溶液聚合知识宣讲.ppt

溶液聚合;7.1 概述 7.2 溶剂的影响和选择 7.3 溶液聚合工艺及后处理 7.4 丙烯腈的溶液聚合 7.5 乙酸乙烯酯的溶液聚合及聚乙酸乙烯酯 的改性;7. 1 概述;2、溶液聚合的特点;a.单体浓度较低，聚合速率较慢，设备生产能力和利用 率较低。 b.单体浓度低和向溶剂链转移的结果，使聚合物分子量较低。 c.使用有机溶剂时增加成本、污染环境。 d.溶剂分离回收费用高，除尽聚合物中残留溶剂困难。; 单体、引发剂、溶剂； 良溶剂：均相聚合 不良溶剂：沉淀聚合 溶剂对聚合物分子的???化和构型的影响： 溶剂的存在，可降低向大分子的链转移反应，减少了大分子的支化，有利于提高产品的性能。;溶液聚合流程图;7.2 溶剂的影响和选择;溶剂对引发剂分解速度的影响： 水作溶剂时对引发剂的分解速度影响小； 有机溶剂则有不同程度影响。 极性溶剂和可极化的溶剂对过氧化物的分解有促进作用，因而可加快聚合反应速度。 偶氮二异丁腈则不显现诱导分解作用。; 溶剂自由基可诱导过氧化二苯甲酰的分解：;b. 溶剂的链转移作用对分子量的影响;常用溶剂的链转移常数（×10-5），60℃;;;高分子量产品;c. 溶剂对聚合物分子的支化与构型的影响;(1)、调节聚合物分子量 溶液聚合反应中，如希望得到分子量较高的聚合物、就得选用链转移作用较小的溶剂； 反之，制备分子量低的聚合物则选用链转移作用较大的溶剂。 在硫氰酸钠水溶液中进行丙烯腈溶液聚合，可获得分子量低的PAN。 (2)、降低聚合物的支化或交联 利用溶剂来降低含叔氧原子的聚合物的支化和交联, (如聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯和聚丙烯酰胺) 。 (3)、调聚反应 利用一些物质的转移作用，可生成调聚物。;2、溶剂的选择应注意的问题：;(1) 引发剂:; 操作方式：半连续操作，便于控制聚合反应温度和速度。 (3) 反应器：釜式反应器 (4) 聚合过程： 先加溶剂于反应釜中加热至反应温度，再将溶有引发剂的单体按一定速度连续加入反应釜中。 (5) 单体分离： 如得到的聚合物溶液直接应用时，在聚合结束前补加引发剂尽量减少残存单体含量，或用化学办法除去。如果单体沸点低于溶剂可采用蒸馏的办法或减压蒸馏除去单体。;;2、后处理;(D)用簿膜蒸发器快速真空蒸发。;7. 4 丙烯腈的溶液聚合;一、概况;2、改进措施： 自从使用第二单体与丙烯腈共聚，聚合物分子间作用力降低，克服了脆性并改善了柔性和弹性，因而使聚丙烯腈成为重要的合成纤维品种。 以后随着第三单体的引入，进一步改善了纤维的染色性，这样聚丙烯腈的生产才得到迅速发展。;3、产品的命名： AN85％ 聚合物仍称为聚丙烯腈 AN85％应据聚合物的共聚物来命名。;4、生产方法：;二步法 ： 非均相溶液聚合（水相溶液聚合），聚合 过程中聚合物不断地 呈絮状沉淀析出。需 经分离以后用合适的溶剂重新溶解，以制 成纺丝原液。 溶剂：水（水相沉淀聚合）; 特点比较： 一步法：反应溶液易于控制，聚合物粒径大小均匀可连续纺织。 二步法：反应温度低、产品洁白、分子量分布窄、聚合速度快、转化率高、不用回收溶剂，但纺织前需要聚合物的溶解工序。;二、 丙烯腈溶液聚合的特点;第一单体：丙烯腈 用量：85％ 第二单体：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯酯 ； 作用：降低分子间作用力消除其脆性 ，增加纤维柔性 和弹性； 用量：5～10％ 第三单体：乙烯基苯磺酸、甲基丙烯酸、甲叉丁二酸（即 衣康酸）、 2-甲基-5-乙烯基吡啶等 ； 作用：改进纤维的染色性； 用量：5％;四、 丙烯腈均相溶液聚合（一步法）;配比： (丙烯腈：丙烯酸甲酯：衣康酸 = 91.7 ：7 ：1.3) 单体： 17％ 分子量调节剂（异丙醇）： 1～3% 引发剂（AIBN）： 0.75% 染色剂（二氧化硫脲）： 0.75% 溶剂： 80～80.5% （浓度为51.52%的硫氢酸钠溶液NaSCN）;聚合条件 ： 温度：70～80℃ 时间：70～90min 搅拌速度：55～80r/min 高转化率（70～75%） 聚合物的浓度11