高分子4聚合方法

根据物料 起始状态
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四种聚合方法的比较 P136
项目 本体聚合 溶液聚合 单体 引发剂 溶剂 溶液内 悬浮聚合 单体 水 油溶性引发剂 分散剂 液滴内 同本体聚合 乳液聚合 单体 水 水溶性引发剂 水溶性乳化剂 胶束和乳胶粒内 能同时提高速率 和分子量 散热容易， 散热容易，可连 续化， 续化，制粉状树 脂时，需经凝聚、 脂时，需经凝聚、 洗涤、 洗涤、干燥 留有部分乳化剂 和其他助剂 配方 单体 主要 引发剂 成分
产物纯净， 产物 产物纯净，宜生 一般聚合物溶液 特性 产透明浅色制品，直接使用 产透明浅色制品， 分子量分布较宽
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存在着许多工程问题： 存在着许多工程问题： 扩散、 扩散、混合与传质问题 传热问题 残留单体脱除问题 聚合过程中分散体系的稳定性问题 均相催化剂的负载化问题 聚合产物颗粒形态问题 聚合反应器防粘壁问题 聚合过程的连续化问题
自由基本体聚合:不加其它介质， 自由基本体聚合 不加其它介质，单体本身在 不加其它介质 引发剂、 光等作用下进行的聚合反应。 引发剂、热、光等作用下进行的聚合反应。 基本组分 包括气态、 单 体：包括气态、液态和固态单体 引发剂： 引发剂：一般为油溶性 增塑剂、润滑剂、抗氧剂、 助 剂：增塑剂、润滑剂、抗氧剂、色料等 聚合场所： 聚合场所：本体内 7
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优点：（ ）产品纯净，后处理简单， 优点：（1）产品纯净，后处理简单， ：（ 尤其适用于制透明板材、型材； 尤其适用于制透明板材、型材； （2）聚合设备简单，可连续生产。 ）聚合设备简单，可连续生产。 缺点： 缺点： （1）聚合热不易扩散，轻则造成局部 ）聚合热不易扩散， 过热，重则聚合温度失调，引起爆聚。 过热，重则聚合温度失调，引起爆聚。 凝胶效应（ （2）产生凝胶效应（Gel Effect）， ）产生凝胶效应 ） 出现自动加速现象，更易使聚合反应失控。 出现自动加速现象，更易使聚合反应失控。
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化学的角度更关心其中的科学问题： 化学的角度更关心其中的科学问题：
均相高粘体系的聚合过程规律 各种非均相聚合过程规律 悬浮聚合 乳液聚合 沉淀聚合 聚合速率 分散聚合 聚合物分子量及其分布 淤浆聚合 共聚组成及其分布 气相聚合 …… 6
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4.2 本体Fra Baidu bibliotek合（Bulk Polymerization） 本体聚合（ ）
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甲基丙烯酸甲酯的间歇本体聚合
分预聚合、聚合和高温后处理三个阶段。 分预聚合、聚合和高温后处理三个阶段。 预聚合： 预聚合： MMA、BPO或AIBN，以及适量增塑剂、 将MMA、BPO或AIBN，以及适量增塑剂、脱模剂 等加入普通搅拌釜内，90-95℃聚合至10聚合至10 等加入普通搅拌釜内，90-95℃聚合至10-20% 转化率，成为粘度( 1Pa.s)不高的浆液 不高的浆液； 转化率，成为粘度(约1Pa.s)不高的浆液； 聚合： 聚合： 将粘稠预聚物灌入无机玻璃平板模， 将粘稠预聚物灌入无机玻璃平板模，移入空气 浴或水浴中，慢慢升温至40 50℃，聚合数天， 40浴或水浴中，慢慢升温至40-50℃，聚合数天， 5cm板需要一周 使达90%转化率。 板需要一周， 90%转化率 5cm板需要一周，使达90%转化率。 高温后处理： 高温后处理： 转化率达90%以后，升温至100 120℃， 90%以后 100转化率达90%以后，升温至100-120℃，进行高 温热处理，使残余单体充分聚合。 温热处理，使残余单体充分聚合。
基 本 组 分 单体 引发剂 水 悬浮剂 聚乙烯醇 聚丙烯酸钠 S－MAA共聚物 S－MAA共聚物 明胶 纤维素类 淀粉 碳酸盐 硫酸盐 滑石粉 高岭土
吸附在 液滴表 面，形 成一层 保护膜
水溶性高分子物质
一类能将油溶 不溶于水的无机物 性单体分散在 水中形成稳定 悬浮液的物质 的物质。 悬浮液的物质。
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4.1 聚合方法概述
自由基聚合 本体聚合（ 本体聚合（Bulk Polymerization ） 悬浮聚合（ 悬浮聚合（Suspension Polymerization ） 溶液聚合（ 溶液聚合（Solution Polymerization ） 乳液聚合（ 乳液聚合（Emulsion Polymerization ）
聚合 本体内 场所
向溶剂链转移， 聚合 提高速率的因素 向溶剂链转移， 机理 将使分子量降低 分子量和速率均 降低 不易散热， 生产 不易散热，连续 特征 聚合时要保证传 热混合； 热混合；间歇法 生产板材或型材 的设备简单 散热容易， 散热容易，可连 续化， 续化，不宜制成 干燥粉状或粒状 树脂
散热容易， 散热容易，间歇 生产，需有分离、 生产，需有分离、 洗涤、 洗涤、干燥等工 序 比较纯净， 比较纯净，可能 留有少量分散剂
第四章
聚合方法
Polymerization Methods
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本章内容
4.1 聚合方法概述 ( Introduction to Polymerization Methods) 4.2 本体聚合（Bulk Polymerization） 本体聚合（ ） 4.3 悬浮聚合（Suspension Polymerization） 悬浮聚合（ ） 4.4 溶液聚合（Solution Polymerization ） 溶液聚合（ 4.5 乳液聚合（Emulsion Polymerization） 乳液聚合（ ） 4.6 聚合方法新进展 ( New Progress in Polymerization Methods) 2
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本体聚合如传热问题得以解决，凝胶效应还能被 本体聚合如传热问题得以解决， 用来制备超高分子量聚合物（ 用来制备超高分子量聚合物（UHMW Polymer）。 ）。 强化传热的反应器设计： 强化传热的反应器设计： 多釜串联或釜塔串联 螺杆导流筒反应器 釜顶回流冷凝 釜外循环 ……
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4.3 悬浮聚合（Suspension Polymerization） 悬浮聚合（ ） 悬浮聚合：将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在 悬浮聚合： 水中进行聚合，一种特有的自由基聚合方法。 水中进行聚合，一种特有的自由基聚合方法。