第三章聚合反应实施方法.ppt

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%3030%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 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碱式碳酸镁 去离子水珠状产品23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VC复合引发剂复合引发剂PVA无离子水无离子水聚聚 合合 釜釜500.2 OC1214hC%8590%氯乙烯悬浮聚合反应流程氯乙烯悬浮聚合反应流程氯乙烯悬浮聚合反应流程氯乙烯悬浮聚合反应流程水水蒸蒸汽汽PVC+水水热热风风旋旋风风分分离离器器回收回收VC筛筛 分分成品成品PVC脱脱 单单 体体 塔塔冷凝器冷凝器24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2.4、乳液聚合、乳液聚合定义定义 单体和水在乳化剂作用下，并单体和水在乳化剂作用下，并单体和水在乳化剂作用下，并单体和水在乳化剂作用下，并在形成的乳状液中进行聚合反应的在形成的乳状液中进行聚合反应的在形成的乳状液中进行聚合反应的在形成的乳状液中进行聚合反应的方法方法方法方法25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2.4、乳液聚合、乳液聚合体系组成体系组成乳化剂乳化剂引发剂引发剂单体单体助剂助剂水水26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2.4、乳液聚合、乳液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水溶性引发剂单独、复合使用水溶性引发剂单独、复合使用水溶性引发剂单独、复合使用水溶性引发剂单独、复合使用3水水水水水水-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乳化剂乳化剂乳化剂乳化剂乳化剂乳化剂-能使油水混合物变成乳状液的物质能使油水混合物变成乳状液的物质能使油水混合物变成乳状液的物质能使油水混合物变成乳状液的物质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27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2.4、乳液聚合、乳液聚合不足不足不足不足产物为固体时，产物为固体时，产物为固体时，产物为固体时，产物为固体时，产物为固体时，成本高、产物成本高、产物成本高、产物成本高、产物成本高、产物成本高、产物中易残存乳化中易残存乳化中易残存乳化中易残存乳化中易残存乳化中易残存乳化剂剂剂剂剂剂优点优点优点优点聚合速率快、聚合速率快、聚合速率快、聚合速率快、聚合速率快、聚合速率快、体系黏度低，体系黏度低，体系黏度低，体系黏度低，体系黏度低，体系黏度低，利于连续化生利于连续化生利于连续化生利于连续化生利于连续化生利于连续化生产、产物可直产、产物可直产、产物可直产、产物可直产、产物可直产、产物可直接用做黏合剂接用做黏合剂接用做黏合剂接用做黏合剂接用做黏合剂接用做黏合剂及皮革处理剂及皮革处理剂及皮革处理剂及皮革处理剂及皮革处理剂及皮革处理剂主要特点主要特点主要产品主要产品主要产品主要产品丁苯橡胶、丁丁苯橡胶、丁丁苯橡胶、丁丁苯橡胶、丁丁苯橡胶、丁丁苯橡胶、丁腈橡胶、糊状腈橡胶、糊状腈橡胶、糊状腈橡胶、糊状腈橡胶、糊状腈橡胶、糊状聚氯乙烯、聚聚氯乙烯、聚聚氯乙烯、聚聚氯乙烯、聚聚氯乙烯、聚聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯等醋酸乙烯酯等醋酸乙烯酯等醋酸乙烯酯等醋酸乙烯酯等醋酸乙烯酯等28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2.4、乳液聚合、乳液聚合丁二烯丁二烯苯乙烯苯乙烯乳化剂乳化剂无离子水无离子水氧氧-还引发剂还引发剂分子量调节剂分子量调节剂终止剂终止剂回收丁二烯回收丁二烯混合罐混合罐防老剂防老剂回收苯乙烯回收苯乙烯凝聚凝聚干干燥燥器器盐水、硫酸盐水、硫酸包包 装装苯苯乙乙烯烯脱脱气气塔塔倾析槽倾析槽丁丁丁丁苯苯苯苯橡橡橡橡胶胶胶胶乳乳乳乳液液液液聚聚聚聚合合合合反反反反应应应应流流流流程程程程5 OC710hC%60%丁二烯罐丁二烯罐调调节节器器转转化化率率泄泄料料罐罐闪蒸罐闪蒸罐闪蒸罐闪蒸罐29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3、连锁聚合反应工业实施方法的比较、连锁聚合反应工业实施方法的比较实施方法实施方法反应前组成反应前组成特点特点控制条件控制条件主要应用主要应用本体聚合本体聚合单体、引发剂单体、引发剂简单、反应热难排除，简单、反应热难排除，产品纯度高产品纯度高反应热，产物出反应热，产物出料料PMMAPMMA、PSPS、LDPELDPE等等悬浮聚合悬浮聚合单体、引发剂单体、引发剂水、分散剂水、分散剂反应热易排除，质量反应热易排除，质量稳定，纯度较高，工稳定，纯度较高，工艺成熟，不能连续生艺成熟，不能连续生产产分散剂种类，用分散剂种类，用量，搅拌速度量，搅拌速度PVCPVC、PMMAPMMA、PSPS等等溶液聚合溶液聚合单体、引发剂单体、引发剂 溶剂溶剂反应热易排除，可消反应热易排除，可消除自动加速现象，质除自动加速现象，质量均匀，产物可直接量均匀，产物可直接使用使用溶剂溶解性，转溶剂溶解性，转移反应，溶剂性移反应，溶剂性质（离子聚合）质（离子聚合）PVACPVAC、PMAPMA、PPPP、橡胶等、橡胶等乳液聚合乳液聚合单体、引发剂单体、引发剂水、乳化剂水、乳化剂安全、连续、速度快，安全、连续、速度快，聚合度大，产品可直聚合度大，产品可直接使用接使用乳化剂种类，用乳化剂种类，用量，搅拌速度，量，搅拌速度，含固量，含固量，PHPH值值PVACPVAC、丁苯胶、丁苯胶、丁腈胶等丁腈胶等30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 1.1缩聚反应的基本特征缩聚反应的基本特征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一般温度下为可逆反应；一般温度下为可逆反应；3聚合产物的分子量随单体转化率而变。聚合产物的分子量随单体转化率而变。41聚合按链段进行，无明显链引发、链增长、链终止等反应，聚合速率较慢；聚合按链段进行，无明显链引发、链增长、链终止等反应，聚合速率较慢；2聚合产物多数不同于单体组成，生成聚合物的同时，产生小分子副产物；聚合产物多数不同于单体组成，生成聚合物的同时，产生小分子副产物；31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 1.2缩聚反应的工业实施方法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第二节缩聚反应的工业实施方法五种方法五种方法五种方法五种方法BBE EC CDDAA熔融缩聚熔融缩聚溶液缩聚溶液缩聚固相缩聚固相缩聚乳液缩聚乳液缩聚界面缩聚界面缩聚32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 2.1、熔融缩聚、熔融缩聚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 反应中不加溶剂，反应温度在反应中不加溶剂，反应温度在反应中不加溶剂，反应温度在反应中不加溶剂，反应温度在单体和缩聚物熔融温度以上进行的单体和缩聚物熔融温度以上进行的单体和缩聚物熔融温度以上进行的单体和缩聚物熔融温度以上进行的缩聚反应缩聚反应缩聚反应缩聚反应定义定义33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 2.1、熔融缩聚、熔融缩聚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聚氨酯聚氨酯聚酰胺聚酰胺聚酯聚酯34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 2.1、熔融缩聚、熔融缩聚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工艺路线简单、成熟、成本低工艺路线简单、成熟、成本低可间歇、也可连续可间歇、也可连续反应温度高（反应温度高（200-300）高对单体纯度、配比要求高对单体纯度、配比要求工艺特点工艺特点工艺特点工艺特点充分脱除低分子副产物充分脱除低分子副产物可逆，需尽快除去副产物可逆，需尽快除去副产物35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 2.1、熔融缩聚、熔融缩聚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熔融缩聚工艺流程简图熔融缩聚工艺流程简图熔融缩聚工艺流程简图熔融缩聚工艺流程简图单体融化单体融化缩聚缩聚铸带及切粒铸带及切粒干燥干燥成品成品36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 2.1、熔融缩聚、熔融缩聚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缩聚过程的一般工艺特点缩聚过程的一般工艺特点-加热；加热；-排气；排气；降压；降压；-保持；保持；-挤出；挤出；-结束结束 温温度度压力压力温度温度惰性气体惰性气体压压力力时间时间时间时间37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 2.1、熔融缩聚、熔融缩聚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单体配比单体配比单体配比单体配比反应程度反应程度反应程度反应程度温度、氧、杂质温度、氧、杂质温度、氧、杂质温度、氧、杂质严格控制，变混缩聚为均缩聚；严格控制，变混缩聚为均缩聚；排出低分子物质，排出低分子物质，采用高真空度、强烈搅拌、改善采用高真空度、强烈搅拌、改善反应器结构、加入扩链剂、通往惰性气体等；反应器结构、加入扩链剂、通往惰性气体等；先高温后低温，通入惰性气体，加入抗氧剂，清先高温后低温，通入惰性气体，加入抗氧剂，清除杂质；除杂质；催催催催 化化化化 剂剂剂剂加入一定催化剂。加入一定催化剂。主要影响因素主要影响因素38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 2.2、溶液缩聚、溶液缩聚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 在适当的溶剂中进行的缩聚反应在适当的溶剂中进行的缩聚反应在适当的溶剂中进行的缩聚反应在适当的溶剂中进行的缩聚反应定义定义39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 2.2、溶液缩聚、溶液缩聚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聚苯并聚苯并咪唑咪唑聚酰亚胺聚酰亚胺聚砜聚砜40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 2.2、溶液缩聚、溶液缩聚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按反应温度分按反应温度分按反应温度分按反应温度分按反应性质分按反应性质分按反应性质分按反应性质分溶液缩聚类型溶液缩聚类型溶液缩聚类型溶液缩聚类型按产物溶解情况分按产物溶解情况分按产物溶解情况分按产物溶解情况分高高高高温温温温溶溶溶溶液液液液缩缩缩缩聚聚聚聚低低低低温温温温溶溶溶溶液液液液缩缩缩缩聚聚聚聚可可可可逆逆逆逆溶溶溶溶液液液液缩缩缩缩聚聚聚聚不不不不可可可可逆逆逆逆溶溶溶溶液液液液缩缩缩缩聚聚聚聚均均均均相相相相溶溶溶溶液液液液缩缩缩缩聚聚聚聚非非非非均均均均相相相相溶溶溶溶液液液液缩缩缩缩聚聚聚聚41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 2.2、溶液缩聚、溶液缩聚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反应平稳、易控制反应平稳、易控制不需要高真空度，设备简单不需要高真空度，设备简单使用溶剂后，工艺复杂，后处理繁琐使用溶剂后，工艺复杂，后处理繁琐缩聚产物可直接制成清漆、成膜材料、纺丝缩聚产物可直接制成清漆、成膜材料、纺丝工艺特点工艺特点工艺特点工艺特点 能用熔融缩聚生产的缩聚物一般不用能用熔融缩聚生产的缩聚物一般不用能用熔融缩聚生产的缩聚物一般不用能用熔融缩聚生产的缩聚物一般不用溶液缩聚生产溶液缩聚生产溶液缩聚生产溶液缩聚生产42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 2.2、溶液缩聚、溶液缩聚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溶液缩聚溶液缩聚溶液缩聚溶液缩聚工艺流程简图工艺流程简图工艺流程简图工艺流程简图单体溶解单体溶解洗涤水处理洗涤水处理缩缩 聚聚 缩聚物分离缩聚物分离洗洗 涤涤产产 品品溶剂回收溶剂回收干干 燥燥43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 2.2、溶液缩聚、溶液缩聚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单体配比单体配比单体配比单体配比严格控制，变混缩聚为均缩聚；严格控制，变混缩聚为均缩聚；反应程度反应程度反应程度反应程度排出低分子物质，排出低分子物质，采用高真空度、强烈搅拌、改善采用高真空度、强烈搅拌、改善反应器结构、加入扩链剂、通往惰性气体等；反应器结构、加入扩链剂、通往惰性气体等；单体浓度单体浓度单体浓度单体浓度单体浓度增加，反应速率增大，产物分子量增大；单体浓度增加，反应速率增大，产物分子量增大；催催催催 化化化化 剂剂剂剂取决于单体活性，活性大的单体可不加；取决于单体活性，活性大的单体可不加；主要影响因素主要影响因素温温温温 度度度度温度升高；反应平衡常数下降；温度升高；反应平衡常数下降；溶溶溶溶 剂剂剂剂极性大，反应速率增大；可以选择混合溶剂。极性大，反应速率增大；可以选择混合溶剂。44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 2.3、界面缩聚、界面缩聚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 在多相体系中的相界面处进行在多相体系中的相界面处进行在多相体系中的相界面处进行在多相体系中的相界面处进行（不可逆）的缩聚反应（不可逆）的缩聚反应（不可逆）的缩聚反应（不可逆）的缩聚反应定义定义45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 2.3、界面缩聚、界面缩聚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按体系的相状态分类按体系的相状态分类按体系的相状态分类按体系的相状态分类按工艺方法分类按工艺方法分类按工艺方法分类按工艺方法分类界面缩聚的类型界面缩聚的类型界面缩聚的类型界面缩聚的类型液液液液-液液液液界界界界面面面面缩缩缩缩聚聚聚聚液液液液-气气气气界界界界面面面面缩缩缩缩聚聚聚聚静静静静态态态态界界界界面面面面缩缩缩缩聚聚聚聚动动动动态态态态界界界界面面面面缩缩缩缩聚聚聚聚薄薄层层界界面面缩缩聚聚粒粒状状界界面面缩缩聚聚46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 2.3、界面缩聚、界面缩聚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3124二胺水溶液二胺水溶液电机电机二酰氯的有机溶液二酰氯的有机溶液聚合物聚合物冷冷却却水水动态界面缩聚的简单实验装置动态界面缩聚的简单实验装置动态界面缩聚的简单实验装置动态界面缩聚的简单实验装置静态界面缩聚示意图静态界面缩聚示意图静态界面缩聚示意图静态界面缩聚示意图 1-1-1-1-拉出的膜；拉出的膜；拉出的膜；拉出的膜；2-2-2-2-