聚合反应工程——第2章 聚合过程工程分析(二)

2.2 聚合反应器的设计和操作规划 与低分子物相比,聚合物的一个重要特点是具有平均分子量(平均聚合度)及分子量分布(聚合度分布);由于它们与聚合物的物理机械性能有着密切关系,故在工业上都被列为重要的生产控制指标。同一类聚合反应在不同的聚合反应器中实施,可以得到不同分子参数的产物。因此,从理论上讲,     

SG-8型PVC树脂生产配方工艺条件设计

ＳＧ - 8型ＰＶＣ树脂具有熔融及凝胶化温度低、塑化时间短、流动性好等特点 ,其制品透明度高 ,广泛应用于唱片、型材、家电壳体、食品包装等领域 ,是ＰＶＣ的发展方向之一。1　树脂平均聚合度ＳＧ - 8型ＰＶＣ树脂平均聚合度范围为 6 5 0～ 75 0 ,根据适中原则 ,将树脂的平均聚合度预定在 70 0。2　聚合压力聚合压力一般比ＶＣＭ蒸气压力低 (约低 0 .1ＭＰａ) ,也同温度有关。聚合温度 (Ｔ)与纯ＶＣＭ蒸气压力 (ｐ)关系为 :ｌｇｐ=0 .842 - 115 0 .9/Ｔ 1.75 1ｌｇＴ- 0 .0 0 2 415Ｔ ,对应情况见表 1。表 1　聚合温度与纯ＶＣＭ蒸气压力…     

水性体系用颜料分散剂的分子量及分子量分布的控制

采用自由基聚合和稳定自由基聚合,可合成水性体系用的颜料分散剂。介绍了低聚合度、窄分子量分布的聚合物分散剂的控制方法。引发剂、链转移剂、单体的浓度、溶剂种类、反应方式、温度等诸因素对分散剂的分子量和分子量分布有很大影响。讨论了诸因素对分散剂分散性的影响。     

GPC测定维纶聚合度的分布

一、前言 聚合物的机械性能和加工性能很大程度上与高聚物分子量(或聚合度)及其分布有关。化纤工业所用原料聚合物的聚合度分布对纤维的制造过程和成品纤维的机械强度具有特殊意义。 维纶生产中的PVAC(聚醋酸乙烯酯)与PVA(聚乙烯醇)的聚合度分布问题早为人们所     

丙烯酸丁酯细乳液单电子转移-蜕化链转移聚合反应

单电子转移-蜕化链转移(SET-DT)聚合是一种单体适用性广、对聚合环境要求不苛刻的活性自由基聚合方法。以Na_2S_2O_4为催化剂,CHI3为引发剂,采用水相细乳液聚合法进行丙烯酸丁酯(BA)的SET-DT活性自由基聚合,考察了聚合温度、引发剂/催化剂浓度、催化剂滴加方式和乳化剂浓度对聚合动力学、聚丙烯酸丁酯(PBA)数均分子量和分子量分布的影响。结果表明,细乳液聚合速率明显大于悬浮聚合,可在较低温度(30℃以下)、较低引发剂和催化剂浓度(BA,CHI_3和Na_2S_2O_4的初始摩尔浓度比为1 600:1:8)下实现BA的快速聚合;通过聚合过程滴加Na_2S_2O_4催化剂和增加十二烷基硫酸钠主乳化剂浓度,可提高聚合速率;采用低引发剂浓度和催化剂逐步滴加聚合得到的PBA的平均分子量较大,分子量分布较窄。     

聚丙烯分子量及分子量分布的化学和机械降解的影响

本文研究了化学和机械降解对聚丙烯分子量和分子量分布的影响。原始聚丙烯树脂的分子量,分子量分布与聚合过程中氢调量、催化剂类型有密切的关系。随着氢调量增加,原始树脂的分子量变小、分子量分布变宽。但是,由原始聚丙烯树脂降解的产物在熔体流动指数(MFI)相同的条件下,氢调量多则降解树脂的分子量大、分子量分布宽,从高效催化聚丙烯得到的降解树脂的分子量、分子量分布都明显低于用普通催化剂产生的降解树脂。通过调节聚合过程中的氢调量、催化剂及聚合后的化学降解程度,可以在较大的范围内选择适合于纺制优质聚丙烯纤维的分子量和分子量分布。     

聚氯乙烯溶液粘度的经验公式及其应用——正确确定聚合反应温度、避免聚合物转级的方法

一、前言 氯乙烯的聚合反应要达到产品质量好,聚合时间短,除与单体质量、引发剂种类及配方有关外,还决定于釜温。因为在氯乙烯聚合中,釜温不仅影响聚合反应的速率,即聚合时间,而且还影响聚合物的分子量(平均聚合度或粘度),即影响聚合物的质量。如何控制聚合物的平均聚合度,有意识地按照所需要的粘度进行生产,避免产品转级,是从事聚氯乙烯工业     

高聚合度聚氯乙烯分子量及其分布的测定

采用凝胶渗透色谱法(GPC)和粘度法分别测定了北京化工二厂和武汉葛店化工厂生产的高聚合度聚氯乙烯(HPVC)的分子量及其分布。实验结果表明:上述两厂生产的HFVC平均聚合度均在2000以上,符合高聚合度聚氯乙烯平均聚合度应在1700以上的要求,并且实验结果与生产厂提供的技术指标基本一致;基于实验条件和文献中选取的K、α值不同,GPC法和粘度法的实验结果存在一定的误差。     

聚乙烯醇缩丁醛树脂分子量和热性能的测定

用凝胶渗透色谱(GPC)测定了高粘度PVB树脂(BH)和低粘度PVB树脂(BL)两种样品的平均分子量和分子量分布，并对所测结果进行了验证和讨论。对平均聚合度的验算表明，BH的平均聚合度与原料聚乙烯醇的平均聚合度相等，说明BH在缩醛化反应中大分子主链长度没有变化；而BL的平均聚合度却比原料聚乙烯醇的平均聚合度减小了62％，这是由于在制备BL时，在缩醛化之前对原料PVA用降解剂使其主链发生降解之故。用示差扫描量热法(DSC)对上述两种样品进行了热性能分析，分析结果表明，PVB中乙烯醇链节(VOH)的含量增加5．1l％(质量分数)，可使PVB的熔点增高9℃，PVB的结晶度增大1．4倍；结晶度增大使PVB的宏观物理性能(如溶解度等)发生显著的变化。     

悬浮聚合法制备SiO_2气凝胶-聚苯乙烯复合材料

采用悬浮聚合的方法制备了SiO_2气凝胶-聚苯乙烯复合材料,研究了SiO_2气凝胶添加量对复合材料在合成过程中的聚合时间、聚合度、分子量及其分布的影响,以及对复合材料的T_g、高温稳定性等性能的影响。结果表明,随着SiO_2气凝胶含量的增多,聚合反应时复合材料的聚合时间增长,单体转化率下降;GPC测试表明,随着SiO_2气凝胶添加量的增加,数均分子量减低,且PDI有所增加,同时平均粒径增长迅速;DSC与TG测试表明,玻璃化转变温度与初始分解温度逐渐升高,失重速率有所降低。     

端羧基液体丁腈橡胶

端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)是一种液体遥爪预聚物。其中丙烯腈的含量可以根据需要而改变,一般多控制在8—35％之间,橡胶的分子量则在3—4×10~3之间。 CTBN的合成方法 端羧基液体橡胶的合成方法主要有:自由基聚合法、离子型聚合法和高分子量橡胶的臭氧剪切法。但对CTBN来说,后两种方法尚未见报导。     

离子型聚合的稳态数学模型(二)

平均聚合度还只是一项较粗略的指标,往往平均聚合度虽然相同,但由于分子量分布上的差异,聚合物的加工性能和机械物理性质都会有很大的出入,因此为了精确控制产品质量,还需进一步了解分子量分布的规律。     

浅谈缩聚和逐步聚合的教学与学习

缩聚和逐步聚合反应是高分子化学教学和学习中的重要内容。本文讨论了缩聚和逐步聚合的关系;线型缩聚反应动力学和线型缩聚缩聚物数均聚合度的计算。线型缩聚反应动力学表达式的推导过程有助于学生初步掌握聚合动力学的一般处理方法;控制线型缩聚物聚合度的手段可以分为三种,通过对这三种情况下线型缩聚聚合度表达式的推导,使学生进一步明确聚合机理及控制聚合度的方法。     

原子转移自由基聚合法PMMA、PGMA合成表征

本课题研究在离子液体中采用ATRP技术,以乙二胺/CuBr为催化体系,二溴异丁酸乙酯为引发剂,在一定反应条件下成功合成了甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物,转化率达70%。并且通过改变反应体系中某一反应条件如:反应温度、反应时间、引发剂用量、配体种类及其用量等,从而达到对聚合物分子量及分子量分布的精确控制。通过ATR-FTIR和1H-NMR表征证明,成功合成了甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物。凝胶渗透色谱(GPC)测试聚合物分子量及分子量分布情况表明:通过研究其反应聚合动力学发现该反应为一级聚合反应,聚合过程活性可控;在反应条件确定时所得的聚合物链分子量随转化率的增加而线性增加,聚合物平均分子量保持在一定数值之内,分子量分布在较窄。     

吡啶基三唑配合物催化下甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合研究

以配体3,5-二-(4-吡啶基)-1,2,4-三唑与CuX形成催化剂,分别以α-溴代异丁酸乙酯和氯化苄为引发剂,环己酮为溶剂,进行了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP),同时考察了配比、溶剂量以及温度对聚合速率、聚合物分子量及分子量分布的影响.80℃下的聚合反应速度高于70℃;以环己酮为溶剂,单体与溶剂之比为1∶1.5时可得到较低分子量分布的聚合物.实验结果表明以吡啶基三唑为配合物催化甲基丙烯酸甲酯的聚合过程中,转化率和分子量随时间的增加而增大,聚合反应符合一级动力学规律,所得聚合物分子量分布较窄(1.21～1.46),结合端基分析和扩链反应结果,证明该聚合反应符合"活性"/可控自由基聚合.     

聚磷酸铵的合成

研究了在常压条件下以湿法磷酸生产的工业级磷酸一铵和尿素为原料生产聚磷酸铵(APP)的合成工艺条件,制备了平均聚合度为400的聚磷酸铵.研究了磷酸铵、反应温度、组分配比、反应时间对平均聚合度的影响.结果表明,高聚合度APP的优惠生产工艺条件为:尿素与磷酸一铵的摩尔比为2,聚合温度为300℃,聚合时间为3h.聚合反应完成后,冷却,即得粉末状的APP聚合物.     

用GPC研究聚苯乙烯磺酸钠的分子量及分子量分布

用凝胶渗透色谱法(GPC)研究了溶液自由基聚合法合成聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa)过程中引发剂用量、反应温度和反应时间对聚苯乙烯磺酸钠分子量及分子量分布的影响。结果表明,在引发剂用量为0.6%,反应温度60℃,反应时间10 h条件下可获得低分子量窄分布聚苯乙烯磺酸钠。     

MoCl_2/(OC_8H_(17))_2-(i-Bu)AlOPh催化丁二烯聚合

本工作研究了MoCl_2(OC_3H_(17))_2-(i-Bu)_2AlOPh 体系催化丁二烯的聚合规律,考察了聚合条件对聚合转化率、聚合物平均分子量及其分布的影响,测定了聚合物的1,2-链节含量、结晶度及立构序列分布。本体系对丁二烯聚合的催化活性较高。聚合温度可作为分子量及其分布的一种调节手段。1,2-链节含量稳定于70％以上,结晶度较小。     

聚丁二酸丁二酯的酯化反应新判据

在制备聚丁二酸丁二酯(PBS)的聚合过程中,一般包括酯化反应和缩聚反应两个阶段。在酯化反应阶段,通常用酯化聚合度来表征酯化反应进行的程度,但试验中发现酯化聚合度无法与缩聚后PBS的分子量之间建立直接的联系,而PBS的分子量却是衡量聚合反应的最重要的指标。通过建立新的酯化反应判据,可使酯化反应与缩聚后的PBS分子量之间建立直接的联系,并通过试验验证了该酯化反应新判据的可靠性。     

宽分子量分布高聚合度PVC的合成和性能

针对高聚合度聚氯乙烯加工性能较差的缺点，采用２段聚合温度法合成了宽分子量分布的ＰＶＣ树脂，并对树脂的热稳定性、加工性能和力学性能进行了研究。