聚合物系脫揮研究進(jìn)展

1、合 成 橡 膠 工 業(yè) ,1998 - 05 - 15 ,21 ( 3) : 135141c h i n a s yn t h e t i c r u bb e r i n d u s t r y述評(píng)*聚 合 物 系 脫 揮 研 究 進(jìn) 展謝建軍潘勤敏潘祖仁( 浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程研究所 ,杭州 ,310027)綜述了聚合物系脫揮中脫揮表征方法 、影響因素基本規(guī)律 、脫揮基本理論和起泡脫揮動(dòng)力學(xué)及脫揮設(shè)備等方面的研究現(xiàn)狀 ,指出了今后可能的發(fā)展趨勢(shì) 。關(guān)鍵詞 :聚合物 脫揮 起泡 核化 脫揮設(shè)備述評(píng)度和滲透深度等1 ,7 13 。對(duì)變溫 、非均勻流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的脫揮效果的表征方法有無(wú)因次溫度

2、脫揮效聚合物脫揮在聚合工程中的重要性僅次于聚合工藝配方和混合攪拌單元操作 1 3 。在聚合物 生產(chǎn)后期 , 進(jìn)入工業(yè)脫揮器的聚合物系中揮發(fā)分含量一般達(dá) 10 % 50 % 。而根據(jù)不同用途的要 求 , 產(chǎn)品的揮發(fā)分常要降至數(shù)十至數(shù)千 10 - 6 數(shù)量 級(jí) 。溶液聚合及轉(zhuǎn)化率較低的本體聚合產(chǎn)物中 ,率法 10。脫揮分率是工業(yè)上常采用的表征方法 ,該法未考慮平衡效應(yīng) 。滲透深度是基于滲透理論提出的表征方法 。4揮發(fā)分含 量 大 , 其 脫 揮 過(guò) 程 通 常 經(jīng) 歷 3 段 :( 1) 閃蒸脫揮 , 脫除揮發(fā)分含量的 60 %80 % 。 ( 2) 起泡脫揮 , 脫除揮發(fā)分含量的 10 %20

3、% 。 (3) 擴(kuò)散脫揮 , 使揮發(fā)分含量達(dá)到最終要求 。聚合物脫揮體系一般具有以下幾個(gè)特點(diǎn)5 ,6 :( 1) 粘度很高 , 且隨脫揮過(guò)程的進(jìn)行 , 粘度將增加 幾個(gè)數(shù)量級(jí) ; 非牛頓性 , 有些體系具有粘彈性 , 流變行為復(fù)雜 ,需用非線性本構(gòu)方程表達(dá) 。( 2) 擴(kuò)散 系數(shù)小 ,且脫揮過(guò)程中會(huì)發(fā)生幾個(gè)數(shù)量級(jí)的變化 ; 脫揮程度強(qiáng)烈地依賴于揮發(fā)分濃度 。( 3) 相平衡 關(guān)系呈高度非理想性 。因此 , 聚合物系脫揮應(yīng)注 意以下幾點(diǎn) : ( 1) 脫揮過(guò)程往往在高溫和高真空下操作 ,因而要防止進(jìn)一步聚合或降解 ,以免影響產(chǎn) 物性能 。( 2) 防止在高溫下長(zhǎng)時(shí)間停留 ,以免產(chǎn)品 變色 、降解

4、 。( 3) 根據(jù)用戶要求 , 確定殘留揮發(fā)分2 脫揮過(guò)程影響規(guī)律性研究脫揮影響規(guī)律性研究有兩種方法 : 工業(yè)裝置 中的現(xiàn)場(chǎng)研究和實(shí)驗(yàn)裝置中的小試研究 。m ei st e r等 14在工業(yè)裝置中對(duì)聚苯乙烯閃蒸脫揮塔進(jìn)行過(guò)現(xiàn)場(chǎng)研究 , 他們得到的殘留揮發(fā)分含量的數(shù)據(jù)表明 : ( 1) 結(jié)果偏離了由低殘留揮發(fā)分含量條件 下 多 組 分 的 flo r y - h u g gi n s 方 程 確 定 的 平 衡 態(tài) ,其脫揮程度與真空度無(wú)關(guān) ,而取決于揮發(fā)分的 相對(duì)分子質(zhì)量 。擴(kuò)散控制是偏離平衡態(tài)的主要原因 。( 2) 聚合產(chǎn)物的粘度對(duì)揮發(fā)分含量影響很小 , 僅對(duì)氣泡的界面積稍有影響 , 界面積

5、與真空度無(wú) 關(guān) 。( 3) 傳質(zhì)速率隨真空度增加而增大 ,且與組分 性質(zhì)和含量及脫揮設(shè)備設(shè)計(jì)有關(guān) 。( 4) 脫揮過(guò)程 可用傳質(zhì)控制機(jī)理來(lái)描述 , 其脫揮程度與揮發(fā)分 的相對(duì)分子質(zhì)量密切相關(guān) 。實(shí)驗(yàn)裝置中脫揮過(guò)程影響因素的研究主要包 括脫揮溫度和真空度 、脫揮時(shí)間 、進(jìn)料濃度和進(jìn)料流量 、脫揮設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)等 。其主要研究結(jié)論如 下 :根據(jù)揮發(fā)分含量和聚合物的相態(tài) ,聚合物系脫 揮可分為起泡脫揮和擴(kuò)散脫揮 ; 前者常發(fā)生于揮 含量指標(biāo) 。對(duì)聚合物系脫揮研究 ,b ie se n be r ge r等1 ,7已進(jìn)行了系統(tǒng)論述 。本文主要就近 10 多年來(lái)的研究工作進(jìn)行述評(píng) 。1 脫揮過(guò)程的表征脫揮

6、效果是評(píng)價(jià)脫揮過(guò)程首先必須解決的問(wèn) 題 。對(duì)恒溫 、均勻流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的脫揮效果通常的表征方法有 : 重量脫揮效率 、摩爾脫揮效率 、脫 揮分率 、容積傳質(zhì)系數(shù) 、傳質(zhì)單元數(shù) 、傳質(zhì)單元高收稿日期 1997 - 03 - 31 ; 修改稿收到日期 1997 - 12 - 03 。作者簡(jiǎn)介 :謝建軍 ,男 ,33 歲 ,博士后 ,副教授 ?，F(xiàn)通訊地址 :中 國(guó)紡織大學(xué)環(huán)境系 ,上海 ,200051 。* 國(guó)家自然科學(xué)基金 、國(guó)家教委基金資助項(xiàng)目 。發(fā)分含量較高時(shí) ,后者則反之 ,一般兩個(gè)過(guò)程相繼進(jìn)行 。兩者的主要區(qū)別在于起泡脫揮顯著地受聚 合物系的粘彈性及其過(guò)飽和度影響 , 脫揮借助于 氣泡的形成

7、 (核化) 、生長(zhǎng) 、運(yùn)動(dòng) 、形變 、聚集與合 并 、破裂等過(guò)程不斷實(shí)現(xiàn) ,是非均相 (氣液兩相) 過(guò) 程 ;脫揮效果取決于氣液兩相傳質(zhì)速率的大小 ,輔 助流體如水 、水蒸氣和惰性氣體的引入能減小蒸汽相中的揮發(fā)分分壓 ,增加起泡幾率和傳質(zhì)面積 , 強(qiáng)化脫揮效果 。而擴(kuò)散脫揮則是均相過(guò)程 , 脫揮 效果由揮發(fā)分的擴(kuò)散傳質(zhì)控制 。脫揮溫度與真空 度是影響脫揮過(guò)程的主要因素 , 提高脫揮溫度與 真空度是強(qiáng)化脫揮的有效手段 。揮發(fā)分濃度對(duì)脫揮效率的影響體現(xiàn)于體系的粘度 : 揮發(fā)分初始濃 度較大時(shí) ,粘度增加 ,脫揮分率和容積傳質(zhì)系數(shù)增 加 ; 初始濃度較低時(shí) , 其值愈小 , 則脫揮分率愈 高 。脫揮

8、時(shí)間延長(zhǎng) ,則脫揮效率提高 ,容積傳質(zhì)系 數(shù)和設(shè)備效率下降 。在螺桿擠出機(jī)脫揮器中 , 脫揮效率隨螺桿轉(zhuǎn)速增加而增加 。起泡脫揮是聚合 物系脫揮傳質(zhì)的主要步驟 , 其氣泡生長(zhǎng)受分子擴(kuò) 散過(guò)程所支配 。起泡脫揮速率遠(yuǎn)大于擴(kuò)散脫揮速 率 。設(shè)備內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的影響主要是針對(duì)單 、雙螺 桿擠出機(jī)型脫揮器及表面更新釜 、脫揮器的塔頂分布器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行的 。設(shè)備的比表面增大以及表 面更新頻率提高都使脫揮分率和容積傳質(zhì)系數(shù)增 大 。采用普通攝影法和激光全息技術(shù)測(cè)定了聚二 甲基硅氧烷 ( pd m s) / 環(huán)己烷體系起泡脫揮中氣 泡運(yùn)動(dòng)及其尺寸變化 , 結(jié)果表明 , 在 pd m s/ 環(huán)己烷體系中 , 核化氣

9、泡呈球形并幾乎垂直向上作直 線運(yùn)動(dòng) ,同時(shí)不斷長(zhǎng)大 ,在液面處變形而破裂 。其 他條件相同時(shí) , 氣泡直徑隨液體深度 、操作真空 度 、環(huán)己烷初始濃度增加而增加 ,而液體深度是其 主要影響因素7 。出作了系統(tǒng)的綜述 。在雙螺桿擠出機(jī)中 , goo t等 16進(jìn)行了苯乙烯自由基聚合和苯乙烯 - 甲基丙烯酸丁酯自由基共聚合 ; ho r n sb y 等 17 , 18對(duì)己內(nèi)酰胺 、苯乙烯的負(fù)離子聚合進(jìn)行了研究 ; 而ya n g 等 19則對(duì)聚酰胺的反應(yīng)擠出進(jìn)行了模擬計(jì)算 ,其相對(duì)分子質(zhì)量 、殘留單體含量及其力學(xué)性能強(qiáng)烈地依賴于反應(yīng)加工條件 。4 脫揮過(guò)程的基本理論4. 1 平衡級(jí)理論m ei

10、st e r 等 14 指出 ,閃蒸型脫揮時(shí) ,如果有足 夠的擴(kuò)散時(shí)間 , 可以將脫揮過(guò)程看成單一的閃蒸平衡級(jí) 。m a r k 等2 認(rèn)為 ,脫揮操作最終達(dá)到的分 離程度取決于聚合物系中揮發(fā)分的相平衡 , 且服從 flo r y -ps =h u g gi n s 理論 。一般用亨利定律表示 :p ps e xp ( 1 + ) w e / s =0kw w e式中 , ps 為揮發(fā)分分壓 ; ps0 為揮發(fā)分飽和蒸氣壓 ; 為 flo r y - h u g gi n s 相互作用參數(shù) ;p 為聚 合物密度 ;s 為揮發(fā)分密度 ; kw 為質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示 的亨利常數(shù) ; w e 為揮發(fā)分質(zhì)量

11、分?jǐn)?shù) 。當(dāng)聚合物系脫揮比很大時(shí) , 由于脫揮真空度 受到真空泵容量能力的限制 , 為此可采用多級(jí)脫 揮操作以滿足要求 。聚合物系溶液中氣液平衡理論目前尚不完 善 ,主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定 ,但脫揮物系中氣液 平衡數(shù)據(jù)常采用 u n i f a c 法和 u n i f a c - f v法估算20 23。4. 2 擴(kuò)散脫揮理論擴(kuò)散脫揮即擴(kuò)散傳質(zhì) , 因而可借鑒擴(kuò)散傳質(zhì) 的理論和方法進(jìn)行處理 。擴(kuò)散脫揮理論主要包括 擴(kuò)散膜 、擴(kuò)散粒子 、表面更新與多級(jí)脫揮和旋轉(zhuǎn)熔 體池等理論 1 。擴(kuò)散膜和擴(kuò)散粒子理論都假定擴(kuò)散為一維分子擴(kuò)散 ,且擴(kuò)散系數(shù)為常數(shù) ,而后者還 假定擴(kuò)散粒子為球形 。表面更新理論認(rèn)

12、為 , 各輪 表面等效更新 , 且各輪脫揮效率和相平衡條件都 相同 。旋轉(zhuǎn)熔體池理論則假設(shè)池內(nèi)全混 , 液膜無(wú) 限深 , 揮發(fā)分在熔體旋轉(zhuǎn)時(shí)在表面進(jìn)行擴(kuò)散與蒸發(fā) , 熔體旋轉(zhuǎn)周期為定值 。 r a vi n d r a na t h 等 24 和 v r e n t a s 等 25 考察了在汽提劑存在下的擴(kuò)散 脫揮 ,他們建立了雙組分?jǐn)U散數(shù)學(xué)模型 ,考察了操 作真空度 、汽提劑濃度和物性 (擴(kuò)散系數(shù)和蒸汽 壓) 對(duì)原揮發(fā)分脫揮效率的影響 。b l a n d s 等 26 則對(duì)伴有化學(xué)反應(yīng)的聚苯乙烯體系的擴(kuò)散脫揮進(jìn)行3 反應(yīng)擠出和反應(yīng)脫揮反應(yīng)擠出和反應(yīng)脫揮是聚合物系脫揮的兩個(gè) 重要分支 。一

13、般 , 兩者主要在排氣式螺桿擠出機(jī) 中操作 。由于操作中產(chǎn)生高壓 ,維持高溫 ,能集熔融 、混合 、擠壓或形成真空和側(cè)線進(jìn)料或出料于一 身 , 且反應(yīng)的同時(shí)可脫除低分子揮發(fā)分并直接注 射成膜 , 同時(shí)具有能耗低 、投資少的優(yōu)點(diǎn) , 因而在 聚合物材料的改性 (如接枝和嵌段共聚合) 及合成 新型聚合物材料的本體聚合中也得到了廣泛的應(yīng)用 。sc h ul t z 等 15 對(duì)線型聚酯和聚酰胺的固態(tài)擠第 3 期謝建軍等. 聚合物系脫揮研究進(jìn)展137 法33 35 和激光全息攝影技術(shù)7 ,36 。聚合物起泡脫揮中起泡動(dòng)力學(xué)的研究體系主 要有 : 聚苯乙烯 - 溶劑 (如苯 、甲苯 、乙苯和苯乙烯等)

14、、聚甲基丙烯酸甲酯 - 甲基丙烯酸甲酯 、糖漿水溶液 、聚甲基纖維素水溶液 、聚丙烯酰胺溶 液 、聚乙烯基四氫化吡咯溶液 、乙二醇或丙三醇 溶液 、聚環(huán)氧乙烷溶液 、pd m s/ 環(huán)己烷溶液 。對(duì)起泡脫揮過(guò)程一般從氣泡核化 、生長(zhǎng) 、運(yùn)動(dòng) 、聚集 與合并 、破裂等方面進(jìn)行研究 。氣泡核化是起泡脫揮的關(guān)鍵 。聚合物系起泡 脫揮中氣泡核化大多是從其核化速率著手 , 其理了研究 , 通過(guò)拉普拉斯變換獲得了解析解 。由于他們假定反應(yīng)為零級(jí)等溫 , 且降解后產(chǎn)物全部生 成單體苯乙烯 ;氣相為理想混合 ,且氣液相平衡服從亨利定律 ,傳質(zhì)無(wú)阻力 ,因而應(yīng)用于實(shí)際脫揮時(shí)會(huì)出現(xiàn)誤差 。4. 3 起泡脫揮理論起

15、泡脫揮對(duì)于單體轉(zhuǎn)化率不高的聚合物系脫 揮特別重要 。ha n 等4 認(rèn)為各種擴(kuò)散脫揮模型應(yīng)用于起泡脫揮時(shí)將產(chǎn)生很大的偏差 。在起泡脫揮過(guò)程中 , 氣泡的核化 、生長(zhǎng) 、運(yùn)動(dòng) 、形變 、聚集與合 并 、破裂等過(guò)程大大地提高了傳質(zhì)效果 ,但每一步 對(duì)氣泡傳質(zhì)所起的作用各不一樣 , 要全面地描述 這一復(fù)雜過(guò)程目前尚有困難 , 只能從確定控制步驟入手 。 有關(guān)控制步驟目前存在 3 種理論 : 核化論一般是基于經(jīng)典核化理論 。對(duì)低粘體系中單 、多組分氣泡核化速率理論的修正可歸納為 3 方面 : ( 1) 對(duì)頻率因子表達(dá)式進(jìn)行修正 , 如 b l a n de r、氣泡生長(zhǎng)控制論 28 30 和核化 -

16、生長(zhǎng)控制論 1 , 27等 42對(duì)慣性力或粘性力可忽略時(shí)的兩種極端情共同控制論31 ,32。核化控制論認(rèn)為 : ( 1) 氣泡形成況 。( 2) 對(duì)吉布斯自由能變化表達(dá)式的修正 , 如deli gi n ni s 等 43后 , 過(guò)飽和度迅速降低 , 核化需要消耗大量的單體 ,且是一具有體積強(qiáng)度的過(guò)程 ,而不是傳遞擴(kuò)散引進(jìn)異相核化因子 () ,當(dāng) = 1時(shí)為均相核化 ,當(dāng) 0 0. 01 ( 為 泡沫中液相體積分?jǐn)?shù)) 時(shí) , 氣泡呈不穩(wěn)定態(tài) , 氣泡 可能破裂 。泡沫內(nèi)部氣泡的破裂導(dǎo)致氣泡聚集 , 而在自由表面處或螺槽空隙處氣泡的破裂則使聚 合物中揮發(fā)分脫除 。7 結(jié)論與展望( 1) 聚合物系

17、脫揮是聚合物生產(chǎn)過(guò)程中僅次 于聚合工藝配方和攪拌混合的重要單元操作 。目 前 , 對(duì)恒溫 、均勻流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的聚合物系 , 其脫 揮效果已有一些較好的表征方法 , 但將這些方法 應(yīng)用于變溫 、非均勻流場(chǎng)和溫度場(chǎng)脫揮過(guò)程中將 出現(xiàn)較大的偏差 。為此 ,有待進(jìn)一步開(kāi)展研究 ,以提出非等溫脫揮過(guò)程的表征方法 。( 2) 聚合物系脫揮往往在高溫 、高真空條件下 進(jìn)行 ,而高溫 、高真空的實(shí)現(xiàn)常受到設(shè)備能力和容 量的限制 , 同時(shí)其過(guò)程能耗占聚合物生產(chǎn)全過(guò)程 的 60 %70 % 。因此 ,改進(jìn)脫揮器的結(jié)構(gòu) ,開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)緊湊 、表面更新快 、傳熱傳質(zhì)效率高的新型脫揮 設(shè)備和方法 , 如超臨界流體脫揮和微波

18、超聲脫揮 等 , 以及對(duì)現(xiàn)有脫揮工藝進(jìn)行模擬仿真獲得最優(yōu) 操作參數(shù) , 降低能耗 , 提高經(jīng)濟(jì)效益 , 將成為今后 研究方向之一 。( 3) 脫揮影響因素規(guī)律性研究已有定性結(jié)論 , 但定量表征大多用經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 , 這有待從理論上 進(jìn)一步進(jìn)行探討 。( 4) 擴(kuò)散脫揮文獻(xiàn)報(bào)道較多 , 理論較成熟 , 而 對(duì)起泡脫揮機(jī)理的研究很少 。起泡脫揮機(jī)理復(fù)雜 ,常常涉及到氣泡核化 、生長(zhǎng) 、運(yùn)動(dòng)與變形 、聚集 與合并 、破裂等一系列過(guò)程 ,要對(duì)起泡脫揮全過(guò)程6 脫揮設(shè)備脫揮設(shè)備按其操作粘度可分為 3 組 6: ( 1) 在粘度為 500 m pa s 以下操作的設(shè)備有降膜蒸發(fā)器 、閃蒸器 、離心薄膜蒸發(fā)器

19、 、流下液柱或液滴設(shè) 備 。它們都能形成薄膜 ,故受液深影響較小 ,易于 擴(kuò)散 、脫揮 。為進(jìn)一步提高脫揮效率 ,需采用升溫 減壓法 。( 2) 在粘度為 105 106 m pa s 操作的設(shè) 備有薄膜蒸發(fā)器 、外部加熱的蒸發(fā)罐 、單軸或多軸裝有葉片的蒸發(fā)器 。由于物料粘度的增加 , 蒸發(fā) 更困難 , 設(shè)備需實(shí)施攪拌混合 , 以經(jīng)常更新蒸發(fā)第 3 期謝建軍等. 聚合物系脫揮研究進(jìn)展139 進(jìn)行數(shù)學(xué)模型描述目前難度還很大 , 只能就其每一過(guò)程分別進(jìn)行描述 。因此 , 對(duì)起泡脫揮全過(guò)程 的數(shù)學(xué)模型描述開(kāi)展一些研究是必要的 。( 5) 起泡脫揮是聚合物脫揮過(guò)程中的重要傳 質(zhì)步驟 。縮短氣泡壽命 ,

20、提高有效表面更新效率 , 也將是開(kāi)發(fā)新型脫揮器 、強(qiáng)化脫揮傳質(zhì)的有效途 徑 。( 6) 在輔助流體如惰性氣體 、水或水蒸氣等 存在下 ,能降低氣相揮發(fā)分分壓 ,提高揮發(fā)分?jǐn)U散 系數(shù) , 縮短起泡時(shí)間 (提前起泡) , 強(qiáng)化傳質(zhì) , 提高 脫揮效率 ,但增強(qiáng)機(jī)理仍屬“黑箱”。因此 ,進(jìn)一步 開(kāi)展輔助流體存在下起泡脫揮研究將具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義 。( 7) 反應(yīng)擠出和反應(yīng)脫揮能集熔融 、混合 、反 應(yīng) 、擠出 、脫揮于一體 , 有利于降低能耗 , 節(jié)省投 資 ,提高經(jīng)濟(jì)效益 ,是當(dāng)今新型高分子材料合成和 老產(chǎn)品改性的熱門(mén)課題 ,有待深入研究 。( 8) 聚合物系性質(zhì)是氣泡傳遞和聚合反應(yīng)工 程數(shù)

21、學(xué)模型化研究的前提 ,亦是過(guò)程設(shè)計(jì) 、優(yōu)化和 放大所不可缺少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 。由于聚合物系脫揮 往往在高溫 、高真空條件下進(jìn)行 ,該操作條件下的 聚合物系性質(zhì)均需研究者通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定 。在聚合物系起泡脫揮過(guò)程中 , 通常涉及到氣泡核化 即氣液相變過(guò)程 。這一過(guò)程的數(shù)學(xué)模型描述往往 離不開(kāi)聚合物溶液的氣液平衡關(guān)系或數(shù)據(jù) 。同 時(shí) , 相變的產(chǎn)生必然涉及到揮發(fā)分在氣液兩相主 體和界面的物質(zhì)傳遞 , 而物質(zhì)的傳遞是與揮發(fā)分的擴(kuò)散系數(shù)以及聚合物溶液的密度 、粘度 、流變性 質(zhì)和表面張力等物性的變化密切相關(guān)的 。因此 , 根據(jù)過(guò)程開(kāi)發(fā)的需要 , 廣泛開(kāi)展有關(guān)聚合物系性 質(zhì)的研究是具有重要的現(xiàn)實(shí)意義的 。(

22、 9) 聚合物溶液中氣液平衡估算模型的推廣 應(yīng)用 , 特別是狀態(tài)方程或基團(tuán)貢獻(xiàn)的狀態(tài)方程模 型在實(shí)際聚合物脫揮體系的推廣應(yīng)用 , 以及開(kāi)發(fā) 適用于脫揮條件下新的狀態(tài)方程預(yù)測(cè)模型也將成 為當(dāng)今研究的又一課題 。( 10) 聚合物脫揮體系常為高粘體系 , 且往往 伴隨有粘彈性行為 。由于體系粘彈性的出現(xiàn) , 脫 揮體系中揮發(fā)性物質(zhì)的擴(kuò)散常常偏離費(fèi)克擴(kuò)散行 為 ,常稱之為非費(fèi)克擴(kuò)散 。目前 ,對(duì)非費(fèi)克擴(kuò)散現(xiàn) 象的認(rèn)識(shí)大多集中于小分子物質(zhì)在固體聚合物中 的擴(kuò)散 , 而對(duì)熔融或高濃度聚合物溶液體系中的擴(kuò)散研究報(bào)道很少 ,國(guó)內(nèi)尚為空白 。因此 ,開(kāi)展一些理論和應(yīng)用基礎(chǔ)研究將是今后又一嶄新的研究領(lǐng)域 。(

23、11) 激光全息技術(shù)具有信息量大 、無(wú)接觸式 干擾和三維立體成像等特點(diǎn) , 且脈沖激光全息能 將三維動(dòng)態(tài)物體的瞬態(tài)行為“凍結(jié)”, 已廣泛應(yīng)用 于能源 、航空動(dòng)力學(xué)和柴油機(jī)噴霧燃燒過(guò)程中粒 子場(chǎng)以及海洋微生物 、化工中多相流場(chǎng)及氣泡場(chǎng)研究 。因此 ,在聚合物生產(chǎn)與加工過(guò)程中 ,應(yīng)用激 光全息技術(shù)開(kāi)展一些基礎(chǔ)研究 , 如非費(fèi)克擴(kuò)散現(xiàn) 象 、聚合物溶液中小分子物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù) 、脫揮過(guò)程中溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng) 、聚合物加工過(guò)程中應(yīng)力場(chǎng) 、懸浮或乳液聚合過(guò)程中懸浮或乳膠粒子 、攪拌槽中流場(chǎng)等 , 將成為高分子化工領(lǐng)域中新測(cè)試方法 開(kāi)拓的前沿 。參 考 文 獻(xiàn)b i e se n be r g e r j a

24、, se ba st i a n d h . p ri ncip l e s of po l y2 m e riza t io n e n gi n e e ri n g . n e w yo r k : j o h n w il ey & so n s ,1983. 673m a r k h f , m e ng e s o . e nc ylo p e di a po l y m e r sci e nc e a n de n gi n e e ri n g . v o l 4 . n e w yo r k : to h n w il ey & so n s ,1986. 745go go

25、 s c g. d e vo l a t iliza t io n a n d r e a c t i ve p ro c e ssi ng . c h e m e n g p ro g r e ss ,1987 ,83 ( 6) : 55ha n h p , ha n c d . t h e m ec h a ni s m of fo a m d e2 vo l a t iliza t io n i n pa r t i ally fill e d sc r e w d e vo l a t ilize r s . po l y m e n g sci ,1986 ,26 ( 10) : 6

26、73d e n so n c d . st rip p i n g o p e r a t io n s i n po ly m e r p r ec e ss2i n g . a d v c h e m e n g ,1983 ,12 : 61王凱. 工業(yè)聚合反應(yīng)裝置 . 均相本體聚合反應(yīng)器 ( 下) . 合 成橡膠工業(yè) ,1994 ,17 ( 4) : 235謝建軍. 聚合物系起泡脫揮基礎(chǔ)研究 : 學(xué)位論文 . 杭州 : 浙 江大學(xué) ,1997邱曉峰. 塔式脫揮設(shè)備中傳質(zhì)過(guò)程的研究 : 學(xué)位論文 . 杭 州 :浙江大學(xué) ,1990任華文. 塔式脫揮設(shè)備中脫揮過(guò)程的基礎(chǔ)研究 : 學(xué)位論文 .

27、杭州 :浙江大學(xué) ,1991杜勇. 高粘聚合物系脫揮的研究 : 學(xué)位論文 . 杭州 : 浙江大 學(xué) ,19941234567891011co lli n s g p , d e n so n c d .t h e l e ng t h of at r a n sf e ru ni t (l t u ) f o r po l y m e r d e vo l a t iliza t io n p ro c e sse s i nsc r e w e x t r u de r . po ly m e n g sci ,1983 ,23 ( 6) : 323co lli n s g p , d e

28、n so n c d , a st a ri t a g. d e t e r mi n a t io n ofm a ss t r a n sf e r co ef f ici e n t s f o r b u b bl e - f r e e d e212vo l a t iliza t io n of po l y m e ric so l u t io n se x t r u de r s . a i c h e j ,1985 ,31 ( 8) : 1 288i n t w i n - sc r e w13b i e se n be r g e r j a . po l y m

29、e r d e vo l a t iliza t io n : t h eo ry ofeq uip m e n t . po l y m e n g sci ,1980 ,20 ( 15) : 1 01514m ei st e r b j , pl a t t a e . eval ua t io n of t h e pe rf o r m a nc evo l a t iliza t io n . f ro m fo a m t o b u b bl e f r e e m a sst r a n sf e r . po l y m e n g sci ,1990 ,30 ( 11) :

30、 621of a co m m e r ci al po l y st y r e n e d e vo l a t ilize r .c h e m r e s ,1989 ,28 : 1 659i n d e ngho b b s s y.t u r al fo a m s .b u b bl e gro w t h i n t h e r mop l a st ic st r uc230sc h ul t z j m , f a ki ro v s . so li d st a t e b e h a vio r of l i n e a rpo l y m e n gsci ,1976

31、 ,16 ( 4) : 27015po l ye st e r s a n d po l y a mi de s . hall , i nc ,1990. 209248n e wyo r k :p r e n t ic e -ha m c d , v ill a mizo r c a . st u di e s o n st r uc t u r al fo a m p ro c e ssi n g . t h e t h eo lo g y of fo a m e x t r u sio n . po l y m e n g sci ,1978 ,18 ( 9) : 687ha n c d

32、, v ill a mizo r c a . st u di e s o n st r uc t u r al fo a m31v a n de r goo t a j ,j a n sse n l p b m . r a dic al po ly m e r2 iza t io n of st y r e n e a n d st y r e n e - b u t yl m e t h a c r yl a t e i n a co u n t e r ro t a t i n g t w i n sc r e w e x t r u de r . a d v po ly m t ec h

33、 n ,1997 ,16 ( 2) : 85ho r n sb y p r , t u n g j f , t a ve r di k. c h a r a c t e riza t io n ofpo l ya mi de 6 m a de by r e a c t i ve e x t r u sio n . s y n t h e2si se a n d c h a r a c t e riza t io n of p rop e r t i e s . j ap p l po l y msci ,1994 ,53 ( 7) : 8918971632p ro c e ssi n g.b

34、u b bl e d y n a mic s i nfo a mi nj ec t io nmo l di n g . po l y m e n g sci ,1978 ,18 ( 9) : 699al bal a k r j , t a d mo r z , t al mo n y. sc a n ni ng el ec t ro nm ic ro scop y st u di e s of po l y m e r m el t d e vo l a t iliza t io n . a i c h e j ,1987 ,33 ( 5) : 8081733al bal a k r j ,

35、t a d mo r z , t al mo n y.po ly m e r m el t34m ic h a eli w , ho c k e r h , b e rg h a u s h , e t al .r e a c t i ved e vo l a t iliza t io n m ec h a ni s m s . a i c h e j , 1990 , 36( 9) :1 31318e x t r u sio n of st y r e n e1993 ,48 ( 5) : 871886po l y m e r s .jap p l po l y m sci ,t al mo

36、 n y , t a d mo r z. fo a m - e n235t u k a c hi n s k y a ,ya n g c g ,l a u k e b . i n ve st iga t io n o n t h e si m ul a t io n ofh a nc e d d e vo l a t iliza t io n of po ly st y r e n e m el t i n av e n t e d e x t r u de r . a i c h e j ,1994 ,40( 4) : 670陳劍霞. 聚合物系脫揮基礎(chǔ)研究 : 學(xué)位論文 . 杭州 :浙江大

37、學(xué) ,1992l e e s t , b i e se n be r g e r j a . a f u n da m e n t al st u dy ofpo l y m e r m el t d e vo l a t iliza t io n . so m e t h eo ri e s a n d19t h e r e a c t i vee x t r u sio n of n ylo n 6. j ap p l po l y m sci ,1995 ,57 : 679685潘勤敏 , 顧培韻. 濃聚合物溶液體系的汽 - 液平衡. 合成橡 膠工業(yè) ,1991 ,14 ( 4) : 2

38、98m a c e do e a , w ei dlic h u , gm e hli ng j , r a s m u sse n p . v ap o r - l i q ui d eq uili b ri a by u n i f a c gro up co n t ri236203721mo del s f o r fo a m e n h a nc e d d e vo l a t iliza t io n . e n g sci ,1989 ,29 ( 12) : 782顧培韻 , 陳劍霞 , 潘勤敏等. 聚合物系的揮發(fā)分脫除泡脫揮機(jī)理及模型. 合成橡膠工業(yè) ,1993 ,16 (

39、 5) : 305po ly mb u t io n 3. r e vi sio n a n d e x t e n sio n .p ro c e ss d e s d e v ,1983 ,22 ( 3) : 676i n de ngc h e m起3822o i s hi t , p r a u s ni t z m . e st i m a t io n of so l ve n t a c t i vi t i e si n po l y m e r so l u t io n s u si ng a gro up co n t ri b u t io nha n c d , yoo

40、 h j . st u di e s o n st r uc t u r al fo a m p ro239 . b u b bl em e t ho d . ( 3) : 333i w ai y ,i n d e n g c h e m p ro c e ss d e sd e v , 1978 , 17c e ssi n gd y n a mic si n fo a m e x t r u sio nt h ro u g h a co n ve r gi n g di e . po l y m e n g sci , 1981 , 21( 2) : 6923o hzo no m , a r

41、 ai y.ga s c h ro m a t og r ap hicd e t e r mi n a t io n a n d co r r el a t io n of w eig h t - f r a c t io n he r n r y s co n st a n t s f o r hy d ro c a r bo n ga se s a n d v a2 p o r s i n mo l t e n po ly m e r s . c h e m e n g co m m u n , 1985 ,34 : 225r a vi n d r a n a t h k , m a s

42、h el k a r r a . a n aly si s of t h e ro l e st rip p i n g a g e n t s i n po l y m e r d e vo l a t iliza t io n . c h e m e n g sci ,1988 ,43 ( 3) : 42940ha n j h , ha n c d .b u b bl e n ucl e a t io n i n po ly m e ricl i q ui d s . b u b bl e n ucl e a t io n i n co nc e n t r a t e d po ly2m

43、 e r so l u t io n s . j po ly m sci , po l y m p h y s28 : 711e d , 1990 ,2441ha n j h ,ha n c d . b u b bl e n ucl e a t io n i n po ly m e ricl i q ui d s . t h eo r e t ic al co n si de r a t io n s . j po ly m sci ,po l y m p h y s e d ,1990 ,28 : 743v r e n t a s j s , d u da j l , l i ng h c

44、.e n h a nc e m e n t ofb l a n de r m , ka t z j z.b u b bl e n ucl e a t io n i n l iq ui d s .2542i mp u ri t y r e mo val f ro m po l y m e r fil m s . j ap p l po l y msci ,1985 ,30 : 4 499a i c h e j ,1975 ,21 ( 5) : 833d eli gi n ni s p , cl e a ve r j w . i nf l u nc e of s u r ro u n di ngb

45、 u b bl e s o n t h e r a t e of n ucl e a t io n . i n t j he a t m a sst r a n sf e r ,1993 ,36 ( 15) : 3 6974326b l a n d s r f , m e ye r j a ,gr ul k e e a . m a ss t r a n st e ra n d po l y m e riza t io n of st y r e n e i n po l y st y r e n e .e n g sci ,1981 ,21 ( 16) : 1 055po l y md e b

46、e n e de t t i p g.ho mo ge n eo u s n ucl e a t io n i n s up e r244ha m c d , yoo h j . st u di e s o n st r uc t u r al fo a m p ro2c e ssi n g . b u b bl e gro w t h d u ri ng mo l d filli n g . po l y me n g sci ,1981 ,21 ( 9) : 518fo st e r r w , l i n d t j t . b u b bl e gro w t h co n t ro

47、ll e dc ri t ic al fl ui d s . a i c h e j ,1990 ,36 ( 9) : 1 28927a mo n m , d e n so n c d . ast u dy of d y n a mic s of45fo a m gro w t h : a n al y si s of t h e gro w t h of clo sely sp a c e d sp h e ric al b u b bl e . po ly m e n g sci , 1984 , 24 ( 13) : 1 026t su k a da t , m i k a mi h , ho za w a m . t h eo r e t ic al a n de xp e ri m e n t al st u di e s of t