比較乳液聚合、溶液聚合、懸浮聚合和本體聚合的特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn)。
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-06-14分類:催化劑及助劑瀏覽:693
四種聚合方法的特點(diǎn):
乳液聚合的特點(diǎn)是單體借助乳化劑和機(jī)械攪拌,使單體分散在水中形成乳液,再加入引發(fā)劑引發(fā)單體聚合。
溶液聚合的特點(diǎn)是將單體溶于適當(dāng)溶劑中加入引發(fā)劑(或催化劑)在溶液狀態(tài)下進(jìn)行。
懸浮聚合的特點(diǎn)是溶有引發(fā)劑的單體以液滴狀懸浮于水中進(jìn)行自由基聚合。
本體聚合的特點(diǎn)是單體在不加溶劑以及其它分散劑的條件下,由引發(fā)劑或光、熱、輻射作用下其自身進(jìn)行聚合引發(fā)的聚合反應(yīng)。
四種聚合方法的優(yōu)缺點(diǎn):
一、乳液聚合
優(yōu)點(diǎn):聚合速度快,產(chǎn)品分子量高;用水作分散機(jī)介質(zhì),有利于傳熱控溫;反應(yīng)達(dá)高轉(zhuǎn)化率后乳聚體系的粘度仍很低,分散體系穩(wěn)定,較易控制和實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作;膠乳可以直接用作最終產(chǎn)品。
缺點(diǎn):聚合物分離析出過程繁雜,需加入破乳劑或凝聚劑;反應(yīng)器壁及管道容易掛膠和堵塞;助劑品種多,用量大,因而產(chǎn)品中殘留雜質(zhì)多,如洗滌脫除不凈會(huì)影響產(chǎn)品的物性。
二、溶液聚合
優(yōu)點(diǎn):聚合熱易擴(kuò)散,聚合反應(yīng)溫度易控制;可以溶液方式直接成品;反應(yīng)后物料易輸送;低分子物易除去;能消除自動(dòng)加速現(xiàn)象。水溶液聚合是用水作溶劑,對(duì)環(huán)境保護(hù)十分有利。
缺點(diǎn):?jiǎn)误w被溶劑稀釋,聚合速率慢,產(chǎn)物分子量較低;消耗溶劑,溶劑的回收處理,設(shè)備利用率低,導(dǎo)致成本增加;溶劑的使用導(dǎo)致環(huán)境污染問題。
三、懸浮聚合
優(yōu)點(diǎn):體系粘度低,聚合熱容易導(dǎo)出,散熱和溫度控制比本體聚合、溶液聚合容易;產(chǎn)品相對(duì)分子質(zhì)量及分布比較穩(wěn)定,聚合速率及相對(duì)分子質(zhì)量比溶液聚合要高一些,雜質(zhì)含量比乳液聚合低;后處理比溶液聚合和乳液聚合簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本較低,三廢較少;粒料樹脂可直接用于加工。
缺點(diǎn):存在自動(dòng)加速作用;必須使用分散劑,且在聚合完成后,很難從聚合產(chǎn)物中除去,會(huì)影響聚合產(chǎn)物的性能(如外觀,老化性能等);聚合產(chǎn)物顆粒會(huì)包藏少量單體,不易徹底清除,影響聚合物性能。
四、本體聚合
優(yōu)點(diǎn):產(chǎn)品純凈,可直接進(jìn)行澆鑄成型;生產(chǎn)設(shè)備利用率高,操作簡(jiǎn)單,不需要復(fù)雜的分離、提純操作。投資較少,反應(yīng)器有效反應(yīng)容積大,生產(chǎn)能力大,易于連續(xù)化,生產(chǎn)成本低.
缺點(diǎn):熱效應(yīng)相對(duì)較大,自動(dòng)加速效應(yīng)造成產(chǎn)品有氣泡,變色,嚴(yán)重時(shí)則溫度失控,引起爆聚,使產(chǎn)品達(dá)標(biāo)難度加大。由于體系粘度隨聚合不斷增加,混合和傳熱困難,有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)聚合速率自動(dòng)加速現(xiàn)象,如果控制不當(dāng),將引起爆聚;產(chǎn)物分子量分布寬,未反應(yīng)的單體難以除盡,制品機(jī)械性能變差等。
擴(kuò)展資料:
乳液聚合最早由德國(guó)開發(fā)。第二次世界大戰(zhàn)期間,美國(guó)用此技術(shù)生產(chǎn)丁苯橡膠,以后又相繼生產(chǎn)了丁腈橡膠和氯丁橡膠、聚丙烯酸酯乳漆、聚醋酸乙烯酯膠乳(俗稱白膠)和聚氯乙烯等。
與懸浮聚合不同,乳液體系比較穩(wěn)定,工業(yè)上有間歇式、半間歇式和連續(xù)式生產(chǎn),用管道輸送或貯存時(shí)不攪拌也不會(huì)分層。生產(chǎn)中還可用“種子聚合”(即含活性鏈的膠乳)、補(bǔ)加單體或調(diào)節(jié)劑的方法控制聚合速度、分子量和膠粒的粒徑。也可直接生產(chǎn)高濃度的膠乳。
懸浮聚合目前大都為自由基聚合,但在工業(yè)上應(yīng)用很廣。如聚氯乙烯的生產(chǎn)75%采用懸浮聚合過程,聚合釜也漸趨大型化;聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也采用懸浮聚合法生產(chǎn);其他還有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯類、氟樹脂等。
聚合在帶有夾套的搪瓷釜或不銹鋼釜內(nèi)進(jìn)行,間歇操作。大型釜除依靠夾套傳熱外,還配有內(nèi)冷管或(和)釜頂冷凝器,并設(shè)法提高傳熱系數(shù)。懸浮聚合體系粘度不高,攪拌一般采用小尺寸、高轉(zhuǎn)數(shù)的透平式、槳式、三葉后掠式攪拌槳。
參考資料來源:搜狗百科-乳液聚合
搜狗百科-溶液聚合
搜狗百科-懸浮聚合
搜狗百科-本體聚合
標(biāo)簽:聚合本體優(yōu)缺點(diǎn)
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