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聚合物颗粒的直径对不同应用有不同要求

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:用作离子交换树脂和泡沫塑料的聚合物颗粒应当比1 mm 大一些,而用作牙科材料的树脂颗粒的直径应小于0.1 mm,直径为0.2~0.5 mm 树脂颗粒则比较适于模塑工艺。工业上常用的悬浮聚合稳定剂有明胶、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等,这类亲水性的聚合物又被称为保护胶体。若在体系中加入部分二乙烯基苯,产物具有交联结构并有较高的强度和耐溶剂性等,可用作制备离子交换树脂的原料。

聚合物颗粒的直径对不同应用有不同要求

悬浮聚合是依靠激烈的机械搅拌使含有引发剂的单体分散到与单体互不相溶的介质中实现的。由于大多数烯类单体只微溶于水或几乎不溶于水,所以悬浮聚合通常都以水为介质。在进行水溶性单体如丙烯酰胺的悬浮聚合时,则应当以憎水性的有机溶剂如烷烃等作分散介质,这种悬浮聚合过程被称为反相悬浮聚合。

在悬浮聚合中,单体以小油珠的形式分散在介质中。每个小油珠都是一个微型聚合场所,油珠周围的介质连续相则是这些微型反应器的传热导体。因此,尽管每个油珠中单体的聚合与本体聚合无异,但整个聚合体系的温度控制还是比较容易的。

悬浮体系是不稳定的。虽然加入悬浮稳定剂可以帮助稳定单体颗粒在介质中的分散,但是稳定的高速搅拌与悬浮聚合的成功关系极大。搅拌速度还决定着产品聚合物颗粒的大小,一般说来,搅拌速度越高则产品颗粒越细。用作离子交换树脂和泡沫塑料的聚合物颗粒应当比1 mm 大一些,而用作牙科材料的树脂颗粒的直径应小于0.1 mm,直径为0.2~0.5 mm 树脂颗粒则比较适于模塑工艺。所以不同场合的树脂颗粒大小反过来也要求不同的搅拌速度。悬浮聚合体系中的单体颗粒存在着相互结合形成较大颗粒的倾向,特别是随着单体向聚合物的转化,颗粒的黏度增大,颗粒间的粘连便越容易。这个问题的解决在大规模工业生产中有决定性的意义,因为分散颗粒的粘连结块不仅可以导致散热困难和爆聚,还可能致使管道堵塞而造成反应体系的高压力。只有当分散颗粒中单体转化率足够高、颗粒硬度足够大时,粘连结块的危险才消失。因此,悬浮聚合条件的选择和控制是十分重要的。(www.xing528.com)

工业上常用的悬浮聚合稳定剂有明胶、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺聚乙烯醇等,这类亲水性的聚合物又被称为保护胶体。另一大类常用的悬浮稳定剂是不溶于水的无机物粉末,如硫酸钡磷酸钙、氢氧化铝、钛白粉、氧化锌等,其中工业生产苯乙烯时采用的一个重要的无机稳定剂是二羟基六磷酸十钙Ca10(PO4)6(OH)2

本实验进行苯乙烯的悬浮聚合。若在体系中加入部分二乙烯基苯,产物具有交联结构并有较高的强度和耐溶剂性等,可用作制备离子交换树脂的原料。

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