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悬浮聚合

[拼音]:xuanfu juhe

[外文]:suspension polymerization

单体在搅拌和分散剂(见聚合助剂)作用下,分散成单体液滴,悬浮于水中进行的聚合过程。体系一般由水、单体、引发剂及分散剂等组成。单体不溶于水或微溶于水,引发剂溶于单体,水和单体的质量比约为1~4。

悬浮聚合体系

是热力学不稳定体系,需借搅拌和分散剂维持稳定。在搅拌剪切作用下,溶有引发剂的单体分散成小液滴,悬浮于水中引发聚合。单体液滴相当于本体聚合的小反应器,聚合机理与本体聚合相同。但当聚合转化率为15%~50%时,聚合物-单体液滴粘度增大,有相互粘结成粒的危险。除搅拌外,须用适当分散剂隔离保护。最终所得聚合物颗粒直径约为0.001~5mm,这与搅拌强度、悬浮体系性质有关。

特点

与其他聚合过程相比,悬浮聚合突出的特点是:体系以水为连续相,粘度低,容易传热和控制;聚合完毕后,只需经简单的分离、洗涤、干燥等工序,即得聚合物产品,可直接用于加工成型;生产投资和费用少;产物比乳液聚合的纯度高。缺点是反应器生产能力和产物纯度不及本体聚合,不能采用连续法生产。

应用

悬浮聚合目前大都为自由基聚合,但在工业上应用很广。如聚氯乙烯的生产75%采用悬浮聚合过程,聚合釜也渐趋大型化;聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也采用悬浮聚合法生产;其他还有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯类、氟树脂等。

聚合在带有夹套的搪瓷釜或不锈钢釜内进行,间歇操作。大型釜除依靠夹套传热外,还配有内冷管或(和)釜顶冷凝器,并设法提高传热系数。悬浮聚合体系粘度不高,搅拌一般采用小尺寸、高转数的透平式、桨式、三叶后掠式搅拌桨。

参考书目S.L.Rosen,Fundamental Principles of PolymericMaterials.John Wiley & Sons,New York,1982.

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