合成工艺：第七章 自由基悬浮聚合.ppt

悬浮聚合的工艺特征悬浮聚合的工艺特征7.17.11. 悬浮聚合的工艺特征 ：（1）一个单体液滴相当于一个小本体反应器（2）体系粘度低，容易控制传质传热第七章. 自由基悬浮聚合在分散剂保护作用下，溶有引发剂的单体以液滴状悬浮在水中，进行聚合反应 2、悬浮聚合的单体相与水相：（1）单体相q单体：不溶于水q引发剂：AIBN、油溶性过氧化物q无溶剂：不存在溶剂链转移（2）水相q分散剂：高分子表面活性剂q常用分散剂：明胶、PVA、纤维素衍生物q分散剂作用：降低界面张力，使体系稳定，控制粒子的疏松程度 q分散剂用量：单体的0.05-0.2%PVC的悬浮聚合生产工艺的悬浮聚合生产工艺7.27.2一、聚合反应的特征：（1）较高放热效应 △Hr=22.9 kJ/mol（2）自由基向单体链转移常数高（1.75～2.8×10-4） Mayo方程 （3）链转移常数随温度变化：6.25×10-4（30℃）；1.35×10-3（50℃） 故温度控制极为关键（±0.2℃）（4）引发剂：半衰期是聚合反应时间的1/3，可均匀聚合，均匀放热 一般采用高速引发剂和低速引发剂的配用。

二、工艺流程VCm水引发剂分散剂搅拌釜脱单体离心分离过滤脱水流化干燥气流干燥PVC粉料三、工艺条件的控制1.温度的控制釜内压力釜内温度冷却水温温度温度℃时间时间 minmin0.90.70.50.320406080100MPaMPa1.1△△P P2.压力的控制◆转化率<70% 单体相、PVC相; 釜内压力=VCm的饱和蒸汽压.◆ 转化率>70% PVC溶胀相，单体相消失; 釜内压力逐渐降低.◆ 转化率=85%△P=0.1~0.15MPa, 生产软质PVC，反应停止.3.影响PVC粉料形态的主要因素(1) 搅拌速率(2) 分散剂 ◆ 表面张力大（明胶），粒子紧密; 表面张力小，粒子松弛，吸油性好搅拌速率100 r/min200 r/min400 r/min粒子直径2 μm1.5 μm0.6 μm增塑剂吸附率21 %27 %46 %(3) 单体转化率原始微粒原始微粒(<1%) 0.01~0.02μm(<1%) 0.01~0.02μm初级粒子初级粒子(1-2%) 0.2~0.4μm(1-2%) 0.2~0.4μm聚合体聚合体(4-10%) 1~2μm(4-10%) 1~2μm聚集体聚集体 (85%)2~10μm (85%)2~10μm在粒子骨架内聚合在粒子骨架内聚合 (>85%)(>85%)本体本体-悬浮接枝共聚法生产悬浮接枝共聚法生产HIPS7.37.3一、聚合反应工艺流程胶液离心分离干燥挤出聚丁二烯苯乙烯引发剂链转移剂聚合釜80-100℃30%聚合釜140℃水、分散剂、引发剂(本体聚合)(悬浮聚合)二、工艺条件的控制1. 在转化率达到30%，开始实施悬浮聚合.2. 反应机理仍保持为本体聚合3. 分散剂为PVA或硅酸镁4. 前期（本体聚合）采用高速引发剂（BPO）；后段（悬浮聚合）采用低速引发剂（过氧化二异丙苯）三、与本体接枝法HIPS的比较1. 本体、悬浮两段共聚可以解决传热问题2. 转化率可以达到很高（悬浮聚合）3. 容易控制相转移：两段采用不同的引发剂，温度可独立控制4. 杂质含量比本体接枝法聚合高。