第3章 自由基聚合生产工艺.ppt

第三章自由基聚合生产工艺
第一节自由基聚合工艺基础
主要用于乙烯基单体和二烯烃类单体的聚合或共聚。所得线型高分子量聚合物分子结构的规整性较差,无定形聚合物。
Tg
低于室温的高聚物在常温下为弹塑性体用作合成橡胶。
高于室温的高聚物在常温下为坚硬的塑性体,即合成树脂。它主要用作塑料、纤维、涂料等。
1. 概述
自由基聚合实施方法所用原材料及产品形态
高聚物生产中采用的聚合方法
四种聚合方法的工艺特点
聚合方法的选择
聚合方法的选择取决于聚合物性质。相同性能的产品,产品质量好,设备投资少,生产成本低的方法将得到发展,其它方法则逐渐被淘汰。
例如:聚氯乙烯树脂的生产工艺
溶液聚合方法
乳液聚合方法
悬浮聚合方法
本体聚合方法
原始颗粒粒径只有1微米左右,适于生产聚乙烯糊。
乙烯基单体和二烯单体
合成树脂
四种聚合方法
合成橡胶
由于易结块
乳液聚合方法
本体聚合方法纯度高,生产工序很简单,三废量很少的优点。但是产品性能(分子量分布宽)和产品形态不能适应进一步成型加工的需要或者由于反应热难以及时导出而使生产工艺控制产生困难所致。
烯类单体的加聚基本属于连锁聚合。在适当条件下价键有均裂和异裂两种方式。
2. 自由基聚合机机理
活性
中心
自由基
阳离子
阴离子
自由基聚合
阳离子
聚合
阴离子
聚合
配位聚合
自由基聚合时引发剂 I 先形成活性种R•, R•打开单体 M 的π键,与之加成,形成单体活性种,而后进一步不断与单体加成,促使链增长。最后,增长着的活性链失去活性,链终止。
链引发
链增长
链终止
歧化终止
偶合终止
链转移
聚合过程中,链自由基有可能从单体、溶剂、引发剂等低分子或大分子夺取一个原子而终止,并使这些失去原子的分子成为自由基,继续新链的增长,使聚合反应继续进行。
向低分子转移的结果,使聚合物分子量降低。