本體聚合溶液聚合懸浮聚合乳液聚合的特性及應(yīng)用

1、 / 3本體聚合：本體聚合（bulk polymerization； mass polymerization ）是單體（或原料低分子物）在不加溶劑以及其它分散劑的條件下，由引發(fā)劑或光、熱、輻射作用下其自身進行聚合引發(fā)的聚合反應(yīng)。有時也可加少量著色劑、增塑劑、分子量調(diào)節(jié)劑等。液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài)單體都可以進行本體聚合。：概念；單體（或原料低分子物）在不加溶劑以及其它分散劑的條件下，由引發(fā)劑或光、熱作用下其自身進行聚合引發(fā)的聚合反應(yīng)。英文名稱bulkpolymerization； mass polymerization ，是制造聚合物的主要方法之一。特點：產(chǎn)品純凈，電性能好，可直接進行澆鑄成型；生產(chǎn)設(shè)

2、備利用率高，操作簡單，不需要復(fù)雜的分離、提純操作。優(yōu)點：生產(chǎn)工藝簡單，流程短，使用生產(chǎn)設(shè)備少，投資較少；反應(yīng)器有效反應(yīng)容積大，生產(chǎn)能力大，易于連續(xù)化，生產(chǎn)成本低缺點：熱效應(yīng)相對較大，自動加速效應(yīng)造成產(chǎn)品有氣泡，變色，嚴(yán)重時則溫度失控，引起爆聚，使產(chǎn)品達(dá)標(biāo)難度加大由于體系粘度隨聚合不斷增加，混合和傳熱困難；在自由基聚合情況下，有時還會出現(xiàn)聚合速率自動加速現(xiàn)象，如果控制不當(dāng)，將引起爆聚；產(chǎn)物分子量分布寬，未反應(yīng)的單體難以除盡，制品機械性能變差等。應(yīng)用于制造透明性好的材料，以及介電性好的電器；由于混合和傳熱困難，工業(yè)上自由基本體聚合不及懸浮聚合、乳液聚合應(yīng)用廣泛，離子聚合由于多數(shù)催化劑易被水破壞，故

3、常采用本體聚合和溶液聚合。溶液聚合：將單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中,在溶液狀態(tài)下進行的聚合反應(yīng),溶液聚合（solutionpolymerization）是高分子合成過程中一種重要的合成方法。定義溶液聚 合為單體、引發(fā)劑（催化劑）溶于適當(dāng)溶劑中進行聚合的過程。溶劑一般為有機溶劑,也可以是水,視單體、引發(fā)劑（或催化劑）和生成聚合物的性質(zhì)而定。如果形成的聚合物溶于溶劑，則聚合反應(yīng)為均相反應(yīng)，這是典型的溶液聚合；如果形成的聚合物不溶于溶劑，則聚合反應(yīng)為非均相反應(yīng)，稱為沉淀聚合，或稱為淤漿聚合。特點聚合體系的粘度比本體聚合低，混合和散熱比較容易，生產(chǎn)操作和溫度都易于控制，還可利用溶劑的蒸發(fā)以排除聚合熱。若

4、為自由基聚合，單體濃度低時可不出現(xiàn)自動加速效應(yīng)，從而避免爆聚并使聚合反應(yīng)器設(shè)計簡化。缺點是對于自由基聚合往往收率較低，聚合度也比其他方法小，使用和回收大量昂貴、可燃、甚至有毒的溶劑，不僅增加生產(chǎn)成本和設(shè)備投資、降低設(shè)備生產(chǎn)能力,還會造成環(huán)境污染。如要制得固體聚合物,還要配置分離設(shè)備，增加洗滌、溶劑回收和精制等工序。所以在工業(yè)上只有采用其他聚合方法有困難 TOC o 1-5 h z 或直接使用聚合物溶液時，才采用溶液聚合。優(yōu)點:聚合熱易擴散,聚合反應(yīng)溫度易控制;可以溶液方式直接成品;反應(yīng)后物料易輸送 ;低分子物易除去;能消除自動加速現(xiàn)象。水溶液聚合是用水作溶劑，對環(huán)境保護十分有利。缺點:單體被溶

5、劑稀釋,聚合速率慢,產(chǎn)物分子量較低;消耗溶劑,溶劑的回收處理,設(shè)備利用率低,導(dǎo)致成本增加;溶劑的使用導(dǎo)致環(huán)境污染問題懸浮聚合：定義;通過強力攪拌并在分散劑的作用下,把單體分散成無數(shù)的小液珠懸浮于水中由油溶性引發(fā)劑引發(fā)而進行的聚合反應(yīng).懸浮聚合體系一般有單體、引發(fā)劑、水，分散劑四個基本組分組成。懸浮聚合體系是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，需借攪拌和分散劑維持穩(wěn)定。在攪拌剪切作用下，溶有引發(fā)劑的單體分散成小液滴，懸浮于水中引發(fā)聚合。不溶于水的單體在強力攪拌作用下，被粉碎分散成小液滴，它是不穩(wěn)定的，隨著反應(yīng)的進行，分散的液滴又可能凝結(jié)成塊，為防止粘結(jié)，體系中必須加入分散劑。懸浮聚合產(chǎn)物的顆粒粒徑一般在0.05

6、0.2mm。其形狀、大小隨攪拌強度和分散劑的性質(zhì)而定。本段特點;優(yōu)點:(1)聚合熱易擴散,聚合反應(yīng)溫度易控制,聚合產(chǎn)物分子量分布窄(2)聚合產(chǎn)物為固體珠狀顆粒,易分離,干燥.缺點(1)存在自動加速作用;(2)必須使用分散劑,且在聚合完成后,很難從聚合產(chǎn)物中除去,會影響聚合產(chǎn) TOC o 1-5 h z 物的性能(如外觀,老化性能等);(3)聚合產(chǎn)物顆粒會包藏少量單體,不易徹底清除,影響聚合物性能.乳液聚合：乳液聚合(emulsionpolymerization)是高分子合成過程中常用的一種合成方法，因為它以水作溶劑，對環(huán)境十分有利。在乳化劑的作用下并借助于機械攪拌 ,使單體在水中分散成乳狀液,由引發(fā)劑引發(fā)而進行的聚合反應(yīng)。特點優(yōu)點:(1)聚合反應(yīng)速度快，分子量高；( 2)聚合熱易擴散,聚合反應(yīng)溫度易控制;(3)聚合體系即使在反應(yīng)后期粘度也很低,因而也適于制備高粘性的聚合物;(4)用水作介質(zhì)，生產(chǎn)安全及減少環(huán)境污染;(4)可直接以乳液形式使用可同時實現(xiàn)高聚合速率和高分子量。在自由基本體聚合過程中，提高聚合速率的因素往往會導(dǎo)致產(chǎn)物分子量下降。此外，乳液體系的粘度低，易于傳熱和混合，生產(chǎn)容易控制，所得膠乳可直接使用，殘余單