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聚合速率1.本体聚合:不加其它介质,只有单体本身、引发剂或催化剂在热、光、辐射作用下进行的聚合称为本体聚合。2.悬浮聚合:悬浮聚合是将不溶于水的单体在强烈的机械搅拌下,借助悬浮剂的悬浮作用,使单体分散为油珠状液滴并悬浮于水中,在引发剂作用下聚合为珠状固体聚合物的方法。3.乳液聚合:乳液聚合是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳液中进行的聚合。4.溶液聚合:将单体溶解于溶剂中进行聚合的方法称为溶液聚合。实施方法聚乙烯生产配方(213)聚合1a.压力↑、乙烯分子间距离缩短,相当于增加了乙烯的浓度,增加了游离基与乙烯分子碰撞的机会。b.压力↑单体容积处理量↑,产量↑c.压力↑,密度↑,短支链↓,增加10MPa,密度增加0.0007g/cm3d.压力↑,长支链↓e.压力↑,利于均相反应,乙烯传热改善。a.温度↑,反应速度↑,b.温度↑,链增长速度比链转移速度慢得多,链转移增加。温度↑,已生成的大分子裂解,平均分子量降低。温度每增加22℃,则M·F·I增加10倍,反之亦同。c.温度↑,长链支化增加,加工性能,光学性能下降。引发剂的用量将影响聚合反应速率和分子量。生产上,引发剂用量通常为聚合物质量的万分之一左右。丙烷是较好的调节剂,若反应温度>150℃,它能平稳地控制聚合物的分子量。乙烯的杂质一般有甲烷、乙烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化物等。虽然溶剂并不直接参加反应,但往往并非惰性(1)诱导分解(induceddecomposition):(2)链转移作用(chaintransfer):增长游离基和溶剂发生链转移反应(1)对于聚合反应无阻聚或缓聚作用。(2)链转移常数不能很大,否则不能得到所要求的平均分子量和高分子量的聚合物。(3)根据应用要求决定采用均相溶液聚合还是非均相溶液聚合。(4)溶剂的毒性,安全及生产成本等因素。溶液聚合聚丙烯腈的配方(P380)丙烯酸酯7.0,占总量的17~20%衣康酸(甲叉丁二酸)1.3,溶剂,NaSCN水溶液80~81%,引发剂(AIBN)0.75%,调节剂(异丙醇)1~3%,浅色剂(二氧化硫脲)0.75%。聚合过程/工艺(图3-6)(3)影响聚合反应的工艺因素(P384)高转化率(70~75%)时,一般总单体浓度取17%左右,低转化率(50~55%)时,一般总单体浓度取20%左右。(2)聚合时间的影响:t↑,总固含量,转化率,分子量上升缓慢,约取1.5~2hrs即可。(4)介质PH的影响:浅色剂是防止空气中的氧或其它氧化剂对聚合体系中有机原料或溶剂的氧化,以保持稳定。浅色剂能将带色杂质变成浅色或无色物质,改善纤维的白度。二氧化硫脲(TUP)是一种性能良好的浅色剂,加入0.75%,透光率可达95%,其用量通常为0.5%~1.2%。异丙醇,是一种调节剂(8)转化率的选择(9)原料中杂质的影响乳化剂的作用乳液聚合体系有三个相:油相,水相和胶束相。油相(oilPhase),主要是乳化了的单体颗粒,直径大致在5000A°至1μm之间,有时-10μm。包括油溶性引发剂及调节剂(RSH);水相(Hydrotropic),水和少量单体和溶于水的引发剂;胶束相(MicellePhase),胶束,增溶单体的胶束以及含有聚合物增长链的溶胀单体胶束。三种成分处于不断变动之中。成核-增长引发剂在水相中引发……水相中的单体分子,单体液滴,胶束进入胶束以后,引发聚合,使胶束成为被单体溶胀的聚合物乳胶粒颗粒。乳胶粒数量增加,同时尺寸增大,需要更多的乳化剂,最后使浓度低于CMC,胶束消失。单体从单体液滴-水相-乳胶粒子方向移动,直至单体液滴消失。乳胶粒消耗自身储存的单体,反应速率下降。M:单体液滴聚合工艺(P76)乳液聚合影响因素分析:a.T↑,Rp↑,Xn↑。b.T↑,胶束数目N↑,粒径↓。c.T↑,单体分子向乳胶粒扩散速率增加,胶粒内单位浓度增加,凝胶、支化、链转移增加d.T↑,乳液稳定性下降。乳液聚合的搅拌以维持单体和其它组分适当分散即可。它的目的主要是加快单体和游离基的扩散速度,分散聚合物胶乳,太快、太慢都不行,一般在105-120rpm。水油比:低温2-2.5:1高温1:1浓乳液首先受到物质的胶体稳定性的限制,其次受到粘度的限制。乳液浓度↑,胶体稳定性↓,排除热量的条件变坏。反应时间或聚合速度与聚合物质量之间没有直接的关系,但反应速度太大,散热困难,所以一般采取散热较好的情况下,加大反应速度。转化率高,产物硬。主要是交联和调节剂消耗掉以后交联和接枝所致。悬浮剂都或多或少具有下述四种作用:品名TechnologicalFactorsofControllingSuspensionPolymerization4-4-3聚合反应温度的