第二节本体聚合 5.2本体聚合 配方:单体+引发剂, 选择性加入少量色料、增塑剂、 润滑剂、分子量调节剂等。 优点:聚合物纯净,后处理简单。 缺点:聚合热不易扩散,反应温度较难控制,易局部 受热, 反应不均匀,分子量分布宽,有气泡,可能爆聚。 解决方法: 预聚:在反应釜中进行,转化率达10-40%,放出一 部分聚合热,有一定粘度; 后聚:在模板中聚合,逐步升温,使聚合完全
7 5.2 本体聚合 配方: 单体 + 引发剂,选择性加入少量色料、增塑剂、 润滑剂、分子量调节剂等。 优点: 聚合物纯净,后处理简单。 缺点: 聚合热不易扩散, 反应温度较难控制, 易局部 受热, 反应不均匀, 分子量分布宽, 有气泡, 可能爆聚。 解决方法: 预聚: 在反应釜中进行,转化率达10-40%,放出一 部分聚合热,有一定粘度; 后聚: 在模板中聚合,逐步升温,使聚合完全 第二节 本体聚合
第二节本体聚合 例一,聚甲基丙烯酸甲酯板材的制备 将MMA单体,引发剂BPO或AIBN,增塑剂和脱模剂置于 普通搅拌釜内,90-95℃下反应至10-20%转化率,成为粘稠 的液体。停止反应。将预聚物灌入无机玻璃平板模具中,移 入热空气浴或热水浴中,升温至45-50℃,反应数天,使转 化率达到90%左右。然后在100-120℃高温下处理一至两天, 使残余单体充分聚合。 PMMA为非晶体聚合物,T。=105℃,机械性能、耐光 耐候性均十分优异,透光性达90%以上,俗称“有机玻璃”。 广泛用作航空玻璃、光导纤维、标牌、指示灯罩、仪表牌、 牙托粉等
8 例一. 聚甲基丙烯酸甲酯板材的制备 将MMA单体, 引发剂BPO或AIBN, 增塑剂和脱模剂置于 普通搅拌釜内, 90-95℃下反应至10-20%转化率, 成为粘稠 的液体。停止反应。将预聚物灌入无机玻璃平板模具中,移 入热空气浴或热水浴中,升温至45-50℃,反应数天,使转 化率达到90%左右。然后在100-120℃高温下处理一至两天, 使残余单体充分聚合。 PMMA为非晶体聚合物,Tg = 105 ℃,机械性能、耐光 耐候性均十分优异,透光性达90%以上,俗称“有机玻璃” 。 广泛用作航空玻璃、光导纤维、标牌、指示灯罩、仪表牌、 牙托粉等。 第二节 本体聚合
第二节本体聚合 例二·苯乙烯连续本体聚合 20世纪40年代开发釜一塔串联反应器,分别承担预聚 合和后聚合的作用。 预聚合:立式搅拌釜内进行,80-90℃,BPO或AIBN 引发,转化率30%-35%, 后聚合:透明粘稠的预聚体流入聚合塔,可以热聚合 或加少量低活性引发剂,.料液从塔顶缓慢流向塔底,温度从 100℃增至200℃,聚合转化率99%以上
9 例二. 苯乙烯连续本体聚合 20世纪40年代开发釜—塔串联反应器,分别承担预聚 合和后聚合的作用。 预聚合:立式搅拌釜内进行,80-90℃ ,BPO或AIBN 引发,转化率30%-35%, 后聚合:透明粘稠的预聚体流入聚合塔,可以热聚合 或加少量低活性引发剂,料液从塔顶缓慢流向塔底,温度从 100 ℃增至200 ℃,聚合转化率99%以上。 第二节 本体聚合
第二节本体聚合 上述工艺中无脱挥装置,聚合物中残留单体较多,影 响质量。 近20年来发展了许多新型反应器,能有效保证搅拌和 传热,降低残留单体含量。 聚苯乙烯也是一种非结晶性聚合物,Tg=95℃,典 型的硬塑料,伸长率仅1%一3%。尺寸稳定性优,电性能好, 透明色浅,流动性好,易加工。性脆、不耐溶剂、紫外、氧。 采用上述同一设备,还可生产HIPS,SAN,ABS等。 10
10 上述工艺中无脱挥装置,聚合物中残留单体较多,影 响质量。 近20年来发展了许多新型反应器,能有效保证搅拌和 传热,降低残留单体含量。 聚苯乙烯也是一种非结晶性聚合物,Tg = 95 ℃,典 型的硬塑料,伸长率仅1%-3%。尺寸稳定性优,电性能好, 透明色浅,流动性好,易加工。性脆、不耐溶剂、紫外、氧。 采用上述同一设备,还可生产HIPS,SAN,ABS等。 第二节 本体聚合
第二节本体聚合 例三.氯乙烯间歇本体沉淀聚合 聚氯乙烯生产主要采用悬浮聚合法,占80%-82%。其 次是乳液聚合,占10%-12%。近20年来发展了本体聚合。 聚氯乙烯不溶于氯乙烯单体,因此本体聚合过程中发 生聚合物的沉淀。本体聚合分为预聚合和聚合两段: 预聚合:小部分单体和少量高活性引发剂(过氧化乙 酰基磺酰)加入釜内,在50℃-70℃下预聚至7%-11%转化 率,形成疏松的颗粒骨架。 聚合:预聚物、大部分单体和另一部分引发剂加入 另一聚合釜内聚合,颗粒骨架继续长大。转化率可达90%。 通常预聚1-2h,聚合5-9h。 11
11 例三. 氯乙烯间歇本体沉淀聚合 聚氯乙烯生产主要采用悬浮聚合法,占80%-82%。其 次是乳液聚合,占10%-12% 。近20年来发展了本体聚合。 聚氯乙烯不溶于氯乙烯单体,因此本体聚合过程中发 生聚合物的沉淀。本体聚合分为预聚合和聚合两段: 预聚合:小部分单体和少量高活性引发剂(过氧化乙 酰基磺酰)加入釜内,在50℃-70℃下预聚至7%-11%转化 率,形成疏松的颗粒骨架。 聚合:预聚物、 大部分单体和另一部分引发剂加入 另一聚合釜内聚合,颗粒骨架继续长大。转化率可达90%。 通常预聚1-2h, 聚合5-9h。 第二节 本体聚合