高分子化学 第五章_聚合方法
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聚合方法(过程)中有许多名称, 如本体聚合、 溶液聚合和悬浮聚合, 均相聚合和非 均相聚合,沉淀聚合和淤浆聚合,试说明它们相互问的区别和关系。
答 聚合方法有不同的分类方法,如下表:按聚合体系中反应物的相态考虑,本体聚合是单体加有 (或不加)少量引发剂的聚合。
溶液聚合是单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。
悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中 的聚合,体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。
按聚合体系的溶解性进行分类,聚合反应可以分成均相聚合和非均相聚合。
当单体、 溶剂、聚合物之间具有很好的相溶性时,聚合为均相聚合;当单体、溶剂、聚合物之间相溶 性不好而产生相分离的聚合,则为非均相聚合。
聚合初始,本体聚合和溶液聚合多属于均相体系,悬浮聚合和乳液聚合属于非均相聚 合;如单体和聚合物完全互溶,则该本体聚合为均相聚合;当单体对聚合物的溶解性不好, 聚合物从单体中析出, 此时的本体聚合则成为非均相的沉淀聚合; 溶液聚合中, 聚合物不溶 于溶剂从而沉析出来,就成为沉淀聚合,有时称作淤浆聚合。
本体法制备有机玻璃板和通用级聚苯乙烯, 比较过程特征, 说明如何解决传热问题、 保证产品品质。
答 间歇本体聚合是制备有机玻璃板的主要方法。
为解决聚合过程中的散热困难、避 免体积收缩和气泡产生, 保证产品品质, 将聚合分成预聚合、 聚合和高温后处理三个阶段来 控制。
①预聚合。
在 90-95℃下进行, 预聚至 10%~20%转化率, 自动加速效应刚开始较弱, 反应容易控制,但体积已经部分收缩,体系有一定的黏度,便于灌模。
②聚合。
将预聚物灌 入无机玻璃平板模,在(40-50℃)下聚合至转化率 90%。
低温(40~50℃)聚合的目的在于避 免或减弱自动加速效应和气泡的产生(MMA 的沸点为 100℃),在无机玻璃平板模中聚合的目聚合物本体聚合、 溶液聚合、 悬浮聚合乳液聚合均相聚合、非均相聚合、沉淀聚合气相聚合、固相聚合分类方法按聚合体系中反应物的状态按聚合体系的溶解性按聚合的单体形态序号123的在于增加散热面。
高分子化学复习简答题(五)---聚合方法学校名称: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1、比较自由基聚合的四种聚合方法。
实施方法本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合配方主要成分单体、引发剂单体引发剂、溶剂单体、引发剂、分散剂、水单体、引发剂、乳化剂、水聚合场所单体内溶剂内液滴(单体)内胶束内聚合机理自由基聚合一般机理,聚合速度上升聚合度下降容易向溶剂转移,聚合速率和聚合度都较低类似本体聚合能同时提高聚合速率和聚合度生产特征设备简单,易制备板材和型材,一般间歇法生产,热不容易导出传热容易,可连续生产。
产物为溶液状。
传热容易。
间歇法生产,后续工艺复杂传热容易。
可连续生产。
产物为乳液状,制备成固体后续工艺复杂产物特性聚合物纯净。
分子量分布较宽。
分子量较小,分布较宽。
聚合物溶液可直接使用较纯净,留有少量分散剂留有乳化剂和其他助剂,纯净度较差2、悬浮聚合的配方至少有哪几个组分?单靠搅拌能不能得到聚合物颗粒?加入悬浮稳定剂的目的和作用是什么?常用的悬浮稳定剂有哪几种?影响聚合产物粒径大小因素有哪些?悬浮聚合的主要缺点是什么?答:①悬浮聚合的配方一般至少有四个组分,即单体,引发剂,水和悬浮稳定剂。
②搅拌的剪切力可使油状单体在水中分散成小液滴。
当液滴分散到一定程度后,剧烈搅拌反而有利于细小液滴的并和(成大液滴),特别是当聚合反应发生后,由于液滴中含有一定量的聚合物,此时搅拌增大了这些液滴的碰撞粘结概率,最后导致聚合物结块,所以单靠搅拌不能得到稳定的悬浮体系,因而体系中必须③加入悬浮剂,以降低表面张力,使分散的小液滴表面形成一层保护膜,防止彼此并和和相互粘结,从而使聚合在稳定的悬浮体系中的液滴中进行。
如果只加悬浮剂,而不进行搅拌,则单体就不会自动分散成小液滴;同样不能形成稳定的悬浮体系。
④可作悬浮剂的物质有:水溶性聚合物如聚乙烯醇,明胶和苯乙烯-马来酸酐共聚物等;水不溶性无机物如磷酸钙,碳酸镁,碳酸钡和硫酸钡等。
高分子化学教材第五章连锁共聚合反应5.1共聚物的命名和分类连锁聚合反应中,由一种单体进行的聚合反应称为均聚反应,所得聚合物称为均聚物;而由两种或两种以上单体参与的聚合反应称为共聚反应,所得聚合物称为共聚物或共聚体;两种单体的共聚称为二元共聚,两种以上单体的共聚称为多元共聚。
共聚合反应是高分子合成工业中广泛应用的一种方法,改变单体种类、改变单体间相对量和结构单元间连接方式可以控制共聚物的性能,以适应实际需要,因此共聚合反应为新型材料的开发开辟了广阔的途径;共聚合反应还可以扩大使用单体的X围,有些单体本身不能发生均聚合反应,不能形成均聚物,但却可以和适当的其它单体进行共聚合,因而扩大了制造聚合物的原料来源。
另外,研究共聚合反应和共聚理论可以了解聚合物结构与性能之间的关系,测定各种单体和不同活性中心(活性种)的反应能力,为高分子设计提供实践和理论依据。
本章主要讨论由两种单体共聚合的二元共聚体系。
5.1.1共聚物的分类根据两种单体的结构单元在共聚物分子链中的排布方式,可将共聚物分为五类:1.无规共聚物:共聚物分子链中两种结构单元M1和M2的排列次序是无规的,M1或M2连续的单元数不多,有一个到几十个不等,按一定的几率分布。
M1M1M2M1M1M1M2M1M2M2M2M1M2苯乙烯和丙烯腈、氯乙烯和乙酸乙烯酯的自由基共聚就属于这一类型。
2.交替共聚物:共聚物分子链中两种结构单元轮番交替地排列着。
M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2苯乙烯和马来酸酐的自由基共聚合属于这一类型。
3.嵌段共聚物:共聚物分子链中两种结构单元各自排列成段,两种均聚物链段又相互连接,每段可由几百至几千结构单元组成。
M1M1M1M1M2M2M2M2M1M1M1M1M2M2M2M2嵌段共聚物可分为二嵌段型(AB型)、三嵌段型(ABA型或ABC型)以及多嵌段型(-[AB]n-型)。
4.接枝共聚物:一种支链型聚合物,即在一种聚合物主链上接上另一种聚合物链作为支链所形成的共聚物,而主链或支链本身也可以是共聚物。