高分子化学-聚合方法 案例.ppt

重要自由基聚合产物 (1)低密度聚乙烯 高压法合成聚乙烯是在100-200MPa压力和160-300℃温度下，以微量氧（5-300ppm）作引发剂的本体聚合（高压下，乙烯单体液化）。 因此，所得聚乙烯结晶度低（50-70％），密度也低（0.91-0.93），故常常被称为低密度聚乙烯（low density polyethylene，LDPE）。 聚乙烯是无毒的半透明蜡状材料，其电绝缘性能优越，化学稳定性好，耐酸、碱、和大多数有机溶剂。由于低密度聚乙烯的结晶度较低，使得其刚度和软化温度等都较低，但都具有良好的柔韧性、延伸性和透明性，而成为非常好的膜材料，大量用于农用薄膜、工业包装膜。除此之外，还可用于制造软管、中空容器及电线绝缘包层等. (2)聚氯乙烯 聚氯乙烯（PVC）是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种。工业上氯乙烯的聚合方法有悬浮、乳液、本体三种。 其中, 悬浮法工艺成熟，后处理简单，目前世界上用该法生产树脂占总量80%以上。乳液法树脂（又称半糊状树脂）主要作人造革、墙纸等。本体法树脂的性能与悬浮法树脂类似，但纯度要高些，更适合作电气绝缘材料和透明制品。 氯乙烯在聚合过程中，很容易发生向单体的链转移反应，其速率很大，远远超过正常的终止速率，结果，聚氯乙烯的平均聚合度仅仅决定于氯乙烯的链转移常数CM： 即仅与温度有关而与单体引发剂等浓度无关。 用途： PVC的主要特点是耐腐蚀、阻燃、电绝缘性好，机械强度较高，其缺点是热稳定性差，受热易脱除氯化氢，因此加工时要加入金属氯化物和脂肪酸盐作为稳定剂。为适应不同的用途，可在PVC中添加一定量的增塑剂，加工成不同类型的产品。从柔软的薄膜、人造革、软管到硬质的板材、管材及容器。PVC薄膜可用于农用薄膜、包装膜、雨衣等。PVC板材、管材可用于建筑材料（门窗、地板等）和各种输送管道（水管、下水管道、通风管等）。 (3)聚苯乙烯 聚苯乙烯（Polystyrene，PS）也是一种用途广泛的通用塑料，其产量仅次于聚乙烯及聚氯乙烯。苯乙烯的聚合反应一般采用本体聚合法和悬浮聚合法： PS 聚苯乙烯无色透明，具有良好的刚性、光泽和电绝缘性，无毒无味，并能自由着色，广泛用于各种仪器零件、仪表外壳、保温材料（泡沫塑料）、食品包装容器及日常用品（如纽扣、梳子、牙刷及玩具等）。聚苯乙烯主要缺点是性脆、耐热性差。为了克服这种缺点，可采用橡胶接枝改性，由于橡胶的增韧作用，而获得抗冲击聚苯乙烯，未经改性的苯乙烯均聚物则称为通用级聚苯乙烯。 (4)聚甲基丙烯酸甲酯 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗称有机玻璃，主要用本体聚 合法合成： PMMA 有机玻璃透光率高达90%以上，比普通无机玻璃还好，相对密度为1.18，仅为普通玻璃的二分之一，机械强度和韧性是普通玻璃的10倍以上，耐冲击、不易破碎。主要缺点是表面硬度低，耐磨性较差，而且在80-90℃左右就开始软化变形。主要用作航空透明材料，如飞机风挡和座舱罩等，还广泛用于建筑的天窗、仪表防护罩、车窗玻璃、光学镜片及文具生活用品等。 (5)聚丙烯腈 工业上生产聚丙烯腈（PAN）主要采用溶液聚合： 丙烯腈溶于水，在水中以水溶性自由基引发剂引发聚合，但聚合物不溶于水，故是一个沉淀聚合。若用二甲基甲酰胺或硫氰酸钠水溶液作溶剂，在AIBN引发下，则是一个均相溶液聚合体系，产物直接用于溶液纺丝制造聚丙烯腈纤维。 工业上为改进聚丙烯腈纤维的物性，往往加入少量其它单体与之共聚，如加-7%的丙烯酸甲酯改善纤维的松软性，加入-1.5%的衣康酸钠CH2=C(COONa)CH2COONa 增强其染色性。 聚丙烯腈主要用于制造纤维，俗称腈纶，其外观和手感很像羊毛，故又称“合成羊毛”。 腈纶突出的优点是耐光、耐候性好，仅次于含氟纤维而优于天然及其它合成纤维。 (6)聚乙酸乙烯酯 聚乙酸乙烯酯（Polyvinyl acetate，PVAC）根据其用途，采 用溶液聚合或乳液聚合法获得： PVAC 溶液聚合主要用于生产聚乙烯醇，采用甲醇作溶剂、AIBN为引发剂，在-60℃下进行聚合，得到的聚乙酸乙烯酯溶液可进一步醇解制备聚乙烯醇。 乳液聚合则用于生产涂料或粘合剂，作为涂料可用于纸张、织物及地板等的涂装；作为粘合剂（俗称白乳胶），可应用于木材、纸张或织物等多孔性材料的粘合。 (7)含氟聚合物 含氟聚合物是指由含氟烯烃单体聚合而得的产物，其中以聚四氟乙烯（PTFE）产量最大，用途最广。 聚四氟乙烯一般采用悬浮聚合法合成： 产物或是粉状树脂或是水分散液，前者熔体粘度很高，难以用热塑性塑料通常的加工方法成