4-1线型缩合聚合生产工艺.ppt

第四章 线型缩合 聚合物生产工艺 4.1 缩聚概述 4.1 缩聚概述 4.1 缩聚概述 缩聚反应的特点： 1.官能团之间反应，无活性中心； 2.反应逐步进行，可得到不同分子量中间产物； 3.单体很快消失，反应程度逐步增加； 4.有小分子排出； 5.为可逆平衡，平衡常数对反应程度、聚合度将产生很大影响。 主要产品： 尼龙、涤纶、酚醛树脂、脲醛树脂、氨基树脂、醇酸树脂、不饱和 聚酯、环氧树脂、硅橡胶、聚碳酸酯等。 4.1 缩聚概述 4.1 缩聚概述 4.1 缩聚概述 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.2 熔融缩聚 4.3 溶液缩聚 4.3 溶液缩聚 4.3 溶液缩聚 4.3 溶液缩聚 4.3 溶液缩聚 4.3 溶液缩聚 4.3 溶液缩聚 4.3 溶液缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 4.4 界面缩聚 概述 溶液缩聚：在溶剂中进行的缩聚反应。 用溶液法制备的材料有：聚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯并咪唑等 1．溶液缩聚的工艺特点和基本类型 基本特点：有溶剂存在 ，溶剂对反应过程和产物性能都有影响。 缓和、平稳，有利于热交换，避免局部过热现象。 不需要真空，制得的聚合物溶液可直接作清漆、粘合剂或用于成膜和纺丝。 使用溶剂，成本较高，此外还需增加缩聚产物的分离、精制及溶剂回收等工序。 基本类型： 按反应温度 高温溶液缩聚 低温溶液缩聚 按反应平衡 可逆溶液缩聚 不可逆溶液缩聚 按产物溶解性 均相溶液缩聚 非均相溶液缩聚 2．溶液缩聚过程的主要影响因素 （1）单体的比例和单官能团化合物的影响 单官能团化合物的存在可终止分子链的增长，改变其加入量可调整分子量的大小。 在二甲苯基甲烷溶剂中缩聚时，一种单体（双酚或酰氯）过量对聚酯分子量的影响 单体的比例对缩聚物分子量有明显的影响。 （2）溶剂的作用及其影响（最高反应温度？） a) 溶解原料单体（对难熔的单体），并作为反应介质； b) 溶剂能降低反应物系的粘度，吸收反应放出的热量，利于热交换，使反应过程平稳； c) 有利于副产物低分子水的排出（与小分子副产物共沸）； d) 溶剂的碱性及其与HCl结合的能力对非可逆溶液缩聚过程的影响。 e) 某些溶剂可兼起缩合剂作用； f) 溶剂的极性 由胺类与酰氯合成聚酰胺，或由醇、酚与酰氯合成聚酯时必须采用卤化氢的接受体。可作为氯化氢接受体的物质如三乙胺、甲基吗啉、二乙基苯胺、吡啶以及二乙基乙酰胺等。 （3）单体浓度的影响 对每一具体的溶液缩聚过程，都对应有原料单体的最佳浓度范围。 （5）反应温度的影响 对于活泼性不是很大的原料单体，在一定温度范围内升高温度时，产物分子量及产率等都伴随着增加。 丁二酸与1，6－己二醇在甲苯中于不同 温度下缩聚时的反应动力学曲线 （4）物料相态的影响 均相系统：分子量高；非均相系统：分子量低。 4.3.1.聚酰亚胺的生产 聚酰亚胺是由四酸二酐和二元胺缩聚而得的含有酰亚胺基团的聚合物。 聚酰亚胺品种：均苯型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、改性聚酰亚胺。 1．均苯型聚酰亚胺 反应分两步进行： 第一步 生成聚酰胺酸，它的分子量除取决于原料单体的纯度和比例和反 应温度外，加料顺序亦有影响。 第二步 环化，这是聚酰亚胺加工过程中的必要步骤。 酰亚胺化处理 2. 醚酐型聚酰亚胺 由二苯醚四酸二酐、三苯二醚四酸二酐与各种二元胺制得的聚酰亚胺。 其热稳定性低于相应的均苯型聚酰亚胺，但加工性能却比后者要好 4.3.2 聚砜的生产 主链上含有砜基—SO2—的高聚物统称为聚砜。 双酚A型聚砜 改性聚砜 非双酚A型聚砜 聚砜的优点： （1）使用温度较高且温度范围也比较宽； （2）机械性能良好，抗冲击性能比有机玻璃高30~40倍； （3）电性能良好，是属于H级的电绝缘材料。 双酚A型聚砜的生产 溶剂的选择十分重要，选择不合适，将大大影响反应的进行。 表10－11不同溶剂对双酚A钠盐与4-4‘-二氯二苯砜缩聚反应的影响 83 _ 220~230 8.5 二苯基酮