离子聚合生产工艺

合集下载

第4章离子聚合与配位聚合生产工艺

二、阳离子聚合反应的工业应用 1. 聚异丁烯异丁烯在阳离子引发剂AlCl3、BF3等作用下，由于聚合反应条件、反应温度、单体浓度、是否具有链转移剂等的不同而得到不同分子量的产品，因而具有不同的用途。低分子量聚异丁烯(分子量＜5×104)，于273-233K聚合而得，为高粘度流体，主要用作机油添加剂、粘合剂等。高分子量聚异丁烯为弹性体，用作密封材料和蜡的添加剂或作为屋面油毡。
三、配位阴离子聚合的引发剂 1. 第一代Ziegler—Natta引发剂 Ⅳ一Ⅷ族过渡金属化合物和有机金属化合物组成的引发剂称为Ziegler—Natta引发剂。主引发剂：Ⅳ～Ⅷ族的过渡金属化合物。广泛使用的主引发剂是+3价Ti盐，如TiCl3。 TiCl3有4种晶型：α-TiCl3、 β-TiCl3、γ-TiCl3和δ-TiCl3，其中α-， γ-，δ -三种晶型是有效成分。助引发剂：有机金属化合物。工业上常用的有机金属化台物是Al(C2H5)3、 Al(C2H5)2Cl 和AlC2H5Cl2 。第三组分：是为了提高Ziegler-Natta引发剂的引发活性而加入的。包括含有给电子元素N、P、O和S等的化合物，如叔丁胺((C4H9)3N)、乙醚(C2H5OC2H5)、硫醚 C2H5SC2H5和N,N-二甲基磷化氧（[(CH3)2N]3P=O)等。
②合成AB型，ABA型以及多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物。
③合成某些具有适当功能团端基的聚合物。
4.2.3、配位聚合反应及其工业应用
一、配位聚合反应由过渡金属卤化物与有机金属化合物组成的络合型聚合引发剂体系引发乙烯基单体、二烯烃单体进行的空间定向聚合反应，称为配位(阴离子)聚合反应。配位聚合反应属于特殊的离子聚合反应，有时也称为插入聚合反应(Insertion Polymerization)。配位聚合的单体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转变为聚合物。

第4章离子聚合生产工艺

（4）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。
第4章离子聚合生产工艺
1 阳离子聚合的单体
阳离子聚合要求单体的特性：单体易于被阳离子引发，并持续增长，不易终止。单体必须是亲核性的电子给予体。
如（1）双键上带有强供电子取代基的α—烯烃（异丁烯）
（2）具有共轭效应基团的单体（苯乙烯、丁二烯、异戊二烯）（3）含氧、氮杂原子的不饱和化合物或环状化合物(甲醛、四氢呋喃、乙烯基醚、环戊二烯)等。
第4章离子聚合生产工艺
2 阳离子聚合过程
链引发
链增长
链转移与终止：可以向单体或溶剂进行链转移
向单体链转移
第4章离子聚合生产工艺
3 阳离子聚合的引发剂或催化剂
共性：阳离子聚合所用的催化剂为“亲电试剂”。作用：提供氢质子或碳阳离子与单体作用完成链引发过程。
类型化合物特点
含氢酸
Lewis酸
HClO4、H2SO4、H3PO4、 CH3COOH
③ 回收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。乙二醇干燥脱水的流程为：在操作压力170－340kPa(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。

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-

阳离子聚合

汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
4、阳离子聚合反应的机理
阳离子聚合反应历程为链引发、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。
9.3 丁基橡胶聚合工艺
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，质量分数为74%~39%；催化剂： AlCl3，0.2~0.3%（以单体为准）；共引发剂：水，0.002%（AlCl3为基准）；相对分子量调节剂：乙烯或丙烯。
6、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：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。
阳离子聚合
❖ 共价键均相断裂产生两个自由基，非均相断裂则产生离子。 ❖ 单体类型：乙烯基单体、二烯烃单体以及一些杂环化合物。 ❖ 同样具有链引发、链增长、链转移、链终止等基元反应。 ❖ 不同之处：
▪ 在自由基聚合过程中引发剂种类对链增长反应无影响，但在离子聚合过程中由于对应离子的存在所以其种类的不同会明显影响增长链末端的性质；
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。

离子膜生产工艺

离子膜生产工艺
离子膜生产工艺是指通过一系列的工艺步骤将原料转化为离子膜产品的过程。

下面将介绍离子膜生产工艺的主要步骤和过程。

首先是原料的准备。

离子膜的主要原料是聚合物，一般采用氟碳聚合物作为材料。

这些原料需要经过粉碎、干燥等步骤，以获得适合生产的颗粒状物料。

接着是聚合物的合成。

将原料中的氟碳单体与引发剂等配合物进行反应，在适当的温度和压力条件下，使聚合物在溶液中形成。

聚合反应通常需要较长时间，以确保反应的完全性。

然后是离子膜的成型。

将聚合物溶液倒入模具中，在适宜的温度和湿度条件下，通过挤出或注塑等成型工艺，使聚合物溶液形成薄膜状。

成型后的薄膜需要经过烘干等处理，以去除多余的水分和溶剂。

再次是离子膜的交联。

将成型的薄膜置于交联槽中，在高温和高压条件下，使聚合物分子间发生交联反应。

交联可以提高离子膜的机械强度和稳定性，增加其使用寿命和耐受性。

最后是离子膜的后处理。

交联后的离子膜还需要进行多次清洗和干燥，以去除残留的化学物质和杂质。

同时，根据产品的要求，还可以进行表面处理、修整等工序，以获得符合规格的离子膜产品。

上述是离子膜生产工艺的主要步骤和过程。

在整个过程中，需
要严格控制各个环节的工艺参数，保证产品的质量和性能。

离子膜的生产工艺在不断提高中，随着工艺的改进和创新，离子膜的性能和应用领域也在不断扩展。

3.2离子聚合和配位(聚丙烯)

b）立体规整度随引发剂不同而改变不同引发剂生成的抗衡阴离子与增长链碳阳离子的相互作用强度不同。 c）立体规整度以及立体规整性（全同立构亦或间同立构）随溶剂极性不同而改变
非极性溶剂有利于立体规整度的提高。
非极性溶剂有利于全同立构的生成，而极性溶剂有利于间同立构的生成。
阳离子聚合的工业应用通过阳离子聚合可以合成可控制的分子量剂分布的聚合物，同时可以获得一些特殊结构的聚合物。如端基为某官能团的聚合物具有功能性悬挂基团的聚合物嵌段聚合物结构大单体
H2C CH X
降低电子云密度，易与富电性活性种结合
H2C CH X
H R CH2 C X
分散负电性，稳定活性中心
X: -NO2, -CN, -COOR, -Ph, -CH=CH2
但对于一些同时具有给电子p-π共轭效应的吸电子取代基单体，由于p-π给电子共轭效应减弱了吸电子诱导效应对双键电子云密度的降低程度，因而不易受阴离子的进攻，不易阴离子聚合。如：
（ii）碱金属与不饱和或芳香化合物的复合物：
如金属钠+萘引发苯乙烯聚合
－ Na + Na+ 苯乙烯 ? + H2C CH Na+
H2C CH Na+ 2
Na+ - HC CH2 CH2 CH - Na+
引发聚合
电子间接转移引发
实施聚合反应时，先将金属钠与萘在惰性溶剂中反应后再加入聚合体系引发聚合反应，属均相引发体系。
H2C CH Cl 氯乙烯 H2C CH O C CH3 O 乙酸乙烯酯
（2）羰基化合物：如HCHO
（3）杂环化合物：一般是一些含氧、氮等杂原子的环状化合物
如：

第七章离子聚合原理及生产工艺

高聚物合成工艺
6
Ⅳ～Ⅶ族的过渡金属化合物，称为主引发剂。常用的是+3价的Ti盐。如TiCl3。 TiCl3有四种晶型：a-, b-, g-, d-. 其中a-, b-, g-三种晶型是有效成分。有机金属化合物又称为助引发剂。工业上常用的有 Al(C2H5)3、 Al(C2H5)2Cl和AlC2H5C12。
高聚物合成工艺
8
☻离子聚合及配位聚合的原理
离子聚合：离子聚合与自由基聚合一样，同属链式聚合反应，但链增长反应活性中心是带电荷的离子而不是自由基。根据活性中心所带电荷的不同，可分为阳离子聚合和阴离子聚合。对于含碳-碳双键的烯烃单体而言，活性中心就是碳阳离子或负碳离子，它们的聚合反应可分别用下式表示：
高聚物合成工艺
15
三、离子聚合实施方法
离子聚合所用的引发剂对水极为敏感。因此，离子聚合的实施中不能用水作为介质，即不能采用悬浮聚合和乳液聚合。离子聚合只能采用本体聚合和溶液聚合，并且单体和其他原料中含水量应严格控制，其含水质量分数小于1×10-6。在离子聚合中以溶液聚合方法为主，本体聚合法中，只有低压（2MPa,85～100℃)HDPE的生产。在溶液聚合方法中常根据聚合物在溶剂中的溶解情况不同可分为均相溶液聚合(常称为溶液法)和非均相溶液聚合(常称为淤浆法)。溶液聚合主要用于中压(2～10MPa）HDPE 的生产。淤浆法主要用于聚丙烯(PP)和丁基橡胶(PIBR) 的生产。
H2O、CO2、CO、O2和硫化物的存在会使引发剂失活。另一方面杂质的存在易发生链转移反应或链终止反应，使聚合物的相对分子质量降低或结构发生变化。方法：采用精馏方法，也可以采用净化剂如活性炭、硅胶、活性氧化铝或分子筛来除去杂质和水分。

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。

离子聚合与配位聚合生产工艺

一、离子聚合生产工艺特点
选择溶剂的原则 <1>应考虑溶剂极性大小,对离子活性中心的溶剂化能力; <2>可能与引发剂产生的作用以及熔点或沸点高低; <3>是否容易精制提纯; <4>与单体、引发剂和聚合物的相容性等因素.
由于引发剂和增长链对水和杂质很灵敏.所以要求溶剂应为高纯度、反应器及其辅助设备和溶剂要经过充分干燥.
第四章离子聚合与配位聚合工艺
本章内容
一、离子聚合生产工艺特点二、配位聚合生产工艺特点三、生产工艺过程
1、原料准备 2、催化剂制备 3、聚合工艺过程 4、后处理
概述
离子聚合与配位聚合都使用相应的催化剂‘或称为引发剂进行催化聚合反应,由于有些催化剂对 H2O 的作用是灵敏的.或由于反应过程中生成的碳正离子增长链〔－C+X－、碳负离子增长链〔－C － M+、阴离子配位键对H2O 的作用是灵敏的,所以不能采用H 2O 为反应介质.因此与游离基聚合不同,不能采用以H2O 为反应介质的悬浮聚合生产方法和乳液聚合生产方法进行生产.而采用无反应介质的本体聚合方法,包括气相法和液相法；或有反应介质存在的溶液聚合方法,包括淤浆法和溶液法进行工业生产.二、配位聚合生产工艺特点
5、产品分子量分布：配位聚合所得聚合物分子量分布宽,分布指数通
常大于10.共聚反应所得共聚物的非均一性也很大. 对此现象的解释是活性中心的活性度不一致,而且扩散效应限制了单体向活性中心的传递所致.
三、生产工艺过程
离子聚合与配位聚合生产工艺过程一般包括原料准备、催化剂制备、聚合、分离、有的生产过程中还有溶剂回收与后处理等工序.
一、离子聚合生产工艺特点
2、反应温度：聚合反应温度影响收率、聚合度、聚合反应速度、副反应、聚合物空间结构规整度以及共聚反应的竟聚率等.

聚合生产工艺

聚合生产工艺聚合生产工艺是一种将多个独立的原料通过化学反应结合在一起，形成高分子化合物的过程。

它是一种重要的工业过程，被广泛应用于塑料、橡胶、纺织品、涂料等领域。

聚合生产工艺的首要步骤是原料准备。

聚合反应需要使用至少两种原料，通常为单体和引发剂。

单体是构成聚合物的基本单位，引发剂则通过引发化学反应来促使单体之间的结合。

在原料准备阶段，需要确保原料的纯度和质量，以确保最终产品的性能。

接下来是聚合反应。

聚合反应可通过不同的方式实现，包括自由基聚合、离子聚合和缩聚反应等。

自由基聚合是最常用的聚合反应方式，通过引发剂将单体中的双键或其他活性基团引发反应，形成长链高分子。

离子聚合则是通过引入带电粒子（阳离子或阴离子）来进行的，缩聚反应则是通过两个不同的单体分子间的化学反应来进行的。

聚合反应后，得到的是一个高分子混合物。

这时需要进行分离和纯化。

分离是将不同的聚合物分别提取出来，得到纯净的单一聚合物。

这一过程通常通过溶剂萃取、沉淀、过滤等方法实现。

纯化则是除去混合物中的杂质，提高聚合物的纯度和质量。

最后是加工和成型。

纯净的聚合物可通过不同的方法加工成所需的形状和尺寸，如挤出、注塑、压延、吹塑等。

这一过程需要根据产品的具体要求和实际应用进行调整和控制，以确保最终产品的性能和使用效果。

聚合生产工艺的优点在于可以生产出各种不同性能和用途的高分子材料。

通过调整原料比例、反应条件和处理工艺，可以获得不同的聚合物结构和性能，满足不同领域的需求。

此外，聚合生产工艺还具有较高的生产效率和低成本，适用于大规模产业化生产。

然而，聚合生产工艺也存在一些挑战和难点。

首先，聚合反应的条件和反应物的选择对最终产品的性能有重要影响，需要进行大量的试验和优化。

其次，聚合反应过程中可能会产生副产物，对环境造成污染。

因此，在聚合生产工艺中需要关注环保和可持续发展的要求，采取有效的措施进行处理和减少不良影响。

综上所述，聚合生产工艺是一项重要的化学工艺，通过合理的原料准备、聚合反应、分离纯化和加工成型等步骤，可以生产出各种高分子材料。

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。

阴离子型聚合

原料配方及生产工艺有生命就会有希望有信心就会有成功有思索就会有思路有努力就会有收获34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
10．1
概述
阴离子聚合的性质： 1、在不同的溶剂中，阴离子增长活性中心可以以不同性质的活性种存在， 2、同一聚合体系中，可能有多种不同类型的活性中心同时增长；这对于聚合反应的速度、聚合物的分子量和其微观结构都具有极大的影响. 3、在许多阴离子型反应体系中，不存在自发的终止反应。
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
(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.
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。

离子聚合原理及生产工艺课件

悬浮聚合工艺
要点一
总结词
悬浮聚合是一种将单体以液滴形式悬浮于介质中进行聚合的方法。
要点二
详细描述
在悬浮聚合中，单体被分散成小液滴并悬浮在水中或其他介质中，通过引发剂的作用，单体在液滴内进行聚合反应。悬浮聚合工艺具有操作简单、生产效率高和适用于大规模生产的优点。此外，由于不使用溶剂，该工艺可以降低生产成本和减少环境污染。然而，悬浮聚合工艺需要控制液滴大小和分布，以及防止颗粒粘连等问题。
离子聚合原理及生产工艺课件
contents
目录
• 离子聚合原理 • 离子聚合单体 • 离子聚合引发剂与催化剂 • 离子聚合生产工艺 • 离子聚合应用 • 离子聚合发展前景与挑战
01
CATALOGUE
离子聚合原理
离子聚合定义
01
离子聚合是一种通过离子键结合单体的聚合方式，与自由基聚合和共聚合有所区别。
THANKS
感谢观看
离子聚合制备的高性能涂料广泛应用于建筑、家具、家电、汽车等领域的表面涂装，提高产品的外观和耐久性。
高性能粘合剂
高性能粘合剂是离子聚合在粘合剂领域的应用，通过离子聚合可以制备出具有高粘附力、高耐久性等性能的粘合剂。
离子聚合制备的高性能粘合剂广泛应用于建筑、汽车、电子电器、航空航天等领域，用于连接和固定各种材料。
05
CATALOGUE
离子聚合应用
高分子合成材料
高分子合成材料是离子聚合的重要应用领域，通过离子聚合可以制备出高性能的合成橡胶、合成纤维和合成塑料等。
离子聚合制备的高分子合成材料具有高强度、高耐磨性、高耐热性等特点，广泛应用于汽车、航空航天、建筑、电子电器等领域。
高性能涂料

第四章离子聚合与配位聚合生产工艺

1
2
第四章离子聚合与配位聚合生产工艺
方法1:采用碘化氢／碘(HI／I2)引发体系。对应阴离子 B-由被碘分子活化得碘阴离子(I-—I2)组成,它使碳正离子处于活性种状态。例如乙烯基醚得活性阳离子聚合反应:
第四章离子聚合与配位聚合生产工艺
方法2:用乙基二氯化铝(Et-AlCl2)为引发剂得阳离子聚合反应,它产生了弱得对应离子,但无活性;加入路易士碱包括酯、醚、以及某些吡啶衍生物则形成活性阳离子聚合体系。
CH2－CH－CH2～
＋ 4～CH2－C－HK＋
ClH2C
CH2Cl
1,2,4,5-四氯甲基苯
活得PS
～CH2－CH－CH2
CH2－CH－CH2～
星形聚合物
第四章离子聚合与配位聚合生产工艺
4、1、3配位聚定合义
配位聚合反应就是烯烃单体得碳-碳双键与引发剂活性中心得过渡元素原子得空轨道配位,然后发生位移使单体分子插入到金属-碳之间进行链增长得一类聚合反应。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
第四章离子聚合与配位聚合生产工艺
阳离子聚合应用 2、具有功能性悬挂基团得聚合物
此聚合物为梳形结构,可溶于水。
第四章离子聚合与配位聚合生产工艺
阳离子聚合应用 3、嵌段共聚物。
A—B结构得嵌段共聚物得合成
第四章离子聚合与配位聚合生产工艺
阳离子聚合应用 4、大单体
类型含氢酸
化合物 HClO4、H2SO4、H3PO4、CH3COOH
Lewis酸其她物质
BF3、AlCl3、SbCl5 较强 FeCl3、SnCl4、TiCl4 中强 BiCl3、ZnCl2 较弱
I2、Cu2+等阳离子型化合物 AlRCl2等金属有机化合物RBF4等阳离子盐

己内酰胺阴离子开环聚合制备尼龙——6的合成工艺

目录一、背景1、关于尼龙—62、特点及用途3、前景二、设计思路及问题1、拟用原料2、这些原材料存在问题3、需要解决问题三、己内酰胺的合成1、原料2、反应方程式3、聚合原理四、合成工艺1、合成配料2、聚合过程3、主要设备介绍五、工业流程图六、工艺影响因素分析1、脱水温度2、脱水时间3、原料配比七、产品问题解析八、总结九、参考文献己内酰胺阴离子开环聚合制备尼龙—6一、背景1、关于尼龙6又称耐纶6。

为由单体己内酰胺经开环聚合反应生成的线型聚酰胺 (见线形高分子)，具有NH(CH2)5CO重复单元结构。

抗拉强度和耐磨性优异，有弹性，主要用于制造合成纤维，也可用作工程塑料。

中国此类纤维商品称为锦纶6。

2、特点及用途较低的熔点使得尼龙6具有较好的回弹性，抗疲劳性及热稳定性具有优良的耐磨性和自润滑性，机械强度较高，耐热性、电绝缘性能好，低温性能优良，能自熄，耐化学药品性好，特别是耐油性优良制品表面光泽性好，使用温度范围宽。

但吸水率较高，尺寸稳定性较差由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。

由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。

3、前景经过几年的结构调整，美达公司已从传统的锦纶化纤企业转型到国内最大的锦纶6树脂化工及化工新材料生产。

由锦纶6切片制成的纤维具有高耐磨性、耐疲劳性、染色性好等特点，其中中高粘度切片主要用于工程塑料，来制造汽车工业中的电气配件、车门拉手、支架、垫圈、真空管等，电子电器工业的各种电子电器绝缘件、精密部件、精密机械零件和电工照明用具等，以及薄膜包装材料等。

低粘度切片主要用于民用丝来制造锦纶丝袜、尼龙衣物、雨伞及降落伞等，而工业丝可以用于地毯、渔网等。

2005年，国内在民用以及工程塑料方面对锦纶6切片的需求为91万吨，其中国产68万吨，进口23万吨。

锦纶6长丝在民用方面的需求为53万吨左右，其中国产35万吨，进口18万吨。

说明国内对锦纶6产品的需求十分旺盛，具有广阔的发展前景。

中国加入WTO面临的大发展机遇，将刺激锦纶产品纤维的需求，机械、电子、汽车等行业对锦纶工程塑料的需求也将大幅增长，锦纶工程塑料在国内的发展才刚刚起步，发展势头喜人，美达股份面临难得的历史性发展机遇二、设计思路及问题1、拟用原料己内酰胺、碱(NaOH)、催化剂2、原料介绍用Cat.A作催化剂时的主要工艺参数设置为：脱水温度为140℃，脱水时间3h，真空度控制在-0.1MPa，己内酰胺∶碱∶Cat.A=1000∶5∶4(物质的量之比)，主机转速300r/min，主泵流量5L/h，辅泵流量3mL/h，主机电流11A，切粒机转速150r/min，熔体压力0.3MPa，料温242℃，各加工段温度控制范围225～250℃。

第四章离子聚合与配位聚合生产工艺2012

1 无机碱如NaOH, KOH及有机碱和碱金属 2 有机金属化合物，如金属氨基化合物、金属烷基化合物、格利雅试剂等
1. 碱金属引发剂－电子转移引发
(1)电子直接转移引发
Na + CH2 CH X
2 Na CH CH2 X
单体自由基－阴离子
Na CH2 CH
Na CH CH2
X
X
Na CH CH2 CH2 CH Na
聚合物的立构规整性用立构规整度表征立构规整度:是立构规整聚合物占总聚合物的分数。
是评价聚合物性能、引发剂定向聚合能力的一个重要指标 l 全同聚丙烯的立构规整度（全同指数、等规度、等规指数）
常用沸腾正庚烷的萃取剩余物所占百分数表示
（不溶于沸腾正庚烷中的百分含量）
4.2.1.2 配位聚合用催化剂
具有吸电子取代基的烯类单体原则上可以进行阴离子聚合。
能否聚合取决于两种因素：
a. 具有－共轭体系 b. 吸电子基团
吸电子基团并具有－共轭体系，能够进行阴离子聚合，如AN、MMA、St、硝基乙烯、丁二烯等。
吸电子基团并不具有－共轭体系，则不能进行阴离子聚合，如VC、VAc
（1）带有氰基、硝基和羧基等，可使负电荷稳定的吸电子取代基的乙烯基单体。
l
A B + CH2 CH
H A CH2 C B
R
R
a.推电子基团使双键电子云密度增加，有利于阳离子活性种进攻. b.碳阳离子形成后，推电子基团的存在，使碳上电子云稀少的情况有所改变，体系能量有所降低，碳阳离子的稳定性增加.
能否聚合成高聚物，还要求：
a.质子对碳－碳双键有较强的亲合力 b.增长反应比其它副反应快，即生成的碳阳离子有适当的稳定性

离子和配位聚合生产工艺

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。
10
(4) 阳离子聚合得到旳特殊聚合物 ●可合成份子量较狭窄和可控制分子量旳聚合物。在合适引起剂作用下阳离子增长链能够体现为“活性’’增长链，从而有控制旳合成合适分子量及分子量分布旳聚合物。 ●具有功能性悬挂基团旳聚合物，为梳形构造。
11
3. 阴离子聚合反应及其工业应用
(1) 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。
●阴离子聚合一般在极性溶剂中如四氢呋喃、乙二醇甲醚、吡啶等进行。这种情况下，相应阳离子旳影响可降低。
●20世纪初合成丁钠橡胶，但性能较差。
12
(2) 阴离子聚合引起剂
1g钛生产PP 1-5kg，等规指数88-91% 1g钛生产PP 20kg，等规指数95% 1g钛生产PP 600-2023kg，等规指数98%
高活性Ziegler-Natta催化剂
26
3. 配位聚合反应
按双金属活性中心模型进行配位阴离子聚合旳过程：
Cl
Cl
Ti
Al ＋ CH2＝CH → Ti
Al
21
2. 齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂
(1)主催化剂 a. 周期表中第IV族到第VIII族旳过渡元素钛、钒、铬等旳卤化物(或烷氧化物)，常用旳主催化剂有TiCl4、TiCl3、VCl3、 ZrCl3等，其中以TiCl3最常用。 b. TiCl3共有α、β、γ、δ四种结晶变化，不同旳制备方法，其颜色、晶系及定向能力都不相同，α晶形是极好旳催化剂。
8
(3)阳离子聚合工业应用 ●聚异丁烯：在阳离子引起剂AlCl3、BF3等作用下聚合，可变化反应条件得到不同分子量旳产品。异丁烯与少许异戊二烯旳共聚物称作丁基橡胶。

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。