第三章聚合反应实施方法.ppt
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1、聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第三章第三章 聚合反应工业实施方法聚合反应工业实施方法1聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 本章学习目标本章学习目标知识目标知识目标能力目标能力目标 学习并掌握连锁聚合反应、缩聚反应的各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、控制因素等种工业实施方法的工艺特点、控制因素等能依据生产原理正确选择工业实施方法能依据生产原理正确选择工业实施方法2聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合
2、成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 本章主要内容本章主要内容第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第二节缩聚反应的工业实施方法第二节缩聚反应的工业实施方法第二节缩聚反应的工业实施方法第二节缩聚反应的工业实施方法213聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法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、连锁聚合反应的
3、工业实施方法本体聚合本体聚合本体聚合本体聚合 自由基、离子、配位自由基、离子、配位自由基、离子、配位自由基、离子、配位溶液聚合溶液聚合溶液聚合溶液聚合 自由基、离子、配位自由基、离子、配位自由基、离子、配位自由基、离子、配位 悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合 自由基自由基自由基自由基 乳液聚合乳液聚合乳液聚合乳液聚合 自由基自由基自由基自由基4聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法1.2、聚合方法的应
4、用、聚合方法的应用通用型(通用型(通用型(通用型(GPSGPS):):):):本体聚合本体聚合本体聚合本体聚合可发型(可发型(可发型(可发型(EPSEPS):):):):悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合高抗冲型(高抗冲型(高抗冲型(高抗冲型(HIPSHIPS):):):):溶液聚合、溶液聚合、溶液聚合、溶液聚合、本体聚合本体聚合本体聚合本体聚合自由基法自由基法合成合成聚苯乙烯聚苯乙烯例例5聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节
5、连锁聚合反应的工业实施方法1.3、聚合方法的应用、聚合方法的应用溶液聚合溶液聚合溶液聚合溶液聚合乳液聚合乳液聚合乳液聚合乳液聚合悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合 工艺简单、成工艺简单、成工艺简单、成工艺简单、成本低、品质好本低、品质好本低、品质好本低、品质好乳液聚合乳液聚合乳液聚合乳液聚合 可直接做可直接做可直接做可直接做PVCPVC糊糊糊糊本体聚合本体聚合本体聚合本体聚合 二段法、品质二段法、品质二段法、品质二段法、品质更佳更佳更佳更佳悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合 大规模生产大规模生产大规模生产大规模生产乳液聚合乳液聚合乳液聚合乳液聚合 制品需求制品需求制品需求制品需求第二阶段第二阶段第
6、二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第三阶段第三阶段例例自由基法合成聚氯乙烯自由基法合成聚氯乙烯自由基法合成聚氯乙烯自由基法合成聚氯乙烯第一阶段第一阶段第一阶段第一阶段6聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.1、本体聚合、本体聚合分类分类分类分类均均 相相非均相(沉淀聚合)非均相(沉淀聚合)依单体与聚依单体与聚合物溶解情况合物溶解情况依单体的状态依单体的状态气气 相相液相液相-应用广泛应用广泛固固 相相
7、间歇操作间歇操作连续操作连续操作依操作方式依操作方式7聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.1、本体聚合、本体聚合单体单体引发剂引发剂助剂助剂体系组成体系组成8聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 措施措施措施措施降低反应温降低反应温降低反应温降低反应温降低反应温降低反应温度、分段聚度、分段聚度、分段聚度、分段聚度、分段聚度、分段
8、聚合、强化传合、强化传合、强化传合、强化传合、强化传合、强化传热、控制在热、控制在热、控制在热、控制在热、控制在热、控制在一定的转化一定的转化一定的转化一定的转化一定的转化一定的转化率率率率率率第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.1、本体聚合、本体聚合不足不足不足不足反应热不易导反应热不易导反应热不易导反应热不易导反应热不易导反应热不易导出、易局部过出、易局部过出、易局部过出、易局部过出、易局部过出、易局部过热、产品易老热、产品易老热、产品易老热、产品易老热、产品易老热、产品易老化化化化化化优点优点
9、优点优点均相反应体系均相反应体系均相反应体系均相反应体系均相反应体系均相反应体系简单;工艺简简单;工艺简简单;工艺简简单;工艺简简单;工艺简简单;工艺简单、易于连续单、易于连续单、易于连续单、易于连续单、易于连续单、易于连续化聚合;生产化聚合;生产化聚合;生产化聚合;生产化聚合;生产化聚合;生产能力大、成本能力大、成本能力大、成本能力大、成本能力大、成本能力大、成本低;产物纯度低;产物纯度低;产物纯度低;产物纯度低;产物纯度低;产物纯度高、透明性好高、透明性好高、透明性好高、透明性好高、透明性好高、透明性好主要特点主要特点9聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多
10、媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.1、本体聚合、本体聚合后聚合后聚合后聚合后聚合更换聚合设备,更换聚合设备,更换聚合设备,更换聚合设备,分步提高聚合温分步提高聚合温分步提高聚合温分步提高聚合温度,使单体转化度,使单体转化度,使单体转化度,使单体转化率率率率90%90%90%90%预聚合预聚合预聚合预聚合在较低温度下预在较低温度下预在较低温度下预在较低温度下预聚合,转化率控聚合,转化率控聚合,转化率控聚合,转化率控制在制在制在制在10%10%10%10%30%30
11、%30%30%,体系粘度较低,体系粘度较低,体系粘度较低,体系粘度较低,散热较容易散热较容易散热较容易散热较容易工业上工业上工业上工业上-分段聚合分段聚合分段聚合分段聚合10聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.1、本体聚合、本体聚合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8085下预聚至转化率为33%35%的聚合物,流
12、入聚合塔,温度从100递增至220,最后熔体挤出造粒。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。本体聚合的工业实例本体聚合的工业实例11聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.1、本体聚合、本体聚合预聚合预聚合预聚合预聚合后聚合后聚合后聚合后聚合后处理后处理后处理后
13、处理110 130 OC130 180 OC180 225 OC塔塔式式反反应应器器原料原料原料原料聚苯乙烯聚苯乙烯冷却、切粒、包装冷却、切粒、包装苯乙烯本体聚合塔式反应流程苯乙烯本体聚合塔式反应流程苯乙烯本体聚合塔式反应流程苯乙烯本体聚合塔式反应流程80 OC80 OC预预聚聚釜釜12聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.2、溶液聚合、溶液聚合定义定义 将单体和引发剂溶解于溶剂中将单体和引发剂溶
14、解于溶剂中将单体和引发剂溶解于溶剂中将单体和引发剂溶解于溶剂中进行聚合反应的方法进行聚合反应的方法进行聚合反应的方法进行聚合反应的方法13聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.2、溶液聚合、溶液聚合分类分类分类分类均均 相相非均相(沉淀聚合)非均相(沉淀聚合)依溶剂与单体和聚依溶剂与单体和聚合物溶解情况合物溶解情况依聚合机理依聚合机理自由基型聚合自由基型聚合离子型聚合离子型聚合配位聚合配位聚合14
15、聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.2、溶液聚合、溶液聚合体系组成体系组成单体单体引发剂引发剂溶剂溶剂助剂助剂15聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.2、溶液聚合、溶液聚合不足不足不足不足溶剂的加
16、入易溶剂的加入易溶剂的加入易溶剂的加入易溶剂的加入易溶剂的加入易引起副反应、引起副反应、引起副反应、引起副反应、引起副反应、引起副反应、降低了单体浓降低了单体浓降低了单体浓降低了单体浓降低了单体浓降低了单体浓度、增加成本度、增加成本度、增加成本度、增加成本度、增加成本度、增加成本和工艺和工艺和工艺和工艺和工艺和工艺措施措施措施措施选择适当的选择适当的选择适当的选择适当的选择适当的选择适当的溶剂溶剂溶剂溶剂溶剂溶剂优点优点优点优点均相反应、降均相反应、降均相反应、降均相反应、降均相反应、降均相反应、降低体系粘度、低体系粘度、低体系粘度、低体系粘度、低体系粘度、低体系粘度、易导出反应热、易导出反应
17、热、易导出反应热、易导出反应热、易导出反应热、易导出反应热、对涂料、粘合对涂料、粘合对涂料、粘合对涂料、粘合对涂料、粘合对涂料、粘合剂等产品可直剂等产品可直剂等产品可直剂等产品可直剂等产品可直剂等产品可直接使用接使用接使用接使用接使用接使用主要特点主要特点16聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.2、溶液聚合、溶液聚合溶液聚合的工业实例溶液聚合的工业实例单体引发剂或催化剂溶剂聚合机理产物特点与用途
18、丙烯腈AIBN氧-还体系硫氰化钠水溶液水自由基聚合自由基聚合纺丝液配制纺丝液醋酸乙烯酯AIBN甲醇自由基聚合制备聚乙烯醇、维纶的原料丙烯酸酯类BPO芳烃自由基聚合涂料、粘合剂丁二烯配位催化剂BuLi正己烷环己烷配位聚合阴离子聚合顺丁橡胶低顺式聚丁二烯17聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.2、溶液聚合、溶液聚合VACAIBN甲醇甲醇VAC甲醇甲醇水水水水脱脱 单单 体体 塔塔第第一一精精 镏镏
19、塔塔第第二二精精 镏镏 塔塔第一聚合釜第一聚合釜60 65 OC2hC%20%PVAC水水醋酸乙烯溶液聚合反应流程醋酸乙烯溶液聚合反应流程醋酸乙烯溶液聚合反应流程醋酸乙烯溶液聚合反应流程第二聚合釜第二聚合釜63 65 OC2.5hC%50 60%冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器18聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.3、悬浮聚合、悬浮聚合定义定义 将不溶于水的溶有引发剂的单将不溶于水的溶有引发剂的单将不
20、溶于水的溶有引发剂的单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体,利用强烈的机械搅拌以小液滴体,利用强烈的机械搅拌以小液滴体,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的形式,分散在溶有分散剂的水相的形式,分散在溶有分散剂的水相的形式,分散在溶有分散剂的水相介质中,完成聚合的方法介质中,完成聚合的方法介质中,完成聚合的方法介质中,完成聚合的方法19聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应
21、的工业实施方法2.3、悬浮聚合、悬浮聚合体系组成体系组成分散剂分散剂引发剂引发剂单体单体助剂助剂水水20聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.3、悬浮聚合、悬浮聚合各各组组分分作作用用1单体单体单体单体单体单体-油溶性单体油溶性单体油溶性单体油溶性单体2引发剂引发剂引发剂引发剂引发剂引发剂-油溶性引发剂单独、复合使用油溶性引发剂单独、复合使用油溶性引发剂单独、复合使用油溶性引发剂单独、复合使用3水
22、水水水水水-去离子水去离子水去离子水去离子水 ,分散和传热介质,分散和传热介质,分散和传热介质,分散和传热介质4分散剂分散剂分散剂分散剂分散剂分散剂-使单体分散成液滴,防粒子粘并使单体分散成液滴,防粒子粘并使单体分散成液滴,防粒子粘并使单体分散成液滴,防粒子粘并5助剂助剂助剂助剂助剂助剂-相对分子质量调节剂、润滑剂、增塑剂等相对分子质量调节剂、润滑剂、增塑剂等相对分子质量调节剂、润滑剂、增塑剂等相对分子质量调节剂、润滑剂、增塑剂等21聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业
23、实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.3、悬浮聚合、悬浮聚合不足不足不足不足分散剂在聚合分散剂在聚合分散剂在聚合分散剂在聚合分散剂在聚合分散剂在聚合后不易除去,后不易除去,后不易除去,后不易除去,后不易除去,后不易除去,影响了产影响了产影响了产影响了产影响了产影响了产品的质量;单品的质量;单品的质量;单品的质量;单品的质量;单品的质量;单体液滴不稳定,体液滴不稳定,体液滴不稳定,体液滴不稳定,体液滴不稳定,体液滴不稳定,后期易出现结后期易出现结后期易出现结后期易出现结后期易出现结后期易出现结块;难于连续块;难于连续块;难于连续块;难于连续块;难于连续块;难
24、于连续生产生产生产生产生产生产措施措施措施措施选择适当分选择适当分选择适当分选择适当分选择适当分选择适当分散剂(悬浮散剂(悬浮散剂(悬浮散剂(悬浮散剂(悬浮散剂(悬浮剂)剂)剂)剂)剂)剂)优点优点优点优点单体浓度高、反单体浓度高、反单体浓度高、反单体浓度高、反单体浓度高、反单体浓度高、反应速率快;易移应速率快;易移应速率快;易移应速率快;易移应速率快;易移应速率快;易移出反应热;工艺出反应热;工艺出反应热;工艺出反应热;工艺出反应热;工艺出反应热;工艺与技术成熟、方与技术成熟、方与技术成熟、方与技术成熟、方与技术成熟、方与技术成熟、方法简单、成本低;法简单、成本低;法简单、成本低;法简单、成
25、本低;法简单、成本低;法简单、成本低;后处理简单后处理简单后处理简单后处理简单后处理简单后处理简单主要特点主要特点22聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件聚合物合成工艺学多媒体课件 第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法第一节连锁聚合反应的工业实施方法2.3、悬浮聚合、悬浮聚合悬浮聚合的工业实例悬浮聚合的工业实例单 体引发剂悬浮剂分散介质产物用途氯乙烯过碳酸酯-过氧化二月桂酰羟丙基纤维素-部分水解PVA去离子水各种型材、电绝缘材料、薄膜苯乙烯BPOPVA去离子水 珠状产品甲基丙烯酸甲酯BPO碱式
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- 关 键 词:
- 第三 聚合 反应 实施 方法
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