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4. 本体聚合反应器
(1)形状一定的模型:适用于本体浇铸聚合。这种反应装置无搅拌器,其聚合条件应根据聚合时热传导条件而定。(2) 聚合釜:流体粘度高,多采用旋桨式或大直径的斜桨式搅拌器。采用数个聚合釜串联,分段聚合的连续操作方式。(3)本体连续聚合反应器
a. 管式反应器多为空管或管内加有固定式混合器b. 塔式反应器:相当于放大的管式反应器,无搅拌装置
3.2 悬浮聚合生产工艺
悬浮聚合是将单体在强烈机械搅拌及分散剂的作用下分散、悬浮于水相当中,同时经引发剂引发聚合的方法。
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合成橡胶在常温下有粘性,容易结块,不宜用悬浮聚合方法。
悬浮聚合过程中影响颗粒大小及其分布的因素:
(1)反应器几何形状因素
(2)操作条件因素
3)材料数据因素
聚合反应发生在各个单体液珠内,一个单体小液滴即相似于一个孤立的本体聚合体系。分散剂的作用在于防止粘结成大粒子
水溶性高分子分散剂(保护胶)
.包括蛋白质、明胶、淀粉等天然高分子,甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素等纤维素衍生物,以及聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等合成高分子化合物。用量为0.05-0.2%
b. 高分子保护胶的作用在于两液滴之间形成了高分子薄膜层,从而阻止了两液滴凝结。
. 保护胶被液滴表面吸附而产生定向排列,产生空间位阻作用。(3)无机粉状分散剂
机固体粉末分散剂包括:高分散性碱土金属的磷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐等。如高岭土、硫酸钙、磷酸钙、碳酸镁等
分散稳定作用是存在于水相中的粉状物在单体液滴表面形成隔离层,从而防止了液滴的凝结。(2) 聚合工艺
a. 操作方式:采用间歇法操作。b. 反应器:聚合反应釜,聚氯乙烯生产的最大容积为200m3
c. 悬浮聚合过程
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3.3 溶液聚合生产工艺
(1)溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂(水或有机溶剂)进行聚合的方法。(2)根据聚合物溶解于溶剂的情况分为:均相溶液聚合和非均相溶液聚合(又称为沉淀聚合)。如丙烯晴在二甲基甲酰胺的溶液聚合为均相溶液聚合,而其在水溶液中的聚合为非均相聚合
(3) 生产的产品:聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸酯类共聚物等。
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溶液聚合流程图
a. 溶剂对引发剂分解速度的影响:
自由基引发剂的分解速度与周围介质的性质有关
水:对引发剂 的分解速度基本无影响 有机溶剂:因溶剂种类和引发剂种类的不同而有不同程度 的影响。过氧化物,偶氮二异丁腈某些有机极性溶剂对有机过氧化物有诱导分解作用,加速聚合反应速度。偶氮二异丁腈:不显现诱导分解作用,应用最为广泛
Cs = ktr / kp
Cs≥0.5……分子量调节剂