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比較乳液聚合、溶液聚合、懸浮聚合和本體聚合的特點及其優缺點。

作者:化工綜合網發布時間:2022-06-14分類:催化劑及助劑瀏覽:708


導讀:四種聚合方法的特點:乳液聚合的特點是單體借助乳化劑和機械攪拌,使單體分散在水中形成乳液,再加入引發劑引發單體聚合。溶液聚合的特點是將單體溶于適當溶劑中加入引發劑(或催化劑)在溶液狀...

四種聚合方法的特點:
乳液聚合的特點是單體借助乳化劑和機械攪拌,使單體分散在水中形成乳液,再加入引發劑引發單體聚合。

溶液聚合的特點是將單體溶于適當溶劑中加入引發劑(或催化劑)在溶液狀態下進行。
懸浮聚合的特點是溶有引發劑的單體以液滴狀懸浮于水中進行自由基聚合。
本體聚合的特點是單體在不加溶劑以及其它分散劑的條件下,由引發劑或光、熱、輻射作用下其自身進行聚合引發的聚合反應。
四種聚合方法的優缺點:
一、乳液聚合
優點:聚合速度快,產品分子量高;用水作分散機介質,有利于傳熱控溫;反應達高轉化率后乳聚體系的粘度仍很低,分散體系穩定,較易控制和實現連續操作;膠乳可以直接用作最終產品。
缺點:聚合物分離析出過程繁雜,需加入破乳劑或凝聚劑;反應器壁及管道容易掛膠和堵塞;助劑品種多,用量大,因而產品中殘留雜質多,如洗滌脫除不凈會影響產品的物性。
二、溶液聚合
優點:聚合熱易擴散,聚合反應溫度易控制;可以溶液方式直接成品;反應后物料易輸送;低分子物易除去;能消除自動加速現象。水溶液聚合是用水作溶劑,對環境保護十分有利。
缺點:單體被溶劑稀釋,聚合速率慢,產物分子量較低;消耗溶劑,溶劑的回收處理,設備利用率低,導致成本增加;溶劑的使用導致環境污染問題。

三、懸浮聚合
優點:體系粘度低,聚合熱容易導出,散熱和溫度控制比本體聚合、溶液聚合容易;產品相對分子質量及分布比較穩定,聚合速率及相對分子質量比溶液聚合要高一些,雜質含量比乳液聚合低;后處理比溶液聚合和乳液聚合簡單,生產成本較低,三廢較少;粒料樹脂可直接用于加工。

缺點:存在自動加速作用;必須使用分散劑,且在聚合完成后,很難從聚合產物中除去,會影響聚合產物的性能(如外觀,老化性能等);聚合產物顆粒會包藏少量單體,不易徹底清除,影響聚合物性能。
四、本體聚合
優點:產品純凈,可直接進行澆鑄成型;生產設備利用率高,操作簡單,不需要復雜的分離、提純操作。投資較少,反應器有效反應容積大,生產能力大,易于連續化,生產成本低.
缺點:熱效應相對較大,自動加速效應造成產品有氣泡,變色,嚴重時則溫度失控,引起爆聚,使產品達標難度加大。由于體系粘度隨聚合不斷增加,混合和傳熱困難,有時還會出現聚合速率自動加速現象,如果控制不當,將引起爆聚;產物分子量分布寬,未反應的單體難以除盡,制品機械性能變差等。




擴展資料:
乳液聚合最早由德國開發。第二次世界大戰期間,美國用此技術生產丁苯橡膠,以后又相繼生產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,乳液體系比較穩定,工業上有間歇式、半間歇式和連續式生產,用管道輸送或貯存時不攪拌也不會分層。生產中還可用“種子聚合”(即含活性鏈的膠乳)、補加單體或調節劑的方法控制聚合速度、分子量和膠粒的粒徑。也可直接生產高濃度的膠乳。
懸浮聚合目前大都為自由基聚合,但在工業上應用很廣。如聚氯乙烯的生產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;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進行,間歇操作。大型釜除依靠夾套傳熱外,還配有內冷管或(和)釜頂冷凝器,并設法提高傳熱系數。懸浮聚合體系粘度不高,攪拌一般采用小尺寸、高轉數的透平式、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

標簽:聚合本體優缺點


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