第三章聚合反应实施方法PPT课件

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2.3 、悬浮聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
主要特点
优点
不足
措施
分散剂在聚合
单体浓度高、反 后不易除去，
应速率快；易移 出反应热；工艺 与技术成熟、方 法简单、成本低；
影响了产 品的质量；单 体液滴不稳定， 后期易出现结
选择适当分 散剂（悬浮 剂）
后处理简单
块；难于连续
生产
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2.2 、溶液聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
醋酸乙烯溶液聚合反应流程
VAC
甲醇
冷凝器
VAC AIBN 甲醇
冷凝器
水
脱
第
第
单
一 精
二 精
体
镏
镏
塔
塔
塔
第一聚合釜
第二聚合釜
60 ~ 65 OC
63 ~ 65 OC
聚合2Ch%物合20成% 工艺学多2C.%5媒h体50课~ 件60%
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2.3 、悬浮聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
1 单体--油溶性单体
各
组
2 引发剂--油溶性引发剂单独、复合使用
分
3 水--去离子水 ，分散和传热介质
作 用
4 分散剂--使单体分散成液滴，防粒子粘并
5 助剂--相对分子质量调节剂、润滑剂、增塑剂等
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第三阶段
本体聚合
二段法、品质 更佳
悬浮聚合
大规模生产
乳液聚合
制品需求
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2.1、本体聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
依单体与聚 合物溶解情况
均相 非均相（沉淀聚合）
分类
依单体的状态
气相 液相----应用广泛
固相
依操作方式
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间歇操作 连续操作
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2.1 、本体聚合
降低反应温 度、分段聚 合、强化传 热、控制在 一定的转化 率
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2.1 、本体聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
工业上----分段聚合
预聚合
在较低温度下预 聚合，转化率控 制在10%—30%， 体系粘度较低， 散热较容易
后聚合
更换聚合设备， 分步提高聚合温 度，使单体转化 率>90%
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
体系组成
单体
引发剂 助剂
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2.1 、本体聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
主要特点
优点
不足
措施
均相反应体系 简单；工艺简 单、易于连续 化聚合；生产 能力大、成本 低；产物纯度 高、透明性好
反应热不易导 出、易局部过 热、产品易老 化
溶液聚合的工业实例
单体 丙烯腈 醋酸乙烯酯
引发剂或 催化剂
AIBN
氧-还体系
AIBN
丙烯酸酯类
BPO
丁二烯
配位催化剂 BuLi
溶剂
聚合机理 产物特点与用途
硫氰化钠 水溶液
水
甲醇
芳烃
自由基聚合 纺丝液
自由基聚合 配制纺丝液
自由基聚合
制备聚乙烯醇、维纶 的原料
自由基聚合
涂料、粘合剂
正己烷 环己烷
配位聚合 顺丁橡胶 阴离子聚合 低顺式聚丁二烯
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2.3 、悬浮聚合
2.2 、溶液聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
主要特点
优点
不足
措施
均相反应、降 低体系粘度、 易导出反应热、 对涂料、粘合 剂等产品可直 接使用
溶剂的加入易 引起副反应、 降低了单体浓 度、增加成本 和工艺
选择适当的 溶剂
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2.2 、溶液聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
预聚合
8Biblioteka Baidu OC
预
聚
80 OC
釜
塔
后聚合
式 反
应
器
聚合物合后成处工理艺学多媒体课件冷却聚、切苯粒乙、烯包装
110 ~ 130 OC 130 ~ 180 OC 180 ~ 225 OC
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2.2、溶液聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
定义
将单体和引发剂溶解于溶剂中 进行聚合反应的方法
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PVC
制备转化率为7%～11%的预聚物，形成颗粒骨架，继续 进行沉淀聚合，最后以粉状出料。
LDPE 选用管式或釜式反应器，连续聚合，控制单程转化率约 为15% ～20%，最后熔体挤出造粒。
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第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
2.1 、本体聚合
苯乙烯本体聚合塔式反应流程
原料
第三章 聚合反应工业实施方法
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本章学习目标
知识目标
学习并掌握连锁聚合反应、缩聚反应的各 种工业实施方法的工艺特点、控制因素等
能力目标
能依据生产原理正确选择工业实施方法
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本章主要内容
1 第一节 连锁聚合反应的工业实施方法 2 第二节 缩聚反应的工业实施方法
水 PVAC
水
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2.3、悬浮聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
定义
将不溶于水的溶有引发剂的单 体，利用强烈的机械搅拌以小液滴 的形式，分散在溶有分散剂的水相 介质中，完成聚合的方法
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2.3 、悬浮聚合
体系组成
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
引发剂
分散剂
单体
水
助剂
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2.1 、本体聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
本体聚合的工业实例
高聚物
工艺过程要点
PMMA 预聚阶段转化率控制在10%左右，制备黏稠浆液，然后 浇模分段升温聚合，最后脱模成材。
PS
在80～85℃下预聚至转化率为33%～35%的聚合物，流 入聚合塔，温度从100℃递增至220℃，最后熔体挤出造粒。
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第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
1.1、连锁聚合反应的工业实施方法
本体聚合 溶液聚合 悬浮聚合 乳液聚合
自由基、离子、配位 自由基、离子、配位 自由基 自由基
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第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
1.2、聚合方法的应用
例
自由基法 合成
聚苯乙烯
通用型（GPS）： 本体聚合
可发型（EPS）： 悬浮聚合
高抗冲型（HIPS）： 溶液聚合、 本体聚合
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第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
1.3、聚合方法的应用
例
自由基法合成聚氯乙烯
第一阶段
溶液聚合 乳液聚合
第二阶段
悬浮聚合
工艺简单、成 本低、品质好
乳液聚合
可直接做PVC 糊
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2.2 、溶液聚合
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
分类
依溶剂与单体和聚 合物溶解情况
依聚合机理
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均相 非均相（沉淀聚合）
自由基型聚合 离子型聚合
配位聚合
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2.2 、溶液聚合
体系组成
第一节 连锁聚合反应的工业实施方法
引发剂
单体 助剂
聚合物合成工艺学多媒体课件
溶剂
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