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悬浮聚合
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定义
通过强力搅拌并在
分散剂
的作用下,把
单体
分散成无数的小液珠悬浮于
悬浮聚合工艺
水中油溶性
引发剂
引发而进行的
聚合反应
.
组成
单体
+(油溶性)
引发剂
+双亲性
分散剂
+去离子水,油溶性引发剂主要有油溶性引发剂主要有
偶氮引发剂
和过氧类引发剂,偶氮类引发剂有
偶氮二异丁腈
、
偶氮二异庚腈
、
偶氮二异戊腈
、
偶氮二环己基甲腈
、
偶氮二异丁酸二甲酯引发剂
等,过氧化物主要是过氧化二苯甲酰这一类物质。
分散剂
是以有机和无机之分,有机有聚乙烯醇类、无机有碳酸钙、碳酸镁,硫酸钡等。具体用哪种可根据产品的性能要求来决定。
分类
悬浮聚合体系一般有
单体
、
引发剂
、水,
分散剂
四个基本组分组成。悬浮聚合体系是热力学不稳定体系,需借搅拌和
分散剂
维持稳定。在搅拌剪切作用下,溶有
引发剂
的
单体
分散成小液滴,悬浮于水中引发聚合。不溶于水的
单体
在强力搅拌作用下,被粉碎分散成小液滴,它是不稳定的,随着反应的进行,分散的液滴又可能凝结成块,为防止粘结,体系中必须加入
分散剂
。悬浮聚合产物的颗粒粒径一般在0.05~0.2mm。其形状、大小随搅拌强度和
分散剂
的性质而定。
特点
优点
⑴聚合热易扩散,
聚合反应
温度易控制,聚合产物分子量分布窄;
⑵聚合产物为固体珠状颗粒,易分离,干燥
缺点
⑴存在自动加速作用;
⑵必须使用
分散剂
,且在聚合完成后,很难从聚合产物中除去,会影响聚合产物的性能(如外观,老化性能等);
⑶聚合产物颗粒会包藏少量
单体
,不易彻底清除,影响聚合物性能.
成粒机理
1 液滴形成过程
2聚合物成粒过程
工业化品种
悬浮法PVC
特征:沉淀聚合(c%>0.1%)
自动加速特别早(c%=1%-5%)
分子量受温度控制
工艺:配制悬浮体系脱氧搅拌加温4565℃,1214h,c%=85-95%出料后处理产品.
悬浮聚合工艺
悬浮聚合法的典型生产工艺过程是将
单体
、水、
引发剂
、
分散剂
等加入反应釜中,加热,并采取适当的手段使之保持在一定温度下进行
聚合反应
,反应结束后回收未反应
单体
,离心脱水、干燥得产品。
悬浮聚合所使用的
单体
或单体混合物应为液体,要求单体纯度>99.98%。
在工业生产中,
引发剂
、分子量调节剂分别加入到反应釜中。
引发剂
用量为单体量的0.1% ~ 1%。
去离子水、
分散剂
、助分散剂、pH调节剂等组成水相。水相与
单体
之比一般在75:25~50:50范围内。
各种
单体
的悬浮聚合过程都采用间歇法操作。
应用
悬浮聚合目前大都为
自由基聚合
,但在工业上应用很广。如
聚氯乙烯
的生产75%采用悬浮聚合过程,聚合釜也渐趋大型化;
聚苯乙烯
及苯乙烯共聚物主要也采用悬浮聚合法生产;其他还有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯类、
氟树脂
等。
聚合在带有夹套的搪瓷釜或不锈钢釜内进行,间歇操作。大型釜除依靠夹套传热外,还配有内冷管或(和)釜顶冷凝器,并设法提高传热系数。悬浮聚合体系粘度不高,搅拌一般采用小尺寸、高转数的透平式、桨式、
三叶
后掠式搅拌桨。
悬浮聚合
作者:潘祖仁 定价:¥ 19.00 元
出版社:化学工业出版社 出版日期:2001年05月
ISBN:7-5025-1758-8 开本:32 开
类别:高分子科学工程 页数:页
简介
本书共分七章:总论、典型悬浮聚合工艺,聚合动力学,散剂,成粒机理,
聚合反应
器,以及与悬浮聚合相关的聚合方法。以
高分子化学
为基础,从
聚合反应
工程观点来撰写是本书的特色。本书可用作大学本科生和研究生的辅助教材,也可供从事高分子科研,生产等技术人员参考。
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