维素醚和部分水解的聚乙烯醇(水解度80%)。

作用:控制所得颗粒大小并影响聚氯乙烯颗粒的孔隙率和某些形态。

辅助分散剂:小分子表面活性剂和低分子量、低水解度(40%~55%)的聚乙烯醇。

作用:提高颗粒中的孔隙率,并使之均匀以改进聚氯乙烯树脂吸收增塑剂的性能。

用作辅助分散剂的主要是小分子表面活性剂(如脱水山梨醇单月桂酸酯)和低水解度聚乙烯醇
聚乙烯醇的水解度应在70%~80%,工业应用较多的是水解度为80%±1.5%的产品
d.引发剂选择 50~60℃半衰期2h 多数使用复合引发剂.
(2)其他助剂
链终止剂如聚合级双酚A、叔丁基邻苯二酚、AMS。

相关文档
最新文档