丙烯腈醋酸乙烯酯甲基丙烯磺酸钠三元水相沉淀聚合工艺优化.pdf

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丙烯睛一醋酸乙烯一甲基丙烯磺酸钠
三元水相沉淀聚合工艺优化
摘 要
以氯酸钠一亚硫酸氢钠为氧化一还原引发体系，在 升连续搅拌反应器
铝釜中进行了丙烯睛 一醋酸乙烯酷一甲基丙烯磺酸钠 的三元连续水相沉淀
共聚合反应。系统地考察了聚合釜单体进料浓度，引发剂浓度及配比，值，平均停留时
间，反应温度，挡板结构，搅拌转速等工艺条件对单体转化率，分子量及其分布，颗粒形
态的影响。同时探讨了连续水相沉淀聚合的聚合场所和成粒机理。研究表明单体进料浓度
和搅拌强度是对聚合反应影响较为显著的两个影响因素。在充分的搅拌混合强度下提高单
体进料浓度不仅可以提高转化率，而且有利于改善颗粒形态。而提高单体进料浓度引起的
分子量增加可以通过提高引发剂相对用量来调整，最后得出了优化聚合反应和提高生产能
力的工艺条件。依据研究的优化工艺条件，在中国石化安庆分公司睛纶装置进行了试生产，
结果表明生产稳定，且产品产量和质量均有所提高。
关键词丙烯睛，水相沉淀聚合，分子量及其分布，粒径及其分布
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作 者 声 明
我郑重声明本人悟守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师
的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不
包含任何他人己经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。
论文作者签“引少冷
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第一章 引 论
前言
聚丙烯睛纤维是丙烯睛与少量第二、第三单体的三多元共聚物纤维，是合成纤
维的三大品种之一。丙烯睛含量以上的纤维称为睛纶，丙烯睛含量在 之间的纤
维称为改性睛纶。随着睛纶工业的发展，睛纶应用的领域日益广阔，其产品制造也正朝着
差别化、功能化以及降低生产成本的方向发展。由于聚丙烯睛纤维价格低廉，纺织服用性’
能优良且类似于羊毛，所以深受消费者欢迎，成为当今轻纺工业的重要原料，在合成纤维
中产量居第四位，广泛用作人造毛、编织物、编织用毛线、地毯用织物和室内装饰品等。
聚丙烯睛纤维还可以经高温热处理制成碳纤维和石墨纤维，为制造高强度高模量复合材料
提供增强纤维。目前我相比，总体上还存在技术水平和产品质
量落后、品种单一等差距，面对当前国内外睛纶市场的激励竞争环境，应在把好产品质量
关的基础上，大力开发新品种，才一能提高自身的竞争能力。
聚丙烯睛纤维由混合单体聚合、纺丝而制得。常用的聚丙烯睛纤维都是丙烯睛含量
以上的共聚物纤维。引入第二单体可适当降低聚合物分子间的作用力，增加纤维柔软性和
手感。常用的第二单体有丙烯酸甲酷 醋酸乙烯酷 、丙烯酞胺 和丙烯
酸等。第三单体可引入染色基团，改善纤维染色性能。常用的第三单体有衣康酸
甲基丙烯磺酸钠 、苯乙烯磺酸钠 、甲基乙烯基毗陡 等。
聚合是一个典型的自由基非均相聚合过程，引发剂通常采用氧化还原体系，工业生产
均采用连续聚合方式。按照纺丝原液的制备方法，聚丙烯睛纤维的生产工艺可以分为溶液
聚合一步法和水相聚合二步法两种「溶液聚合可以在无机盐’水溶液或
硝酸水溶液中进行，也可以在有机溶剂 〔或其水溶液中进行。由于
生成的聚合物溶于聚合介质，聚合原液脱单后无需分