高分子合成工艺学期末考试重点
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自由基聚合方法:本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合。
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。在溶液聚合方法中,
离子对紧密离子对疏松离子对自由离子共价键淤浆聚合如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为淤浆聚合。间歇聚合:聚合物在聚合反应器中分批生产的,当反应达到要求的转化率时,将聚合物从聚合反应器中卸出。
连续聚合:单体和引发剂(催化剂)等连续进入聚合反应器,反应得到的聚合物连续不断地流出聚合反应器。解决废旧塑料途径:(1)
作为材料再生循环利用(再
生)(2)作为化学品循环利
用(解聚成单体或裂解成燃
油)(3)作为能源回收利用
本体聚合(又称块状聚合):
在不用其它反应介质情况
下,单体中加有少量或不加
引发剂发生聚合的方法。
特点聚合过程无其他反应
介质,优点产物纯净,反
应器有效容积大,后处理过
程简单。缺点放热量
大,反应热排除困难,不易
保持一定的反应温度
乳液聚合是单体和水在乳
化剂作用下形成的乳状液
中进行聚合反应的一种聚
合物生产方法。反应体系主
要由单体、水、乳化剂、引
发剂和其它助剂所组成优
点以水为介质速度快可
直接应用不适用有机溶剂
缺点固体聚合物时乳液需
要破乳洗涤脱水干燥等工
序成本高残留的乳化剂难
于清洗洗涤时产生污水
杂质含量高
溶液聚合单体溶解在适当
溶剂中在自由基引发剂的
作用下进行的聚合方法优
点温度易控制易于调节
产品的分子量及分布易于
输送可直接应用缺点单
体浓度低聚合速度慢设备
生产能力和利用率低单体
浓度低向溶剂链转移使
用有机溶剂时增加成本环
境污染重有机溶剂回收困
难
悬浮聚合:将单体在强烈的
搅拌及分散剂的作用下,分
散悬浮于连续相水中
乳液聚合生产ABS树脂1聚丁二烯胶乳的制备:去离子水,乳化剂交联剂分子量调节剂适量电解质2接枝聚合在橡胶胶乳中加入苯乙烯丙烯晴接枝3基体树脂去离子水乳化剂分子量调节剂引发剂苯乙烯丙烯晴4混合凝聚和后处理在接枝胶乳中加入防老剂将接枝共聚物与AS乳液打入凝聚釜加入适量的盐水和盐酸进行破乳
ABS性能:A:耐油性,高拉伸性,强度与硬度B:弹性,高抗冲击性能S:良好的成型性能。
乳液聚合法生产ABS树脂流程:1.聚丁苯乙烯的制备:去离子水,乳化剂,交联剂,分子量调节剂,少量电解质2.接枝聚合:在橡
胶胶乳中加入苯乙烯,丙烯
腈接枝 3.基体树脂:去离
子水,乳化剂,分子量调节
剂,引发剂,苯乙烯,丙烯
腈 4.混合,凝聚和
后处理:在接枝胶乳中加入
防老剂,将接枝共聚物与
AS乳液打入凝聚斧,加入
适量的盐水和盐酸,进行破
乳。
均相本体聚合指生成的聚
合物溶于单体(如苯乙烯、
甲基丙烯酸甲酯)。
离子型聚合反应单体在阳离
子或阴离子作用下,活化为带
正电荷或带负电荷的活性离
子,再与单体连锁聚合形成
高聚物的化学反应
阳离子聚合单体与引发剂
或催化剂单体:具有强推
电子取代基的烯烃类单体
和共轭效应的单体。工业生
产主要单体:异丁烯、乙烯、
环醚、甲醛、异戊二烯等。
引发剂或催化剂:a. 质子
酸:HCl、H2SO4、HI、
H3PO4、HF、CH3COOH
等。b. lewis酸:应用得最
广。
阴离子聚合反应:单体种类:
单烯烃类、共轭双烯烃类、
丙烯酸酯类、环氧化物、环
硫化物、内酯等。(2) 阴离
子聚合引发剂。
配位聚合反应是烯烃单体
的碳-碳双键与引发剂活性
中心的过渡元素原子的空
轨道配位,然后发生位移使单
体分子插入到金属-碳之间进
行链增长的一类聚合反应。
高聚物的立体异构现象:由于
分子中原子或原子团在空间
排布方式简称构型不同引起。
立构规整度(等规度)高聚物中有规立构高聚物所占的百分数
链增长速度常数:乙烯>丙烯>l-丁烯>4-甲基-1-戊烯>苯乙烯
陈化处理:使二元以上催化剂的各组分相互反应,转变为具有活性的催化剂
操作方式:间歇和连续操作聚合物能溶于溶剂中形成均一溶液的称“溶液法”;聚合物不溶于溶剂而在溶剂中形成淤浆的的称“淤浆法”。离子聚合与配位聚合生产工艺:1.单体纯度:含量至少在99%以上;2溶剂选择与精制:离子聚合可以是弱极性和非极性溶剂;配位聚合主要是脂肪烃;3:陈化处理:其作用是让二元以上催化剂的各组分相互作用,转变为具有活性的催化剂;
4:聚合过程的操作方式分
为间歇操作和连续操作。脱
灰:催化剂效率较低时须经
脱灰处理。其方法是脱除未反
应单体后的物料用醇(甲醇、
乙醇、异丙醇等极性物质)下
的缩聚反应
熔融法缩聚中主要的影响
因素有:基团数比;平衡常
数;反应程度
逐步加成聚合反应简称聚
加成反应,某些单体分子的
官能团可按逐步反应的机
理相互加成而获得聚合物,
但又不析出小分子副产物。
聚氨酯树脂合成原理:两步法
(预聚体法):第一步,合
成预聚体;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。
交联的方法交联剂交联加热
交联利用聚氨脂分子自身结
构中的氢键交联
聚氨酯的主要原料:有机多
元异氰酸酯及多元醇化合
物【含有羟基的脂肪族聚醚
或聚酯多元醇】,扩链剂【二
元醇,二元胺】,交联剂,
催化剂【叔胺类,有机锡类
化合物】等
甲苯二异氰酸酯(TDI)使用
最广,耗量最大。成泡剂a.
水;b. 低沸点卤代烃,受热气
化产生气泡(物理方法)。
混炼型聚氨酯橡胶a. 生产
方法:采用两步法。b. 原
料:多元醇、异氰酸酯、扩
链剂及交联剂。聚氨酯橡胶
的合成按加工方法可分为
混炼型,浇注型,热塑性。