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1、第五章第五章 縮合聚合生產(chǎn)工藝縮合聚合生產(chǎn)工藝第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1. 逐步聚合反響逐步聚合反響聚合反響是通過單體功能基之間的反響逐步進行的。聚合反響是通過單體功能基之間的反響逐步進行的。每步反響的機理相同,因而反響速率和活化能大致相同。每步反響的機理相同,因而反響速率和活化能大致相同。反響體系始終由單體和分子量遞增的一系列中間產(chǎn)物組成,單體以及任何中反響體系始終由單體和分子量遞增的一系列中間產(chǎn)物組成,單體以及任何中間產(chǎn)物兩分子間都能發(fā)生反響。間產(chǎn)物兩分子間都能發(fā)生反響。聚合產(chǎn)物的分子量是逐步增大的。聚合產(chǎn)物的分子量是逐步增大的。最重要的特征:聚合體系中任何兩分子單體分子或聚合物分子最重要的
2、特征:聚合體系中任何兩分子單體分子或聚合物分子間都能相互反響生成聚合度更高的聚合物分子。間都能相互反響生成聚合度更高的聚合物分子。逐步聚合反響單體轉(zhuǎn)化率、聚合度與反響時間關(guān)系逐步聚合反響單體轉(zhuǎn)化率、聚合度與反響時間關(guān)系單體轉(zhuǎn)化率單體轉(zhuǎn)化率產(chǎn)物聚合度產(chǎn)物聚合度反響時間反響時間逐步聚合反響具體反響種類很多,概括起來主要有兩大類:縮合逐步聚合反響具體反響種類很多,概括起來主要有兩大類:縮合聚合聚合Polycondensation) 和逐步加成聚合和逐步加成聚合(Polyaddition)定義:含有反響性官能團的單體經(jīng)縮合反響析出小分子化合物生定義:含有反響性官能團的單體經(jīng)縮合反響析出小分子化合物生成
3、聚合物的反響稱為縮合聚合反響。要求單體官能度成聚合物的反響稱為縮合聚合反響。要求單體官能度2。2. 縮聚反響縮聚反響單體官能度:一個單體分子上反響活性中心的數(shù)目,用單體官能度:一個單體分子上反響活性中心的數(shù)目,用 f f 表示。表示。通式a,b官能團,A,B殘基。(1) 2-2官能度體系線型縮聚官能度體系線型縮聚a. 聚酯反響:二元醇與二元羧酸、二元酯、二元酰氯等之間反響聚酯反響:二元醇與二元羧酸、二元酯、二元酰氯等之間反響n HO-R-OH + n HOOC-R-COOHH-(ORO-OCRCO)n-OH + (2n-1) H2Ob. 聚醚化反響:二元醇與二元醇反響聚醚化反響:二元醇與二元醇
4、反響n HO-R-OH + n HO-R-OHH-(OR-OR)n-OH + (2n-1) H2Oc. 聚酰胺反響:二元胺與二元羧酸、二元酯、二元酰氯等反響聚酰胺反響:二元胺與二元羧酸、二元酯、二元酰氯等反響n H2N-R-NH2 + n ClOC-R-COClH-(HNRNH-OCRCO)n-Cl + (2n-1) HCl如某一分子帶有能相互反響的官能團a,b,經(jīng)自縮聚也能得到線型縮聚物,例如氨基酸。通式(2)2官能度體系線型縮聚官能度體系線型縮聚a. 兩功能基不同并可相互反響:如羥基酸聚合生成聚酯兩功能基不同并可相互反響:如羥基酸聚合生成聚酯 n HO-R-COOH H-(ORCO)n-O
5、H + (n-1) H2Ob. 兩功能基相同并可相互反響:如二元醇聚合生成聚醚兩功能基相同并可相互反響:如二元醇聚合生成聚醚 n HO-R-OH H-(OR)n-OH + (n-1) H2O(3)體型縮聚:參加反響的單體中至少有一種帶有兩個以上官能團;體型縮聚:參加反響的單體中至少有一種帶有兩個以上官能團;大分子向三個以上方向增長;產(chǎn)物為體型結(jié)構(gòu)。大分子向三個以上方向增長;產(chǎn)物為體型結(jié)構(gòu)。n a-A-a n b-B-bbABABABABABA ABAABABABABABA AAAAAAA2-3官能度體系通式官能度體系通式例如酚醛樹脂、脲醛樹脂例如酚醛樹脂、脲醛樹脂低分子縮合反響物(4) 不同官
6、能度體系的反響產(chǎn)物不同官能度體系的反響產(chǎn)物線型縮聚物體型縮聚物1-1、1-2、1-3官能度體系2-2或2官能度體系2-3、2-4等多官能度體系3. 線型縮聚物線型縮聚物(1) 單體是2-2或2-官能度體系,那么生成的大分子是線型結(jié)構(gòu)的縮聚物,稱線型縮聚物。(2)應用:要用作熱塑性塑料、合成纖維、涂料與粘合劑等,例如聚酰胺類主要用作合成纖維(尼龍-66),聚對苯二甲酸乙二酯主要用作滌綸纖維和生產(chǎn)薄膜,聚碳酸酯主要用作工程塑料,聚砜、聚酰亞胺以及芳族雜環(huán)聚合物主要用作耐高溫塑料。(3)生產(chǎn)方法:一次合成直接生產(chǎn)高分子量合成樹脂。n aAa nn bBba AB b (2n-1)abn aAbna
7、A b (n-1)ab通式:4. 體型縮聚物體型縮聚物(1)如果一局部單體含有的反響性官能團數(shù)目大于2那么經(jīng)縮聚反響生成的最終產(chǎn)物為體型結(jié)構(gòu)的聚合物(簡稱為體型縮聚物)。(2)應用:體型縮聚物用于熱固性塑料、熱固性涂料以及熱固性粘合劑。少數(shù)品種的Tg低于室溫,那么可用作合成橡膠。(3)生產(chǎn)方法:分階段生產(chǎn),僅在加工應用過程中最終形成。首先生產(chǎn)具有反響活性的合成樹脂(含有假設干活性官能團的線型或支鏈型低聚物)然后進行后加工與應用二元縮聚單體所含官能團類型及反響產(chǎn)物二元縮聚單體所含官能團類型及反響產(chǎn)物第二節(jié)第二節(jié) 線型縮聚物生產(chǎn)工藝線型縮聚物生產(chǎn)工藝1. 主要類型主要類型:聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、
8、聚砜、芳香族聚雜環(huán)類。二元縮聚單體所含官能團類型及反響產(chǎn)物二元縮聚單體所含官能團類型及反響產(chǎn)物均縮聚物:一種單體參加的縮聚反響均縮聚物:一種單體參加的縮聚反響混縮聚物混縮聚物(異縮聚物異縮聚物):兩種單體參加的縮聚反響:兩種單體參加的縮聚反響共縮聚物:均縮聚體系和混縮聚體系參加其它單體進行縮聚共縮聚物:均縮聚體系和混縮聚體系參加其它單體進行縮聚2. 線型縮聚的特點線型縮聚的特點(1)逐步反響的特點逐步反響的特點單體二聚體三聚體n聚體縮聚反響是由含兩個或兩個以上官能團的單體或各種低聚物之間的縮合反響。而且任何聚體之間都可以進行縮聚。聚合物MMMmnm+n式中n和m可取1,2,3,4等任意正整數(shù);
9、M為單體殘基。(2)可逆平衡的特點可逆平衡的特點 例如:聚酯化反響和低分子酯化反響相似,是可逆反響。當K較小時,低分子副產(chǎn)物的存在對分子量影響較大。在實施聚合反響時,人為地除去聚合反響伴生的小分子,使可逆反響向聚合方向進行。a.原料配比和體系中的雜質(zhì)對聚合物產(chǎn)品的分子量影響顯著。(3)線型縮聚物的生產(chǎn)線型縮聚物的生產(chǎn)分子量的控制分子量的控制b.單體轉(zhuǎn)化率的上下對產(chǎn)品的平均分子量有重要影響。c.聚合反響生成的小分子化合物須及時除去,其殘存量對聚合分子量產(chǎn)生明顯影響??刂飘a(chǎn)物的使用性能控制產(chǎn)物的使用性能d.縮聚物端基的活性基團影響成型時的熔融粘度和分子量。3. 線型縮聚物生產(chǎn)工藝線型縮聚物生產(chǎn)工藝
10、熔融縮聚法熔融縮聚法溶液縮聚法溶液縮聚法界面縮聚法界面縮聚法固相縮聚法固相縮聚法線型縮聚物線型縮聚物的生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)工藝第三節(jié)第三節(jié) 熔融縮聚生產(chǎn)工藝熔融縮聚生產(chǎn)工藝(1) 熔融縮聚法:無溶劑情況下,使反響溫度高于原料和生成的縮聚物熔融溫度,即反響器中的物料在始終保持熔融狀態(tài)下進行縮聚反響的方法。(2)優(yōu)點:工藝過程比較簡單,由于不需溶劑,減少本錢。生產(chǎn)工藝可用連續(xù)法,適合大規(guī)模生產(chǎn),例如連續(xù)法合成纖維時不必別離聚合物而直接紡絲。1. 概述概述(3)是工業(yè)生產(chǎn)線型縮聚物的最主要方法。2. 影響熔融縮聚法工藝的主要因素影響熔融縮聚法工藝的主要因素(1)配料比的影響配料比的影響例如二元羧酸與二元醇
11、,如果COOHOH12低分子化合物隨著某組分過量越多,分子量下降越大。己二酸過量時對己二酸與己二胺縮聚反響的影響己二酸過量時對己二酸與己二胺縮聚反響的影響q過量單體的過量mol百分數(shù)(mol)DP平均聚合度。(2)反響程度的影響反響程度的影響c.當原料為等mol比時,平均結(jié)構(gòu)單元數(shù)(Xn)與反響程度(P)關(guān)系例如聚酯要求例如聚酯要求99-99.5%,高強度纖維,高強度纖維99%a. 反響程度(P)是參加反響的官能團數(shù)目與起始官能團數(shù)目的比值。b.逐步縮聚反響的單體轉(zhuǎn)化率與反響程度的關(guān)系。反響程度反響程度P的取值范圍為的取值范圍為01,極限值是,極限值是P1,但不等于,但不等于1。d. 縮聚反響
12、的高聚物必須要到達一定的反響程度才有意義。P0.5000.7500.9000.9800.9900.999Xn2410501001000(3) 可逆平衡反響及平衡常數(shù)對分子量的影響可逆平衡反響及平衡常數(shù)對分子量的影響K值在一定反響條件為定值, nw值影響聚合物分子量。當K值較小(酯化反響), nw有重大影響。nw小分子副產(chǎn)物的分率K平衡常數(shù)對于體積變化小的反響體系,在P較高的情況下(4) 雜質(zhì)的影響雜質(zhì)的影響b.具有反響活性的雜質(zhì),尤其是單官能團的雜質(zhì), 對分子量有較大影響。例如對苯二甲酸中可能有苯甲酸雜質(zhì),易引起封端作用。c. 雜質(zhì)還會影響反響速度、聚合物結(jié)構(gòu)以及分子量分布等。d. 雜質(zhì)進入高
13、聚物鏈中,影響產(chǎn)品性能。a. 對單體配比的影響。(5)溫度的影響:多數(shù)縮聚反響是放熱反響,即溫度的影響:多數(shù)縮聚反響是放熱反響,即T,K,Xn 。(6)氧的影響氧的影響注意反響溫度過高存在分解副反響和單體揮發(fā)等不良作用。注意反響溫度過高存在分解副反響和單體揮發(fā)等不良作用。在高溫下,會導致氧化降解、交聯(lián)等副反響,以及產(chǎn)品的性能和外觀的影響。溫度越高,反響速度越快溫度越高,平衡常數(shù)減小在惰性氣體保護下反響或參加抗氧化劑工業(yè)生產(chǎn)采用的方法工業(yè)生產(chǎn)采用的方法直接減壓法直接減壓法(或提高真空度法或提高真空度法):效果較好,但對設備制造、加:效果較好,但對設備制造、加工精度要求嚴格,投資較大。工精度要求嚴
14、格,投資較大。通入惰性氣體降低小分子副物分壓法:優(yōu)點是即可以降低小通入惰性氣體降低小分子副物分壓法:優(yōu)點是即可以降低小分子副產(chǎn)物分壓,以能保護縮聚產(chǎn)物,防止氧化變色,一般需分子副產(chǎn)物分壓,以能保護縮聚產(chǎn)物,防止氧化變色,一般需要配合較強的機械攪拌。但縮聚后期效果較差。要配合較強的機械攪拌。但縮聚后期效果較差。綜合方法是先通入惰性氣體降低分壓,反響后期提高真空度。綜合方法是先通入惰性氣體降低分壓,反響后期提高真空度。(7)(7)反響壓力的影響:反響壓力的影響:pp,nw,Xnnw,Xn。(8)縮聚物端基的活性基團對成型加工的影響縮聚物端基的活性基團對成型加工的影響a. 理論上平均每一縮聚物大分子
15、兩端各存在一個活性基團,但活性基團的濃度很低。c. 參加粘度穩(wěn)定劑(如一元酸,使它與端基的一個活性基團反響。還可以控制調(diào)節(jié)分子量。b. 成型加工或熔融紡絲時,在高溫度高壓條件下,兩種活性基團之間可能進一步發(fā)生縮合,使成型過程困難。(1)兩種原料單體的分子比要求嚴格控制,單體純度要求高。 (2)工藝參數(shù)指標高,對設備要求高。(3)反響溫度很高,不能用于熔點與分解溫度接近的單體。(4)反響體系粘度大,局部過熱回產(chǎn)生一些副反響。(5)反響速度和產(chǎn)物分子量提高受到一定限制。3. 熔融縮聚的局限性熔融縮聚的局限性單體A單體B熔融縮聚單體熔化出料、冷卻切料(水中)枯燥產(chǎn)品150-350oC生產(chǎn)方法連續(xù)法:
16、產(chǎn)量最大的聚酯和聚酰胺的生產(chǎn)。間歇法4. 熔融縮聚生產(chǎn)工藝熔融縮聚生產(chǎn)工藝直接熔融紡絲反響:以單體之間、單體與低聚物之間的反響為主。反響:以單體之間、單體與低聚物之間的反響為主。條件:可在較低溫度、較低真空度下進行。條件:可在較低溫度、較低真空度下進行。任務:防止單體揮發(fā)、分解等,保證功能基等摩爾比。任務:防止單體揮發(fā)、分解等,保證功能基等摩爾比。反響:低聚物間的反響為主,有降解、交換等副反響。反響:低聚物間的反響為主,有降解、交換等副反響。條件:高溫、高真空。條件:高溫、高真空。任務:除去小分子,提高反響程度,從而提高分子量。任務:除去小分子,提高反響程度,從而提高分子量。反響:反響已達預期
17、指標。反響:反響已達預期指標。任務:及時終止反響,防止副反響,節(jié)能省時。任務:及時終止反響,防止副反響,節(jié)能省時。初期階段初期階段中期階段中期階段終止階段終止階段(1)熔融縮聚工藝的幾個階段熔融縮聚工藝的幾個階段(2)原料配方原料配方a. 單體:純度、配料問題b. 催化劑:例如聚酯生產(chǎn)中如果用二元酸與二元醇直接縮合可用質(zhì)子酸或路易士酸作催化劑。合成聚酰胺不需要加催化劑。將異縮聚反響轉(zhuǎn)變?yōu)榫s聚反響易揮發(fā)組分適當過量的方法聚酰胺類將二元胺和二元酸制成鹽c.分子量調(diào)節(jié)劑與粘度穩(wěn)定劑:在聚酰胺生產(chǎn)中參加一元酸。分子量調(diào)節(jié)劑與粘度穩(wěn)定劑:在聚酰胺生產(chǎn)中參加一元酸。d.熱、光穩(wěn)定劑和抗氧劑熱、光穩(wěn)定劑和
18、抗氧劑:聚酯和聚酰胺樹脂常用熱穩(wěn)定劑為亞磷酸酯以及一些酸類和胺類物質(zhì)作為光穩(wěn)定劑和抗氧劑。e.消光劑消光劑:一般為白色顏料,如鈦白粉、鋅白粉等。f.其它助劑其它助劑:增塑劑、著色劑、防老化劑等。通常在原料配制過程中將以上組分全部投參加到反響體系中。通常在原料配制過程中將以上組分全部投參加到反響體系中。(3) 生產(chǎn)過程中物料的狀態(tài)的變化生產(chǎn)過程中物料的狀態(tài)的變化粘度很低的液體高粘度流體小分子副產(chǎn)物脫除高效抽真空設備攪拌設備關(guān)鍵問關(guān)鍵問題題b. 最后一個縮聚釜,不僅要求能夠保證保持高真空,而且高粘度物料必須在縮聚釜中,呈活塞式流動防止返混。(4)熔融縮聚連續(xù)生產(chǎn)的反響裝置熔融縮聚連續(xù)生產(chǎn)的反響裝置
19、a. 采用數(shù)個縮聚釜串聯(lián),分段控制,可減少對真空條件要求嚴格的最后一個聚合釜的體積。臥式分室縮聚反響釜臥式分室縮聚反響釜臥式兩段攪拌分室縮聚反響釜臥式兩段攪拌分室縮聚反響釜c.采用臥式分室縮聚反響釜。乙二醇對苯二甲酸混合釜 (T=30-40oC, p=大氣壓)酯化釜I (T=250-260oC, p=1.5-2.0105)縮聚釜I (T=265-275oC, p=0.5-0.8105)酯化釜II (T=255-270oC, p=0.5-1.0105)縮聚釜II (T=275-280oC, p=0.05-0.08105)縮聚釜III (T=280-285oC, p=0.01-0.02105)例如
20、連續(xù)法生產(chǎn)例如連續(xù)法生產(chǎn)PET樹脂工藝樹脂工藝a. 間歇法生產(chǎn)裝置:常用的為釜式反響器,為便于出料釜底采用錐形。b.反響溫度應逐漸提高,釜內(nèi)壓力那么應逐漸降低。c. 間歇法縮聚反響的終點可根據(jù)熔融樹脂的粘度進行確定。(6)熔融縮聚間歇法生產(chǎn)工藝熔融縮聚間歇法生產(chǎn)工藝(7)后處理后處理如果縮聚過程產(chǎn)生無機鹽小分子,那么所得縮聚樹脂粒料須經(jīng)水煮去除,然后枯燥脫水。a.直接紡絲制造合成纖維 b.進行造粒生產(chǎn)粒料(1)溶液縮聚法:將單體溶解在適當溶劑中進行縮聚反響。規(guī)模溶液縮聚法:將單體溶解在適當溶劑中進行縮聚反響。規(guī)模僅次于熔融縮聚,適用于耐高溫材料如聚砜、聚酰亞胺等合成。僅次于熔融縮聚,適用于耐高
21、溫材料如聚砜、聚酰亞胺等合成。第四節(jié)第四節(jié) 溶液縮聚生產(chǎn)工藝溶液縮聚生產(chǎn)工藝1.概述概述按反應溫度分按反應溫度分高溫溶液縮聚低溫溶液縮聚按反應性質(zhì)分按反應性質(zhì)分按產(chǎn)物溶解情況分按產(chǎn)物溶解情況分溶液溶液縮聚縮聚可逆溶液縮聚不可逆溶液縮聚均相溶液縮聚非均相溶液縮聚溶劑存在溶劑存在降低體系溫度和粘度,有利于熱量交換,反應平穩(wěn)。不需要高真空度;可將小分子副產(chǎn)物共沸除去??s聚產(chǎn)物可直接制成清漆、成膜材料、紡絲。使用溶劑后,工藝復雜,需要分離、精制、回收。生產(chǎn)成本較高。溶劑大多有毒,易燃,污染環(huán)境。能用熔融縮聚生產(chǎn)的縮聚物一般不用溶液縮聚生產(chǎn)能用熔融縮聚生產(chǎn)的縮聚物一般不用溶液縮聚生產(chǎn)(2)溶液縮聚的特點
22、溶液縮聚的特點a.對單體和聚合物的溶解性好,使難熔的單體原料溶解為溶液以促進化學反響。b.降低反響溫度和體系的粘度,使反響條件穩(wěn)定。c.溶劑沸點應高于設定的聚合反響溫度。d.可與反響生成的小分子副產(chǎn)物形成共沸物帶出反響體系,或與小分子化合物發(fā)生化學反響以消除小分子副產(chǎn)物。e.直接應用時,可作粘合劑或涂料的溶液。有的還可以起到縮合劑或催化劑的作用。(3)溶劑的選擇和作用溶劑的選擇和作用2.均相溶液縮聚生產(chǎn)工藝均相溶液縮聚生產(chǎn)工藝(1)主要用于結(jié)構(gòu)比較復雜的芳香族聚合物和雜環(huán)聚合物生產(chǎn)。(2)生產(chǎn)方式:一般采用間歇法操作。(3)反響裝置:聚合釜。(4)要控制好單體的濃度。均相溶液縮聚工藝均相溶液縮
23、聚工藝(3)由于縮聚物沉淀出來后難于繼續(xù)進行縮聚反響,因此產(chǎn)品的分子量受到制約,取決于鏈增長過程與沉淀過程之間的競爭。3.非均相溶液縮聚工藝非均相溶液縮聚工藝(沉淀縮聚沉淀縮聚)(2)生產(chǎn)工藝較簡單,反響結(jié)束后過濾、枯燥即可得產(chǎn)品。(1)非均相溶液縮聚主要制備耐高溫的芳香族樹酯。(2)主要適用于分別存在于兩相中的兩種反響活性高的單體之間的縮聚反響。第五節(jié)第五節(jié) 界面縮聚生產(chǎn)工藝界面縮聚生產(chǎn)工藝(1)界面縮聚法:將兩種單體分別溶于兩種不互溶的溶劑中,再將這兩種溶液倒在一起,在兩液相的界面上進行縮聚反響,聚合產(chǎn)物不溶于溶劑,在界面析出。1. 概述概述(3)發(fā)生在氣-液相、液-液相、液-固相界面之間
24、,實際應用以液-液相界面反響為主。主要用來生產(chǎn)聚碳酸酯、芳香族聚酰胺以及芳香族聚酯等。實例:己二酰氯與實例:己二酰氯與己二胺之界面縮聚己二胺之界面縮聚拉出聚合物膜拉出聚合物膜己二胺己二胺-NaOH水溶液水溶液己二酰氯的己二酰氯的CHCl3溶液溶液界面聚合膜界面聚合膜牽引牽引(1)界面縮聚是一種不平衡縮聚反響。小分子副產(chǎn)物可被溶劑中某一物質(zhì)所消耗吸收。(2)界面縮聚反響速率受單體擴散速率控制。(3)單體為高反響活性,聚合物在界面迅速生成,其分子量與總的反響程度無關(guān)。(4)對單體純度與功能基等摩爾比要求不嚴。(5)反響溫度低,可防止因高溫而導致的副反響,有利于高熔點耐熱聚合物的合成。(6)需要大量
25、溶劑,產(chǎn)品不易精制。2.界面縮聚的主要特點界面縮聚的主要特點液液-液界面縮聚液界面縮聚3. 界面縮聚的類型界面縮聚的類型氣氣-液界面縮聚反響體系液界面縮聚反響體系接觸的界面極為有限,無實際意義靜態(tài)液面縮聚:兩種可發(fā)生縮聚反響單體的水相與有機相靜靜態(tài)液面縮聚:兩種可發(fā)生縮聚反響單體的水相與有機相靜置分為兩層液體時,在界面上發(fā)生反響。置分為兩層液體時,在界面上發(fā)生反響。動態(tài)液面縮聚:動態(tài)液面縮聚:在攪拌力的作用下使兩相中的一相為分散相,另一相為連續(xù)相,類似與懸浮聚合。兩相接觸面積大大增加,界面層可以不斷更新,促進了縮聚反響,可用于實際應用4. 界面縮聚生產(chǎn)工藝界面縮聚生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝:間歇操作需要
26、攪拌裝置。界面縮聚主要工藝條件及特點界面縮聚主要工藝條件及特點(1)固相縮聚法:反響溫度在單體或預聚物熔融溫度以下單體或預聚體在固態(tài)條件下的縮聚反響。第六節(jié)第六節(jié) 固相縮聚生產(chǎn)工藝固相縮聚生產(chǎn)工藝(2)主要應用于兩種情況:結(jié)晶性單體或某些預聚物。1.概述概述(3)優(yōu)點:反響溫度低,反響條件緩和。(4)缺點:原料要到達一定細度,反響速度慢,小分子不易擴散。2. 結(jié)晶性單體的固相縮聚法結(jié)晶性單體的固相縮聚法(2)反響溫度:通常低于結(jié)晶單體熔點約反響溫度:通常低于結(jié)晶單體熔點約5-40oC,熔點低的單體不,熔點低的單體不適宜采用固相縮聚法制備縮聚物。適宜采用固相縮聚法制備縮聚物。(3)反響時間:反響
27、時間與單體種類相反響溫度有關(guān),可為數(shù)小時,反響時間:反響時間與單體種類相反響溫度有關(guān),可為數(shù)小時,數(shù)天甚至更長些??蓞⒓哟呋瘎┐龠M反響。數(shù)天甚至更長些??蓞⒓哟呋瘎┐龠M反響。(4)小分子副產(chǎn)物脫除小分子副產(chǎn)物脫除:真空脫除、通惰性氣體、共沸脫除等。(1)反響單體:環(huán)狀二元酰胺、反響單體:環(huán)狀二元酰胺、或或-氨基酸等。氨基酸等。3. 預聚物的固相縮聚法預聚物的固相縮聚法(1)以半結(jié)晶預聚物為起始原料,在其熔點以下進行固相縮聚從而提高其分子量的方法。(2)主要用來生產(chǎn)分子量非常高和高質(zhì)量的PET(滌綸)樹脂、PBT (聚對苯甲酸丁二酯)樹脂、尼龍6和尼龍66樹脂等。將一般熔融縮聚法得到的適當分子量
28、范圍的產(chǎn)品出料后再進行固相縮聚那么可防止上述缺點,且所用的反響設備簡單。用一般的熔融縮聚方法難以得到所要求的高分子量(3)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝a.反響裝置:轉(zhuǎn)鼓式枯燥器、固定床反響器或流動床反響器。反響裝置:轉(zhuǎn)鼓式枯燥器、固定床反響器或流動床反響器。b.粒料大小粒料大?。杭s為0.03cm2。c.反響溫度:因樹脂種類而有差異,采用更高的反響溫度可縮短反響溫度:因樹脂種類而有差異,采用更高的反響溫度可縮短反響時間,但應低于樹脂熔點反響時間,但應低于樹脂熔點10-40,防止樹脂顆粒產(chǎn)生粘結(jié),防止樹脂顆粒產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象以及防止粘壁?,F(xiàn)象以及防止粘壁。d.脫除小分子副產(chǎn)物脫除小分子副產(chǎn)物:采用通惰性氣體的方法
29、。幾種縮聚方法比較幾種縮聚方法比較第七節(jié)第七節(jié) 具有反響活性低分子量縮聚物的生產(chǎn)工藝具有反響活性低分子量縮聚物的生產(chǎn)工藝1.熱固性高分于材料的分階段生產(chǎn)熱固性高分于材料的分階段生產(chǎn)第一步,制備線型聚合物或具有反響活性低聚物,簡稱預聚物。第一步,制備線型聚合物或具有反響活性低聚物,簡稱預聚物。第二步,將預聚物參加模具中,升溫或參加固化劑進行再反響,第二步,將預聚物參加模具中,升溫或參加固化劑進行再反響,脫除模具即可。脫除模具即可。固化過程:具有反響活性的樹脂在外界條件,如熱、催化劑等固化過程:具有反響活性的樹脂在外界條件,如熱、催化劑等作用下發(fā)生化學交聯(lián)反響轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型高聚物的過程。作用下發(fā)生化學交聯(lián)反響轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型高聚物的過程。2.具有反響活性的合成樹脂
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