chap聚合方法资料讲解.ppt

* （4）乳液聚合动力学 A. 聚合速率 动力学研究多着重第二阶段——即恒速阶段 自由基聚合速率可表示为： R p = k p [ M ][ M·] 在乳液聚合中，[ M ]表示胶粒中的单体浓度，mol /L [ M·]与乳胶粒数有关 31 * [ M?] = N n N A 式中，N —— 乳胶粒数，单位为 / L NA —— 阿佛伽德罗常数 —— 每个乳胶粒内的平均自由基数 n 乳液聚合恒速期的聚合速率表达式： R p = k p N n [ M ] NA 32 1升乳胶粒中： * 讨论: 第Ⅰ阶段：自由基不断进入胶束引发聚合，成核的乳 胶粒数 N 从零不断增加。因此，Rp不断增加。 第Ⅱ阶段：胶束已消失，不再有新的胶束成核，N恒 定；单体液滴存在，不断通过水相向乳胶粒补充单体， 使乳胶粒内单体浓度恒定。因此，Rp恒定。 第Ⅲ阶段：单体液滴消失，乳胶粒内单体浓度[M]不 断下降。因此，Rp不断下降。 33 R p = k p[ M ]n N NA * 4.5 聚合方法新进展 （1）新型乳液聚合 种子乳液聚合 核壳乳液聚合 无皂乳液聚合 微乳液聚合 细乳液聚合 反相乳液聚合 34 * （2） 气相聚合(gas phase polymerization) 优点：非均相催化聚合，聚合产物分离容易，过程能耗低。 35 * （3）超临界CO2聚合 　 反应介质无毒（环境友好） 反应产物易分离 单体扩散性能良好 （4）离子液中的聚合 反应不挥发（环境友好） 离子液本身作催化剂 36 * 本章要点 1. 聚合实施方法（本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合）的配方、工艺特点、产品特性； 2. 亲水亲油平衡值( HLB ) 、临界胶束浓度(CMC)、三相点平衡点等基本概念； 3. 乳液聚合的机理及动力学； 4. 乳化剂的分类及其结构特点； 5. 聚合方法新进展。 37 * Thanks！ 38 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * * 第五章 聚合方法 Polymerization Methods 1 * 4.1 聚合方法概述 ( Introduction to Polymerization Methods) 4.2 本体聚合（Bulk Polymerization） 4.3 悬浮聚合（Suspension Polymerization） 4.4 溶液聚合（Solution Polymerization ） 4.5 乳液聚合（Emulsion Polymerization） 4.6 聚合方法新进展 ( New Progress in Polymerization Methods) 本章内容 2 * 根据物料起始状态 3 自由基聚合 本体聚合（Bulk Polymerization ） 悬浮聚合（Suspension Polymerization ） 溶液聚合（Solution Polymerization ） 乳液聚合（Emulsion Polymerization ） 4.1 聚合方法概述 3 * 四种聚合方法的比较 P136 项目 本体聚合 溶液聚合 悬浮聚合 乳液聚合 配方主要成分 单体 引发剂 单体 引发剂 溶剂 单体 水 油溶性引发剂 分散剂 单体 水 水溶性引发剂 水溶性乳化剂 聚合场所 本体内 溶液内 液滴内 胶束和乳胶粒内 聚合机理 提高速率的因素将使分子量降低 向溶剂链转移，分子量和速率均降低 同本体聚合 能同时提高速率和分子量 生产特征 不易散热，连续聚合时要保证传热混合；间歇法生产板材或型材的设备简单 散热容易，可连续化，不宜制成干燥粉状或粒状树脂 散热容易，间歇生产，需有分离、洗涤、干燥等工序 散热容易，可连续化，制粉状树脂时，需经凝聚、洗涤、干燥 产物特性 产物纯净，宜生产透明浅色制品，分子量分布较宽 一般聚合物溶液直接使用 比较纯净，可能留有少量分散剂 留有部分乳化剂和其他助剂 4 * 存在着许多工程问题： 扩散、混合与传质问题 传热问题 残留单体脱除问题 聚合过程中分散体系的稳定性问题 均相催化剂的负载化问题 聚合产物颗粒形态问题 聚合反应器防粘壁问题 聚合过程的连续化问题 5 * 化学的角