最新三篇离子型聚合工艺
高分子化学 第6章 离子聚合
3. 其它能产生 阳离子的物质
碘、氧鎓离子、高氯酸盐、六氯化铅盐等 引发活性较低，只能引发活性较高的单体。 高能辐射也能产生阳离子引发聚合，
CH3
异丁烯：
异丁烯是唯一能进行阳离子聚合的α —烯烃，且它 只能进行阳离子聚合。根据这一特性，常用异丁烯 来鉴别引发机理。
更高级的α —烯烃：由于位阻效应，只能形成二聚体(Dimer) 。
烷基乙烯基醚： 诱导效应：烷氧基使双键电子云密度降低； 共轭效应：氧上未共用电子对与碳碳双键形成P～π共轭， 使双键电子云密度增加。
阳离子聚合机 理的特点
讨论:阳离子聚合有
无自动加速现象 单基终止 ,无? 自动加速现 快引发、快增长、易转移、难终止。 象 終止方式是单基終止。
在阳离子聚合中，真正的动力学链终止较难实 现，但与阴离子聚合相比，却不易生成活性聚合 物，主要原因是反应体系中水是引发剂，又是終 止剂。另外，阳离子聚合易链转移。 但现在也可以作到活性聚合。
烯烃双键对质子的亲和力，可以从单体和质子 加成的的热焓判断。
增长反应比其他副反应快，即生成的碳
阳离子有适当的稳定性。
如：α —烯烃 乙烯(ethylene)： 无侧基，C=C电子云密度低，且不易极化，对质 子亲和力小，难以阳离子聚合。
丙烯(propylene)、丁烯(butylene)：
烷基供电性弱，生成的二级碳阳离子较活泼，易 发生重排(rearrangement)等副反应，生成更稳 定的三级碳阳离子。
+ CH2 C (BF3OH)
第七章、离子型与配位聚合生产
2）催化剂准备 – 活化处理 如CrO3-Al2O3-SiO2是载于硅胶上的 氧化铬固相催化剂（ phillips催化剂），要在 400~8000C下活化，使铬原子处于Cr+6状态。又 如将TiCl4还原为将TiCl3 – 配制 用溶剂将催化剂配成溶液，有利于准确计 量 3）聚合过程 – 操作方式 间歇操作 连续操作 – 聚合方法 淤浆法 单体溶于溶剂，聚合物不溶于溶剂 溶液法 单体溶和聚合物都溶于溶剂 本体气相法 没有溶剂，单体为气相 本体液相法 没有溶剂，单体为液相
– 在Ziegler-Natta催化剂作用下，可进行定向聚合 生产高规整度的聚合物
2. 配位聚合的工业应用
• 合成树脂 – 高密度聚乙烯 – 等规聚丙烯 • 合成橡胶 – 顺丁橡胶（顺式聚丁二烯） – 合成天然橡胶（顺式聚异戊二烯）
– 乙丙橡胶（乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物）
四、 离子聚合与配位聚合生产工艺特点
A
B
C
小
D
大
阴离子聚合反应 聚合反应历程包括链引发和链增长，可分为两种情况 – 引发剂和单体分子之间有两个电子转移 生成一个键 – 电子转移而不生成键，先生成自由基离 子，然后二聚成双离子
2.阴离子聚合的工业应用
1）合成天然橡胶（聚异戊二烯） 异戊二烯在Li引发下，定向聚合得到顺-1，4结 构为94%的，分子量分布窄的聚异戊二烯，主要用
于高抗冲击聚苯乙烯和ABS的增韧剂.
2）嵌段共聚物的合成 –根据阴离子聚合无终止，产物为活性聚合物的特点， 为高分子合成提供了特殊的合成方法，如AB、ABA型嵌 段共聚物的合成，在链末端加入功能团端基 –如苯乙烯（S）和丁二烯（B）阴离子嵌段共聚合成SBS 热塑性弹性体 S RLi ﹏﹏ B • 三步法 S S SBS SB-
离子型聚合物
• 四、离子聚合实例：
• 1、异丁烯非均相聚合—悬浮聚合生产丁基橡胶
• ①单体：异丁烯和少量异戊二烯(1～6%)为单体， • ②引发剂：以AlCl3为引发剂，氯甲烷为稀释剂，在－
• 其主要缺点:对聚合物的溶解性能不太好,容易产生挂胶现 象。
五、影响离子聚合的因素
• 1、单体：烯类单体取代基推电子能力越强，反应速率和 聚合度越大；
• 2、溶剂：应考虑① 可溶解单体和聚合物 ②有一定的极 性 ③不能与引发剂体系作用 ④沸点较低；
• 3、对应离子：与活性中心不能靠得太近； • 4、温度：应在较低温度下聚合； • 5、引发剂：应在有机溶剂中进行，防止被含氧化合物做
此外，如丙二烯、丁二烯、甲基乙炔等对聚合反应和聚 合物的立构规整性都是有害的；
饱和烃如乙烷和丙烷如含量高会降低单体的分压，影响 聚合速率，如有积累需定期排除。
因此，聚合用原料和助剂中杂质的含量必须减少到允许 的范围以下。聚合用丙烯的纯度＞99.6%，其它杂质允许含 量以10-6计。
②溶剂精制
❖ 聚合用的溶剂己烷也必须精制后使用。
③引发剂的配制
❖ 丙烯聚合采用的Ziegler-Natta络合引发剂，由四组分组 成：TiCl3/AlC2H5Cl2/K2TiF6/CH2=CH-CH2OC4H9
❖ 引发剂、配制引发剂的系统和聚合反应系统也必须严格防 止水和氧气的进入。
❖ 引发剂需现用现配，配制引发剂需经Z合成、B引发剂的配 制和A引发剂的配制。
离子型聚合
1、概念： 由离子活性种引发的聚合反应。
2、根据电荷性质分类： 阴离子聚合
聚合物聚合方法
聚合物聚合方法
在化学领域中，聚合物是由许多重复单元组成的高分子化合物，其可以通过聚合方法进行制备。
聚合物的合成方法有许多种，每种方法都有自己的特点和适用范围。
下面将介绍几种常见的聚合物聚合方法。
自由基聚合方法
自由基聚合方法是一种常用的聚合物制备技术。
该方法通过引发剂的作用，将单体中的双键或其他活性基团引发聚合反应，生成线性或支化的高分子链。
自由基聚合方法简单易行，适用于大多数单体的聚合制备。
离子聚合方法
离子聚合方法是利用阳离子或阴离子参与聚合反应的一种方法。
离子聚合方法主要包括阳离子聚合和阴离子聚合两种。
通过选择不同的单体和引发剂，可以实现对特定多亚胺的选择性聚合。
阴离子和正离子方法
在聚合物合成中，常用的还有阴离子和正离子方法。
阴离子和正离子方法通过引发剂将单体转化为聚合物，适用于一些特定性质要求高的聚合物的制备。
金属催化聚合方法
金属催化聚合方法是一种高效的聚合物合成技术。
通过金属催化剂的作用，可以促进单体之间的键合反应，实现高分子链的构建。
金属催化聚合方法在合成高性能聚合物中具有重要应用。
间位聚合方法
间位聚合方法是一种特殊的聚合技术，通过在特定位置引入功能基团，实现高分子链的定向生长。
间位聚合方法可以控制聚合物的结构和性能，具有广泛的应用前景。
总的来说，聚合物的合成方法多种多样，每种方法都有其独特的优势和适用范围。
在实际应用中，可以根据所需聚合物的性质和用途选择合适的聚合方法进行制备。
随着化学合成技术的不断发展，相信聚合物聚合方法将会有更多新的突破和创新。
【高分子合成工艺学】第八章 离子聚合与配位聚合生产工艺
丁基橡胶性能 气密性优良 ：透气性为烃类橡胶最低 抗臭氧性好：比天然橡胶、丁苯橡胶高10倍 耐热、耐候性优异 耐酸碱和极性溶剂 电绝缘性能好 应用 因其良好气密性，主要用途制造内胎和水胎。还可
用作电绝缘护套及医疗卫生用品。
生产过程
▪ 三步法制取SBS包括：原材料精制、三嵌段物的制备、 SBS脱气及弹性体的造粒包装四个工序。
▪ 聚合设备为聚合釜，配夹套冷却或加热，以配制好的 单锂有机化合物正丁基锂溶液为引发剂，聚合反应在 非极性溶剂中于惰性气体保护下分三段进行。
▪ 先向聚合釜中加入总量1/2的苯乙烯，然后加入引 发剂溶液。
（1）正离子型聚合的活性中心是碳正离子：
A B + CH2=CH X
A CH2 CH B X
[ CH2 CH ]n X
（2）负离子型聚合的活性中心是碳负离子：
A B + CH2=CH Y
B CH2 CH A Y
[ CH2 CH ]n Y
（3）配位离子聚合的活性中心是具有金属碳键
的配位离子：
Cat-R + CH2=CH Z
SBS结构
S
B
S
线型SBS
S B
S B
B
B
S
S
星型SBS
SBS应用
▪ 概念
8.4 配位聚合
是指烯类单体的碳－碳双键首先在过渡金属引发 剂活性中心上进行配位、活化，随后单体分子相 继插入过渡金属－碳键中进行链增长的过程。
8.4.1 Ziegler-Natta催化剂
1953年，Ziegler等发现以乙酰丙酮的锆盐和Et3Al 催化可得到高分子量的乙烯聚合物，并在此基础上开发 了的乙烯聚合催化剂TiCl4 - AlEt3。
塑料生产工艺流程(3篇)
第1篇一、引言塑料作为一种重要的合成材料，广泛应用于各个领域，如建筑、汽车、家电、包装、医疗等。
随着科技的不断发展，塑料的生产工艺也在不断优化和升级。
本文将详细介绍塑料生产工艺流程，以便读者更好地了解塑料的生产过程。
二、塑料生产工艺流程概述塑料生产工艺流程主要包括以下几个阶段：原料准备、塑料成型、塑料加工、塑料制品后处理、成品检验。
三、塑料生产工艺流程详解1. 原料准备（1）原料选择：根据塑料产品的性能要求和用途，选择合适的塑料原料。
常见的塑料原料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）等。
（2）原料处理：将原料进行粉碎、干燥、过筛等处理，以满足塑料成型工艺的要求。
2. 塑料成型（1）挤出成型：将处理好的原料送入挤出机，通过加热、塑化、挤出等过程，使原料形成连续的塑料管、棒、薄膜等。
（2）注塑成型：将处理好的原料送入注塑机，通过加热、塑化、注射、冷却、脱模等过程，使原料形成各种形状的塑料制品。
（3）吹塑成型：将处理好的原料送入吹塑机，通过加热、塑化、吹塑、冷却、脱模等过程，使原料形成各种形状的塑料制品。
（4）拉伸吹塑成型：将处理好的原料送入拉伸吹塑机，通过加热、塑化、拉伸、吹塑、冷却、脱模等过程，使原料形成具有高强度的塑料制品。
3. 塑料加工（1）剪切加工：将成型后的塑料材料进行剪切、裁剪、切割等加工，以满足产品尺寸和形状的要求。
（2）焊接加工：将不同形状、尺寸的塑料部件进行焊接，形成整体产品。
（3）热成型：将塑料材料加热至一定温度，使其软化，然后通过模具成型，形成所需形状的产品。
4. 塑料制品后处理（1）表面处理：对塑料制品进行表面处理，如喷漆、电镀、印刷等，以提高产品的美观性和耐腐蚀性。
（2）热处理：对塑料制品进行热处理，如退火、时效等，以提高产品的性能和稳定性。
5. 成品检验（1）外观检验：检查塑料制品的外观质量，如尺寸、形状、色泽、表面光洁度等。
（2）性能检验：检查塑料制品的性能，如强度、硬度、耐热性、耐腐蚀性等。
聚合化学合成工艺
一、聚合物合成工业与生产工艺概述1. 简述高分子化合物的生产过程：原料准备与精制、催化剂（引发剂）配制、聚合反应、分离过程、聚合物后处理。
2. 比较连续生产和间歇生产工艺的特点：（1）间歇生产（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）：a. 不易实现操作过程的全部自动化b. 反应器单位容积单位时间内的生产能力受到影响，不适于大规模生产。
c. 优点：反应条件易控制，便于改变工艺条件。
所以灵活性大，适于小批量生产，容易改变品种和牌号。
（2）连续生产（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）：a. 容易实现操作过程的全部自动化，所得产品的质量规格稳定。
b.适合大规模生产，劳动生产率高，成本较低。
c. 缺点：不宜经常改变产品牌号。
3. 自由基聚合的实施方法有哪些及特征：4. 影响聚合物分子量和其分子量分布的主要因素：（1）分子量：单体浓度（单体浓度增大，聚合速率增大，聚合度增大）；单体杂质（部分杂质有链转移、缓聚或阻聚的作用，聚合度下降）；引发剂浓度（引发剂浓度增大，聚合速率增大，分子量下降）；温度（温度升高，聚合速率增大，分子量下降）。
（2）分子量分布（在不同反应阶段所生成的聚合物的分子量是变化的，产物分子量不均一，必然会有一定分布）：自动加速过程、链转移导致的支化和交联、不同聚合阶段聚合条件不同。
二、本体法自由基聚合工艺1. 自由基本体聚合的优缺点，以及解决这些缺点的方法有哪些？（1）优点：由于不含溶剂或其他反应介质，产品纯净；工艺简单、流程短、生产设备少、投资也较少；反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续生产。
（2）缺点：放热量大，反应热排除困难，不易保持一定的反应温度（分子量分布变宽；自动加速效应，局部过热，使低分子气化，产品有气泡变色，温度失控、引起爆聚）；单体是气或液态，易流动，聚合反应发生以后，生成的聚合物如溶于单体则形成粘稠溶液，聚合程度越深入，物料越粘稠，甚至在常温下会成为固体（分子量分布变宽；凝胶效应，含有未反应的单体和低聚物）。
聚合工艺年度总结汇报(3篇)
第1篇尊敬的领导，亲爱的同事们：随着岁月的流转，我们又迎来了新的一年。
在过去的一年里，我负责的聚合工艺工作在大家的共同努力下，取得了显著的成果。
现将本年度的工作总结如下：一、工作回顾1. 工艺优化与创新：在过去的一年中，我们针对聚合工艺进行了多次优化，通过调整反应条件、改进设备操作等手段，提高了产品的质量和产量。
同时，我们成功研发了一项新的聚合工艺，为公司的技术创新积累了宝贵经验。
2. 设备管理与维护：我们高度重视设备的管理与维护工作，定期对设备进行检修，确保设备运行稳定。
通过加强设备管理，有效降低了故障率，提高了生产效率。
3. 质量控制：我们严格执行质量控制标准，从原料采购、生产过程到成品检验，每个环节都严格把关。
通过持续改进，产品质量得到了稳步提升，客户满意度不断提高。
4. 团队建设：我们注重团队建设，定期组织内部培训，提高员工的专业技能和综合素质。
通过加强团队协作，提升了整体工作效率。
二、工作亮点1. 生产效率提升：通过工艺优化，本年度聚合产品的产量比去年同期提高了20%，生产效率得到了显著提升。
2. 产品质量稳定：经过严格的质量控制，本年度聚合产品的合格率达到98%，较去年同期提高了5个百分点。
3. 技术创新：成功研发的新聚合工艺为公司节省了生产成本，提高了产品竞争力。
三、工作不足1. 人员技能培训：虽然我们加强了内部培训，但仍有部分员工的专业技能有待提高。
2. 设备更新换代：部分设备老化，影响生产效率，需逐步进行更新换代。
四、今后工作计划1. 加强人员培训：继续加强员工的专业技能培训，提高团队整体素质。
2. 设备更新：计划在明年逐步更新部分老旧设备，提高生产效率。
3. 工艺改进：持续优化聚合工艺，降低生产成本，提高产品质量。
4. 市场拓展：积极开拓新市场，扩大产品销售范围。
在新的一年里，我们将继续努力，不断进取，为公司的发展贡献自己的力量。
感谢领导和同事们的支持与帮助，让我们携手共进，共创美好未来！汇报人：[您的姓名]日期：[汇报日期]第2篇尊敬的领导，亲爱的同事们：随着2021年的结束，我谨以此篇年度总结汇报，回顾过去一年在聚合工艺工作中的点点滴滴，总结经验，分析不足，展望未来。
离子聚合原理及生产工艺
离子聚合原理及生产工艺1. 简介离子聚合是一种聚合反应过程，通过控制离子间的相互作用实现聚合物链的形成。
离子聚合具有高度可控性和可调性，广泛应用于材料科学、化工工艺和能源储存等领域。
本文将介绍离子聚合的基本原理和一些常见的生产工艺。
2. 离子聚合原理离子聚合是指在适当的条件下，通过离子间的化学键形成单体之间的化学键，并逐渐形成聚合物链的过程。
离子聚合反应中的离子可以分为阳离子聚合和阴离子聚合两种类型。
2.1 阳离子聚合阳离子聚合是指通过阳离子与阴离子之间的吸引力形成的聚合反应。
在阳离子聚合中，阳离子通过吸引带有负电荷的阴离子形成化学键，从而形成聚合物链。
阳离子聚合通常需要在酸性或中性条件下进行，以保持阳离子的稳定性。
2.2 阴离子聚合阴离子聚合是指通过阴离子与阳离子之间的吸引力形成的聚合反应。
在阴离子聚合中，阴离子通过吸引带有正电荷的阳离子形成化学键，从而形成聚合物链。
阴离子聚合通常需要在碱性条件下进行，以保持阴离子的稳定性。
2.3 离子选择性聚合离子选择性聚合是指通过选择性地引入某种离子，使其与特定的单体发生聚合反应，从而实现聚合物的选择性功能化。
离子选择性聚合可以通过控制反应条件和添加特定的功能单体来实现。
3. 离子聚合生产工艺离子聚合的生产工艺可以分为以下几个步骤：3.1 单体选择离子聚合的第一步是选择适当的单体。
单体的选择应考虑到反应条件、聚合物的应用要求以及可行性等因素。
常见的单体包括丙烯酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等。
3.2 反应条件控制离子聚合的反应条件包括温度、pH值、离子浓度等因素。
这些条件需要根据具体的聚合体系进行调整，以获得所需的聚合物品质。
反应条件的选择应考虑到单体的稳定性和反应速率等因素。
3.3 催化剂选择离子聚合反应通常需要引入催化剂来增强反应速率和控制聚合物的分子量。
常用的催化剂包括阳离子催化剂（如酸类催化剂）和阴离子催化剂（如碱类催化剂）。
催化剂的选择应根据反应类型和单体选择进行调整。
聚合方法
①
胶束成核
水相中产生自由基，自由基由水相扩散进入胶束， 在胶束中引发增长，形成聚合物乳胶粒的过程。 单体大多为油溶性。
②
水相（均相）成核
水相中产生的自由基引发溶于水中的单体进行增长， 形成短链自由基后，在水相中沉淀出来，沉淀粒子从 水相和单体液滴上吸附了乳化剂分子而稳定，接着又 扩散入单体，形成和胶束成核过程同样的乳胶粒子， 这一过程叫均相成核。
剂分子处于胶束状态。
在达到CMC时，溶液许多性能发生突变，如图54所示。
图5-4 十二烷基硫酸钠水溶液性能与浓度的关系
乳化作用
使互不相溶的两物质（水与油）转变成相当稳定而 难以分层的乳液。 乳化作用
分散作用 形成保护层 增溶作用
2 乳化剂种类
分子中既含有亲水（极性）基团，又含有亲油
（非极性）基团的表面活性剂中的一种。可分为阴离
(甲基）丙烯酸酯类溶液聚合 （甲基）丙烯酸酯类单体有一个很大的家族，包 括甲基丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、乙基己酯；丙烯酸 甲酯、 乙酯、 丁酯、 乙基己酯等，还有（甲基）丙
烯酸β-羟乙酯、羟丙酯等。除了甲基丙烯酸甲酯之
外，这类单体很少采用均聚合，大多进行共聚。 丙烯酸甲酯、 乙酯、 丁酯、 乙基己酯均聚物的 玻璃化温度为8 ℃ 、 －22 ℃ 、－ 54 ℃ 、－ 70℃ 。 可根据需要进行共聚调节。也可与苯乙烯、醋酸乙烯
因此聚合应发生在 胶束中，理由是： （1）胶束数量多， 为单体液滴数量的 100倍，表面积大；
（2）胶束内部单体 浓度较高；
（3）胶束表面为亲水基团，亲水性强，因此自由基 能进入胶束引发聚合。
假定： 胶束的直径很小，因此一个胶束内通常只能允许
容纳一个自由基。
但第二个自由基进入时，就将发生终止。 前后两个自由基进入的时间间隔约为几十秒，链 自由基有足够的时间进行链增长，因此分子量可较大。
材料离子聚合与配位聚合生产工艺
定期检查设备
危险品管理
定期对生产设备进行检查和维护，确保设 备正常运行，防止因设备故障导致安全事 故。
对危险品进行严格管理，分类存放，标识 清晰，防止误操作和混放引发安全事故。
环保要求与处理
减少废弃物产生
优化生产工艺，减少废弃物的产生，降低对环境 的污染。
废气处理
对生产过程中产生的废气进行收集和处理，确保 达到排放标准后再排放，防止空气污染。
04
材料离子聚合与配位聚合生 产工艺流程
离子聚合生产工艺流程
引发剂引发
通过引发剂引发单体分子，形成活性中心。
链增长
活性中心与单体分子反应，使链增长。
链终止
通过反应使增长中的聚合链终止。
配位聚合生产工艺流程
催化剂引发
使用催化剂引发单体分子，形成活性中心。
链增长
活性中心与单体分子反应，使链增长。
链终止与脱除
材料离子聚合
由于其能够生产出具有复杂结构和不规则形态的高分子聚合 物，因此广泛应用于橡胶、塑料、涂料等领域。这种聚合方 式能够提供良好的弹性和韧性，使得材料具有优异的力学性 能和加工性能。
配位聚合
由于其能够生产出具有规则线性结构的高分子聚合物，因此 广泛应用于纤维、薄膜、液晶材料等领域。这种聚合方式能 够提供良好的结晶度和规整性，使得材料具有优异的物理性 能和化学性能。
氯乙烯
只能进行阴离子聚合。
醋酸乙烯
只能进行阳离子聚合。
02
材料配位聚合
配位聚合反应
1
配位聚合反应是一种通过过渡金属催化剂将乙烯 等烯烃单体聚合生成聚合物链的过程。
2
配位聚合反应中，单体分子首先与催化剂活性中 心结合，形成络合物，然后通过链增长、链转移 等步骤形成聚合物。
第三篇 第九章 提高采收率工艺技术
195 第九章 提高采收率工艺技术目前，针对海上不同油井情况、不同采油阶段，提高采收率的主要工艺技术主要有：注水驱、注聚合物驱、注气驱及水气交替驱等。
本节分别介绍其原理和方法。
第一节 注水工艺要使油田合理注水，取得最佳的水驱效果，必须选择与油藏性质和开发要求相适应的注水工艺。
目前海上油田的注水分为合注和分层注水两种方式。
合注就是在同一压力条件下对各吸水层实施笼统注水；分注就是针对各油层不同的渗透性能进行控制注水，对渗透性好吸水能力强的层适当的控制注水，对渗透性差、吸水能力弱的层则加强注水，尽量使注入水在高、中、低渗透层中发挥应有的作用。
通过分层注水，可使层间矛盾得到调整，地层能量得到合理补充，降低油井含水上升速度，所以注水井实行分层配注，是实现油田稳产、高产和提高油田无水采收率和最终采收率的有效措施。
在海上油田主要有单管分层注水和双管分层注水。
单管分注主要是通过井下安装多级封隔器和配水器来实现的，其配注和测试钢丝作业量大；双管分注完井工艺复杂，但配水技术简单，分层注水量容易控制。
一、注水管柱1.合注管柱合注管柱主要适用于某些油田开发初期注水或油井转注初期的注水；适用于只有一个油层或虽有几个油层，但油层物性非常接近层间矛盾差异小的油田注水。
另外对于各注水层间纵向连通性好，其间没有明显隔层的多油层油田也采用合注管柱注水。
合注管柱的优点是管柱结构简单，现场容易操作，缺点是开采过程中层间矛盾明显，单层吸水量无法控制，注入水容易沿高渗层突进，造成高渗层过早见水或水淹，直接影响中低 渗透层的水驱效果。
①单油管注水管柱：注入水由地面控制直接进入地层。
②水力压差封隔器注水管柱（图9-1）：管柱上带有水力压差封隔器，当油管内的图9-1 水力压差式封隔器工作原理 1－油管；2－套管；3－457-8封隔器； 4－745型配水器注水压力达一定值时，封隔器膨胀，将注入层以上的套管环空封隔开，以防止套管脏物进入地层。
由于水力压差式封隔器受注水压力波动的影响，封隔器寿命短，已逐渐被可反洗井的压缩式封隔器所取代。
阳离子聚合反应
4．催化剂 从图10．13看出：催化剂用量少时，单体转化率低，用量 大．转化率高。 工业生产中引发剂一般为单体的0．02％一0．05％。
2．单体浓度和配料比
单体浓度过高，反应温度升高很快，反应过于激烈难以控制， 容易导致结块，甚至催化剂还未加足量就被迫停止反应。 单体浓度过低时，结冰现象严重，(一氯化碳冰点为— 97．7℃)也不能获得较高的转化率。
聚合物分子量与配料中单体含量的关系如图l0．9所示：
3．聚合温度 随着聚合温度的提高，聚合物的分子量直线下降。
催化剂的配制可采取常温配制法和低温配制法两种。
低温配制法如图10．2所示。
2．聚合
如图 10．3所示， 保持聚合 温度在— 100℃左右 右。
3．分离后处理 1）聚合物的淤浆溶液被喷到闪蒸塔的热水中，变成颗粒而分散， 溶剂与末反应单体被蒸发出来。 闪蒸时工艺条件为温度：65—75℃，操作压力140一150kPa，胶 液与热水体积比为1：(8—10)，pH约为7—9。为防止橡胶粒子 互相粘接和老化，可加入橡胶量1％的金属硬酯酸盐和0．2％左 右的防老剂。 2） 进一步脱除残留的氯甲烷和单体异丁烯在真空气提塔中进 行。气提塔内装有搅拌器，操作真空度为30kPa，气提温度50— 60℃。 3）闪蒸后的橡胶颗粒经振动筛除去大部分夹带的水后， 4）采取挤压膨胀干燥机或输送式热风箱进行干燥。
阳离子聚合反应历程可分为链引发、链增长和链终止等三个步骤。 1．链引发
2．链增长
3．链终止 有很多种反应能够导致正离子聚合反应中生长链的终止。但 是，终止反应是否发生动力学链的终止是一个重要的差别。 (1)动力学链没有终止的反应
9．2 丁基橡胶
9．2．1 生产丁基橡胶的原料、规格 合成丁基橡胶的主要原料：
离子聚合与配位聚合生产工艺
举例一：异丁烯聚合 AlCl3为引发剂, 氯甲烷为溶剂，在0 ～－40℃聚合, 得低 分子量（＜5万）聚异丁烯，主要用于粘结剂、密封材料等； 在－100℃下聚合，得高分子量产物（5万～100万），主要用 作橡胶制品。 聚例二：丁基橡胶制备 异丁烯和少量异戊二烯（1~6%）为单体, AlCl3为引发剂, 氯甲烷为稀释剂, 在－100℃下聚合, 瞬间完成，分子量达20万 以上。 丁基橡胶冷却时不结晶，-50℃柔软，耐候，耐臭氧，气密 性好，主要用作内胎。
类型
化合物
特点
含氢酸
HClO4、H2SO4、H3PO4、CH3COOH
反离子亲核能力较强，一般只能形成低聚物
Lewis酸
BF3、AlCl3、SbCl5 较强 FeCl3、SnCl4、TiCl4 中强 BiCl3、ZnCl2 较弱
需要加入微量水、醇、酸等助催化剂才能引发单体
01
链终止反应：无杂质的聚合体系中苯乙烯、丁二烯等单体极难发生终止反应，活性链寿命很长。 原因：活性链带有相同电荷，不能偶合，也不能歧化；即使活性中心向单体转移或异构化产生终止也难于发生。
02
阴离子聚合反应主要特点
03
溶剂以及溶剂中的少量杂质影响反应速度和链增长模转移或链终止反应，而使增长的活性链直至单体耗尽仍保持活性的聚合物阴离子。 形成条件：体系中无杂质；无链终止和链转移；单体不发生其他反应；溶剂为惰性；体系内浓度、温度均一；无明显链解聚反应。 活性高聚物的应用： 用于凝胶渗透色谱分级的分子量狭窄的标准试样。 加入特殊试剂合成链端具有－OH、－COOH、－SH等功能基团的聚合物。 利用先后加入不同种类单体进行阴离子聚合的方法合成AB型、多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物。
离子聚合资料
离子聚合简介离子聚合是一种重要的化学反应过程，指的是带电物质，即离子，在适当条件下相互吸引形成聚集体的过程。
离子聚合在化学、生物学、材料科学等领域都有广泛的应用，是一种重要的合成策略。
基本原理离子聚合是在溶液中，带电的阳离子和阴离子相互吸引而结合成大分子的过程。
通常情况下，这种反应是在水或有机溶剂中进行。
在离子聚合过程中，通常会产生水或其他小分子作为副产物。
离子聚合的应用1.聚合物合成：离子聚合在合成高分子材料中起着重要作用。
通过离子聚合，可以合成具有特定性质的聚合物，如聚合物胶体、聚合物微胶粒等。
2.生物医学领域：在药物传递、基因治疗等领域，离子聚合也有着重要的应用。
通过调控离子聚合过程，可以实现药物或基因的高效传递和释放。
3.智能材料：离子聚合还可以用于制备智能材料，如响应性聚合物、水凝胶等，在传感、控释等领域有着广泛的应用。
离子聚合的影响因素1.溶液pH值：pH值是影响离子聚合反应的重要因素。
在不同pH值下，离子会有不同的电荷状态和相互作用方式。
2.温度：温度对离子聚合反应的速率和产物结构也有显著影响。
3.溶剂：不同溶剂对离子聚合反应的溶剂化和分子运动等方面有影响。
离子聚合的发展趋势随着材料科学、医学、生物学等领域的不断发展，离子聚合作为一种重要的合成策略，其应用范围也在不断扩大。
未来，随着合成方法和材料设计的不断改进，离子聚合的性能和应用也将得到进一步提升。
总结离子聚合作为一种重要的合成策略和化学反应过程，在各个领域都有着广泛的应用。
通过调控离子聚合反应条件，可以合成具有特定性质和功能的聚合物材料，为材料科学、生物医学等领域的发展提供重要支撑。
随着科学技术的不断进步，离子聚合在未来的发展前景十分广阔。
三篇离子型聚合工艺
2．单体浓度和配料比 单体浓度过高，反应温度升高不久，反应过于剧烈难以控制， 轻易造成结块，甚至催化剂还未加足量就被迫停止反应。 单体浓度过低时，结冰现象严重，(一氯化碳冰点为— 97．7℃)也不能取得较高旳转化率。
聚合物分子量与配料中单体含量旳关系如图l0．9所示：
3．聚合温度 伴随聚合温度旳提升，聚合物旳分子量直线下降。
9．2．5 生产控制因索
1．杂质
按照其作用原理，杂质能够分为给电子体和烯烃两类。
当给电子体杂质含量极少时，与AlCl3生成旳络合物能够离解 成为活性催化剂；但是，若杂质与AlCl3反应生成物活性不高， 会造成转化率降低。
烯烃类杂质在聚合过程中旳影响，正丁烯旳存在能够加剧链 转移反应，使分子量降低，而系统内存在二异丁烯时，只有 当催化剂对二异丁烯旳百分比到达一定旳程度之后，聚合才 干开始。
9．2．2 阳离子聚合旳催化剂
阳离子聚合常采用旳催化剂有下列三种 1．质子酸 2．Lewis酸 3．稳定旳有机正离子盐类
9．2．3 阳离子聚合旳溶剂
阳离子聚合常使用旳溶剂有： 卤代烷 如四氯化碳、氯仿和二氯乙烷、 烃类化合物 如甲苯和己烷及硝基化合物、硝基甲烷
和硝基苯。
9．2．4 阳离子聚合反应旳机理
9．2 阳离子聚合反应
9．2．1 阳离子聚合旳单体
阳离子聚合要求单体旳特征： 单体易于被阳离子引起，并连续增长，不易终止。 单体必须是亲核性旳电子予以体。 如（1）双键上带有强供电子取代基旳α—烯烃；（2）具有共 轭效应基团旳单体，（3）含氧、氮杂原子旳不饱和化合物或 环状化合物(甲醛、四氢映喃、乙烯基醚、环戊二烯)等。
4．催化剂
从图10．13看出：催化剂用量少时，单体转化率低，用量 大．转化率高。 工业生产中引起剂一般为单体旳0．02％一0．05％。
第十章阴离子型聚合
5．SBS的脱气
SBS的脱气段实际上只需脱除溶剂。
SBS的脱气可采用SBS胶液的干法脱气和湿法脱气两种方式：
（1）干法脱气 含20％的嵌段共聚物胶液，首先进入以蒸气夹套加热，并在 装有搅拌装置的卧式浓缩器中，浓缩至聚合物含量约26％， 然后进入双辊脱气箱。该箱分为上下两室，当共聚物胶液落 到热辊上后．即均匀地分布在整个辊上，从而在脱气箱上室 中初步脱除溶剂，而在下室的工作辊上彻底脱气。
溶剂和极性溶剂对SBS嵌段链微观结构的影响较大。 —般极性溶剂只作为添加剂，少量地加入烃类溶剂中，加 快聚合反应的进行。
10．3．5 星型SBS的生产
2．原料、配方及生产工艺
工艺流程 将环己烷、苯乙烯、丁二烯分别用有机锂溶液滴定，合 格后的苯乙烯和环己烷先送入聚合釜中， 待苯乙烯反应完毕后再加入丁二烯与环已烷，制成二嵌 段活性种， 合成的两嵌段聚合物通过强化混合器与偶联剂混合进入 偶联釜． 制成的星型多臂SBS或线型三嵌段物送去脱气干燥后处 理。
(2)引发剂的配制 配制过程可示意如下：
4．三嵌段物的合成
聚合反应在非极性溶剂中于惰性气体保护下分三段进行。
先向聚合釜内加入总量的1/2的苯乙烯，然后加入引发剂溶液。 第一段苯乙烯聚合，在40—50℃下进行，维持反应0．5—1小 时，使单体苯乙烯全部转化为聚合物。 在丁二烯加入以前，将聚合釜的温度降至35℃，并控制丁二烯 的加料速度以确保釜温不超过60℃。此段聚合温度一般维持在 50—70℃的范围。 当丁二烯转化率达到90％以上时，将剩下的另一半量的苯乙烯 加入。为了促使单体全部转化，聚合釜的温度可以提高至70— 80℃，并维持1h.
作 业
1、阴离子活性聚合反应具有的特点： 2、用阴离子嵌段共聚来制备SBS有哪几种方法. 3、线型SBS的生产工艺 4、线型SBS的生产控制因素
第七章离子聚合原理及生产工艺
三、丙烯非均相溶液聚合——淤浆法生产PP ⒈ 单体 极性杂质,尤其是水会破坏引发剂的活性,极性杂质都必须从 系统中除去。 此外，象丙二烯、丁二烯、甲基乙炔等对聚合反应和聚合 物的立构规整性都是有害的； 饱和烃如乙烷和丙烷如含量高会降低单体的分压，影响聚 合速率，如有积累需定期排除。 因此，聚合用原料和助剂中杂质的含量必须减少到允许的 范围以下。 聚合用丙烯的纯度＞99.6% ， 其它杂质允许含量以10-6计。
11
采用烷烃和芳烃的混合物,既可以使聚合物溶液粘度降低， 又可以调节聚合物的相对分子质量。 比单用芳烃做溶剂时聚合物的相对分子质量显著增加。 溶剂的选用要与引发剂匹配 采用Co系和Ti系引发剂时以苯或甲苯作溶剂；采用Ni-三 元引发剂时，采用芳烃和烷烃的混合物作溶剂。 我国因采用Ni-三元引发剂 [ (CH2)nCOO]2 Ni / BF3.O(C2H5)2 / Al ( i-C4H9)3
5.6 离子型聚合实施方法
一、 引言 ⒈ 离子聚合 增长活性中心为离子的连锁聚合。 离子聚合包括阴离子聚合、阳离子聚合和配位阴离子聚合。 ⒉ 离子聚合的单体 ⑴ 阳离子聚合的单体 含有强的推电子取代基或共轭取代基单取代、同碳二元取 代的烯类单体和某些环状化合物。 ⑵ 阴离子聚合的单体 含有强的吸电子取代基或共轭取代基单取代、同碳二元取 代的烯类单体和某些环状化合物。 凡是可以进行聚合的烯类单体都可以在配位阴离子引发剂 的作用下进行配位聚合，形成立构规整性聚合物。
产生挂胶的原因：
PB大分子主链上的双键有的可能被打开产生交联聚合物 （凝胶）而溶剂对聚合物的溶解性能不好； 引发剂的活性较低,聚合速率较慢,物料在釜中的停留时间 较长； 反应釜壁粗糙,聚合温度较低,聚合物的粘度较大等原因都 可能产生挂胶。 为了减少挂胶现象可以采用以下措施： 选择溶解性能好的溶剂； 提高引发剂的活性，减少其用量； 反应釜采用搪玻璃或用不锈钢，而且用特殊的抛光技术进 行加工等。
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9．1 概述
突出特点 由于阳离子具有很高的活性，极快的反应速度，同时也对微量 的助催化剂和杂质非常敏感，极易发生各种副反应。
获得高分子量的聚合物的方法？
9．2 丁基橡胶
9．2．1 生产丁基橡胶的原料、规格
合成丁基橡胶的主要原料： 单体：异丁烯及异戊二烯； 溶剂：氯甲烷 催化剂：三氯化铝。
2．单体浓度和配料比 单体浓度过高，反应温度升高很快，反应过于激烈难以控制， 容易导致结块，甚至催化剂还未加足量就被迫停止反应。 单体浓度过低时，结冰现象严重，(一氯化碳冰点为— 97．7℃)也不能获得较高的转化率。
聚合物分子量与配料中单体含量的关系如图l0．9所示：
3．聚合温度 随着聚合温度的提高，聚合物的分子量直线下降。
2） 进一步脱除残留的氯甲烷和单体异丁烯在真空气提塔中进 行。气提塔内装有搅拌器，操作真空度为30kPa，气提温度50— 60℃。
3）闪蒸后的橡胶颗粒经振动筛除去大部分夹带的水后，
4）采取挤压膨胀干燥机或输送式热风箱，来自干燥系统的未反应单体和溶剂进入精 馏分离系统。 工业上的闪蒸气脱水干燥可兼用乙二醇吸收和 固体吸附干燥两种方法。
9．2．5 生产控制因索
1．杂质
按照其作用原理，杂质可以分为给电子体和烯烃两类。
当给电子体杂质含量极少时，与AlCl3生成的络合物可以离解 成为活性催化剂；但是，若杂质与AlCl3反应生成物活性不高， 会导致转化率降低。
烯烃类杂质在聚合过程中的影响，正丁烯的存在可以加剧链 转移反应，使分子量降低，而系统内存在二异丁烯时，只有 当催化剂对二异丁烯的比例达到一定的程度之后，聚合才能 开始。
6）橡胶的水淤浆液用泵达到挤出干燥系统，干燥后包 装为成品。
7）闪蒸罐出来的蒸气经活性氧化铝干燥、分馏后送到 进料和催化剂配制系统循环使用。
1．催化剂的配制
配制催化剂时，先把一部分溶液直接加到固体AlCl3的容器中， 调制成含AlCl3 4％－5％的溶液，然后再稀释到1％左右并经冷 至90－95℃后送入聚合反应器。 催化剂的配制可采取常温配制法和低温配制法两种。 低温配制法如图10．2所示。
乙二醇干燥脱水的流程为：在操作压力170一340kPa(表压)、 温度40—50℃下，乙二醇吸收闪蒸气中大部分的水和部分毒 物及少量氯中烷和从塔底排出。解析再生。而塔顶出来的物 料含水量小于50ppm，送往固体吸附干燥塔进一步脱水。固 体吸附干燥塔采用活性氧化铝或沸石、分子筛作为吸附剂。
如图10．5所示，来自干燥系统的未反应单体和溶剂进 入精馏分离系统。第一精馏塔塔板数约120块，塔顶蒸 出烯烃含量＜50ppm的氯甲烷。塔底引出的异丁烯、异 戊二烯和残余的氯甲烷被送入约含有30个塔板数的第二 蒸馏塔。从第二蒸馏塔顶部得到含3％一10％异丁烯的 氯甲烷可再作为进料使用，从塔的底部得到异丁烯和异 戊二烯。经过除去高沸点的精制系统，可作原料用。
采用正丁烷和异戊烷作溶剂的均相溶液聚合，最早是从减轻聚 合物的挂胶结垢作用来设计的。但是在—100℃的低温下，均 相溶液的粘度非常之大，给传质传热带来很大的困难．所以一 般要求聚合物浓度不超过4％一5％。使单位体积的聚合物溶剂 和未反应单体的回收量增加，同时，也大大地降低了聚合物的 生产能力。而挂胶和结垢同样不可避免，所以工业上仍普遍采 用氯甲烷为溶剂。
2．聚合
如图 10．3所示， 保持聚合 温度在— 100℃左右 右。
3．分离后处理
1）聚合物的淤浆溶液被喷到闪蒸塔的热水中，变成颗粒而分散， 溶剂与末反应单体被蒸发出来。
闪蒸时工艺条件为温度：65—75℃，操作压力140一150kPa，胶 液与热水体积比为1：(8—10)，pH约为7—9。为防止橡胶粒子 互相粘接和老化，可加入橡胶量1％的金属硬酯酸盐和0．2％左 右的防老剂。
4．催化剂
从图10．13看出：催化剂用量少时，单体转化率低，用量 大．转化率高。 工业生产中引发剂一般为单体的0．02％一0．05％。
5．溶剂
溶剂决定了生成的聚合物的溶解度。丁基橡胶均相溶液聚合法 或非均相溶液淤浆聚合法所采用的溶剂是不同的。用于淤浆聚 合的溶剂要求沸点低于—100℃，不溶解聚合物，对催化剂是 惰性的，通常使用易于溶解催化剂A1C13的CH3C1。
结束语
谢谢大家聆听！！！
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1）将粗异丁烯和氯甲烷分别在脱水塔和精馏塔进行脱 水和精制以后，与异戊二烯在混合槽中按一定的比例混 合。
2）混合液在冷却器里冷至 -100℃，然后送入反应器。
3）同时配制好催化剂溶液并冷却。
4）聚合反应在 -98℃左右进行，几乎瞬时完成。聚合物 在氯甲烷中沉淀形成颗粒状浆液。
5）聚合后的淤浆液从反应器中溢流出来进入盛有热水 的闪蒸罐，在此蒸发氯甲烷和未反应单体。
9．2．2丁基橡胶合成的生产配方及工艺条件
9．2．3 丁基橡胶聚合反应的特点
（1）在氯代烃类强极性溶剂中，异丁烯和异戊二烯 的聚合反应是一种沉淀聚合反应。 （2）体系粘度低，聚合热可以很方便地移出，且便 于聚合物物料的强制循环和输送。 （3）聚合物具有较为理想的分子量和分子量分布。
9．2．4 丁基橡胶的生产工艺过程 采用不良溶剂的淤浆聚合法
9．2．6 丁基橡胶的结构、性能及应用
空气透过率比天然橡胶小一个数量级。
9．2．7 丁基橡胶的改性及技术进展
1．丁基椽胶改性 （1）卤化丁基橡胶 （2）交联丁基橡胶
2．丁基橡胶的技术进展
(1)采用烃类溶剂的溶液聚合工艺 (2)添加界面活性剂改进淤浆的稳定性
作业
1、阳离子聚合反应的特点 2、丁基橡胶聚合反应的特点 3、丁基橡胶合成工艺过程