高分子化学 溶液聚合的反应机理、体系的组成和优缺点 溶液聚合.docVIP

PAGE 1 PAGE 1 溶液聚合 学校名称： 江阴职业技术学院 院系名称： 化学纺织工程系 时 间： 2017年3月10日 PAGE 4 PAGE 4 【掌握内容】 溶液聚合的定义 溶液聚合的体系组成和聚合场所 溶液聚合的特征 溶液聚合的工艺流程 溶液聚合的分类 溶剂对溶液聚合的影响 【熟悉内容】 溶液聚合的优缺点和分类 【了解内容】 溶液聚合的应用 【授课时间】1.5学时 【教学难点】 【教学目标】 1. 掌握溶液聚合的定义、体系组成和聚合场所 2. 掌握溶液聚合的优缺点 3. 掌握溶剂对溶液聚合的影响 【教学手段】课堂讲授 【教学过程】 4.3.1 溶液聚合的定义： 是指单体和引发剂或催化剂溶于适当的溶剂中的聚合反应称为溶液聚合（solution polymerization）。适用于连锁聚合和逐步聚合。 4.3.2 组成体系和聚合场所 体系主要由单体、引发剂或催化剂和溶剂组成。 引发剂或催化剂的选择与本体聚合要求相同。由于体系中有溶剂存在，因此要同时考虑在单体和溶剂中的溶解性。 聚合场所：在溶液里。 4.3.3 主要特征 优点：与本体聚合相比最大的好处是：溶剂作为传热介质，反应热容易散出，聚合温度容易控制，聚合体系粘度低，能减弱或消除自动加速现象。 缺点： a.溶剂的加入一方面降低了单体及引发剂的浓度，致使溶液聚合的反应速率比本体聚合要低，（单体浓度小，聚合速率慢）； b.加入溶剂后容易引起诸如诱导分解、向溶剂链转移之类的副反应，结果使聚合物分子量不高； c.溶剂的回收、精制增加了设备及成本，并加大了工艺控制难度。 4.3.4 溶液聚合的工艺流程 典型的溶液聚合工艺流程为： 引发剂 单 体 → 聚合 → 分离 → 干燥 → 成品 溶 剂 ↓ 溶剂回收 4.3.5 分类 根据溶剂与单体和聚合物相互混溶的情况分： 均相溶液聚合：凡溶剂与单体和聚合物能相互混溶的称为均相溶液聚合，得到的产物为高聚物溶液（此溶液可以直接用作油漆、涂料）将此溶液注入聚合物的非溶剂中，聚合物即可沉析出来，经过过滤、洗涤、干燥得到最终产品。如丙稀腈在二甲基甲酰胺中。 非均相溶液聚合（沉淀聚合）或称淤浆聚合：若溶剂仅能溶解单体而不能溶解聚合物的称非均相溶液聚合。这时聚合物从溶液中析出，经过滤，洗涤，干燥可得最终产品，如AN在水中聚合。 4.3.6 溶剂对溶液聚合的影响 （1）溶剂活性的影响 a. 溶剂对引发剂有诱导分解作用，影响Rp和Xn。 b.链自由基对溶剂的链转移反应，影响Rp和Xn。 （2）溶剂对聚合物溶解能力和凝胶效应的影响 选用良溶剂：为均相聚合，对聚合物溶解性好，可以减小或消除凝胶效应。 选用沉淀剂：成为沉淀聚合，凝胶效应显著，反应自动加速，分子量增大。 选用不良溶剂：影响介于二者之间，影响程度视溶剂的优劣和浓度而定。