界面聚合
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2.采用分子量控制剂是控制分子 量的有效方法,是在缩聚阶段 加人一定量的单羟基化合物, 如苯酚、对叔丁基苯酚、乙醇 胺等,去与大分子链端基作用, 封锁活性端基,以终止链的增 长。
PART Four
界面聚合的优缺点
界面聚合的优点
工艺技术路线成熟,适合大 规模和连续生产;
易制得高相对分子质量的聚碳酸 酯,产品分子量可达到 1.5―2.0×10(5);
透过的性能好和塑料异味小的特点,用作食品包装材料是很 好的。
聚碳酸酯树脂 目前聚碳酸酯的工业化生产基本上都是采用界面缩聚光气法, 其工艺流程如图所示。
聚碳酸酯树脂
二步缩聚法是传统的界面缩聚法。此法分两步进行,即 光气化阶段和缩聚阶段。 (1)双酚 A 钠盐溶液被送入光气反应釜,以二氯甲烷 为溶剂,通入光气,光气溶于二氯甲烷中形成有机相, 和无机相双酚 A 钠盐溶液在两相界面进行反应生成低分 子量的聚酸酯(光气化阶段)。 (2)然后加入催化剂(一般为三乙胺)和氢氧化钠,低分 子聚碳酸酯再经缩聚得到高分子聚碳酸酯(缩聚阶段)。
反应条件温和,在常温、常 压下进行反应,对设备要求 较低;
产品质量好,成本低。
界面聚合的缺点
聚合过程中使用大量剧毒光气和 有机溶剂,环境污染严重;
后处理工艺繁杂,且清洗和纯化会 产生大量的废水;
活性高的单体如二元酰氯合成成 本高,反应中需要回收大量的溶 剂以及设备体积庞大。
副产物难于从聚合物中除去,导致 生产的聚碳酸酯含有卤素类杂质, 影响产品的性能
优点: (1)具有聚酯薄膜相类似的光泽,无色,透明(透明度
可与醋酸纤维素相比),强度可与聚酯、尼龙并列。耐冲击性 能非常好。 (2)耐热、耐寒性好,耐加压杀菌,耐冷冻,耐低 温性胜过聚酯。 (3)耐油性强,利用其透气性、吸水、吸潮性 小的优点,可制作蒸煮食品包装袋。
用途:大部分用于电工、照像方面。由于它具有阻止紫外线
PART Five
总结
结束语
界面聚合技术在膜材料的制备、微胶囊制备、 纤维材料及新型材料制备中的研究和应用,促 进了材料制备的发展。尽管界面聚合技术在某 些方面还存在不足,但随着国内外学者对界面 聚合技术研究的深入,例如对界面反应模型的 研究、界面聚合动力学研究等,界面聚合技术 的应用将更加广泛。
界面缩聚的特点
界面缩聚反应对单体纯度和功能
基等摩尔比要求不严格,但必需
1
能溶于两种互不相溶的溶剂;
界面缩聚反应速度快,因此需
要采用高反应性能的单体;
3
反应温度低,可避免因高温
而导致的副反应,有利于高
5
熔点耐热聚合物的合成;
界面缩聚反应为不可逆反应,
2
生成的小分子副产物可被溶剂
中某以物质所消耗吸收;
4
界面缩聚反应受单体在溶剂 中扩散速率控制;
界面缩聚反应温度较低,过程的
6
设备比较简单,但溶剂消耗量较
大,设备的利用率较低。
PART TWO
界面聚合的类型
界面聚合的分类
例如:己二酰氯与己二胺之间的界面缩聚
合成聚酰胺
将己二胺溶于水(加适量碱以中和副产 物HCl),将己二酰氯溶于氯仿,放在 烧杯中,于界面处很快反应成膜,不 断将膜拉出.新的聚合物可以在界面 处不断形成,并可抽成丝(如图所示)。
界面聚合的定义
概述 (1)它可使许多在高温下不稳定因而不能采用熔融缩聚方法的单体 顺利地进行缩聚反应,主要适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。
(2)发生在气──液相,液──液相,固──液相界面之间,实际应 用主要是以液──液相界面反应为主。它适用于合成聚酰胺、聚芳酯、 聚碳酸酯、聚亚胺酯等。
界面缩聚的分类
按体系相状态
界 面 缩 聚
按工艺方法
气──液相界面缩聚 液──液相界面缩聚 固──液相界面缩聚
静态界面缩聚
动态界面缩聚
界面缩聚的类型
液──液相界面缩聚
树脂品种
聚酰胺 聚磺酰胺
相互反应的单 体
溶于水相的单 溶于有机相的
体
单体
二元胺
二元பைடு நூலகம்氯
二元胺
二元磺酰氯
聚氨酯
二元胺
双氯甲酸酯
气──液相界面缩聚
反应在25~42 ℃和近常压条件下进行,产物为多相混合 物。聚碳酸酯进入有机相被溶解,氢氧化钠、双酚 A 钠 盐及副产物氯化钠则溶于无机相。有机相经洗涤、脱盐、 脱溶剂、沉淀、干燥等纯化工序后得到聚碳酸酯。
聚碳酸酯树脂
1.要提高产物分子量,在缩 聚阶段保持一定碱性是必要 的。缩聚终点也是靠碱度来 控制的。因此,严格控制反 应过程 p H 值是确保反应正 常进行及产品质量的关键。
结束语
树脂品种
聚碳酸酯 聚脲
相互反应的 单体 气相中
光气 光气
液相中
双酚A 二元胺
聚酰胺
二元酰氯
二元胺
PART Three
界面聚合的产品
聚碳酸酯树脂
聚碳酸酯薄膜是拥有碳酸酯结构的树脂的总称。聚碳酸酯的 化学名为 2,2 - 双( 4 - 羟基苯基)丙烷聚碳酸酯,常缩写 为 PC( Polycarbonate) ,它是一种无味、无毒、透明的无定形 热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的 总称,结构式如图所示。
界面聚合
汇报人:胡代鹏
目录页 catalog
1 界面聚合的来源 2 界面聚合的类型 3 界面聚合的产品 4 界面聚合的优缺点 5 总结
PART ONE
界面聚合的来源
界面聚合的定义
1957年P.W.Morgan提出的界面缩聚方法,是缩聚高分子合成的—个重大进 展。这种方法是在多相(一般为两相)体系中,在相界面处进行的缩聚反应。它 已成为聚碳酸酯的主要生产方法,并广泛用于实验室及小规模合成聚酰胺、聚 砜、含磷缩聚物及其它耐高温缩聚物。
界面缩聚(interfacial polycondensation)也叫界面聚合(interfacial polymerization), 是一种单体聚合反应。将两种活性单体分别溶解在两种不互溶的溶剂中,再将这两种溶 液倒在一起,在两液相的界面上进行不可逆的缩聚反应,聚合产物不溶于溶剂,在界面 析出。