自由基悬浮聚合
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颗粒形态
紧密型：不利于增塑剂的吸收，如PVC 疏松型：有利于增塑剂的吸收，便于加工
优点: 传热合温度容易控制, 聚合物分子量高，分布窄 体系粘度低， 后处理工序简单
缺点: 附有少量分散剂残留物。 均相悬浮聚合: 苯乙烯, MMA等。沉淀悬浮聚合: 氯乙烯。
2 液-液分散和成粒过程
分散剂的作用是防止已经剪切分散的单体液滴和聚 合物颗粒重新聚集。转化率20%左右时，单体-聚合物液滴 表面发粘, 容易粘结，因此需要保护。分散剂正是起了这样 的作用。
悬浮单体液滴分散 聚集示意图
明胶：紧密型
颗粒形态取决于 分散剂的种类 PVA：疏松型
3 分散剂和分散作用
水与单体的配比
大，有利于形 成疏松型
（1） 水溶性高分子物质: 聚乙烯醇、苯乙烯—马来酸酐共聚 物、聚（甲基）丙烯酸盐、明胶等。
A 吸附在表面, 形成很薄的保护膜；
B 降低表面张力和界面张力, 使液滴变小。
（2） 精细分布的非水溶解性的无机粉末: CaCO3、MgCO3， 起机械隔离作用。
原位生成:
Na2CO3+MgSO4
MgCO3+Na2SO4
例：甲基丙烯酸甲酯模塑料的制备
配方（wt）:
MMA
70
St
30
AIBN
0.5
Na2CO3
0.1
MgSO4
0.1
H2O
300
聚合工艺：
温度 /℃ 80～90 搅拌速度 80～150 r/min 反应时间 8～10 /h
吸附在液 滴表面， 形成一层 保护膜
碳酸盐 硫酸盐 滑石粉 高岭土
吸附在液滴 表面，起机 械隔离作用
❖ 颗粒大小与形态 悬浮聚合得到的是粒状树脂，粒径在0.01 ~ 5 mm 范 围 粒径在1 mm左右，称为珠状聚合 粒径在0.01 mm左右，称为粉状悬浮聚合 粒状树脂的颗粒形态不同 颗粒形态是指聚合物粒子的外观形状和内部结构状况
聚合物合成工艺学-自由基悬浮聚合生产工艺讲解
聚合中后期：转化率>50%，液滴变得很 粘绸，反应速度和放热达到最大。转化 率达60~70%，反应速度下降，粒子弹性 增加，粘性减小。
(3) 聚合后期：单体减少，在聚合物间隙间反应， 形成硬而透明的粒子，粒子的形成过程可简示如下。
危险期 粘度增大
2、非均相离子形成过程 Heterogeneous Particle Formation
三、成粒机理
悬浮聚合过程中的成粒示意图
1、均相粒子的形成过程
Homogeneous Particles Formation
(1) 聚 合 初 期 ： 单 体 在 搅 拌 下 形 成 直 径 为 0.5~5mm的小液滴，在悬浮剂的保护和适当的 温度下引发分解。
(2)聚合中期：20~70%聚合物增多，粘度增大， PMMA 20%自加速，PST 45%自加速。
(1) 聚合釜的传热 悬浮聚合用聚合釜一般是带 有夹套和搅拌的立式聚合釜。夹套帮助聚合过程中 产生的大量的聚合热及时、有效的传出釜外。
(2) 搅拌 搅拌作用：釜内物料混合均匀，温度均一；单体分散成液滴 搅拌与粒径：剪切力越大，形成的液滴越小，聚合物粒子的 规整性差。 临界速度：当搅拌速度增加到某一数值时，物料产生强烈的 涡流，导致物料粒子严重粘结，也称危险速度。
②合成高分子化合物：部分水解的聚乙烯醇、聚丙烯 酸及其盐、磺化聚苯乙烯、顺丁烯二酸酐-苯乙烯共 聚物、聚乙烯吡咯烷酮等。
◢ 保护胶的分散稳定作用
降低体系的表面张力。当两液滴相互接近到可能产生 凝结的距离时，两液滴之间的水分子被排出而形成了 高分子薄膜保护层，从而阻止了两液滴凝结，或两个 相互靠近的液滴之间的液体薄层移动延缓，以致在临 界凝结的瞬时内两液滴不能发生凝结。
溶有引发剂的一个单体小液滴，相当 于本体聚合的一个小单元，因此，悬浮 聚合也称为小本体聚合。
(3) 聚合后期：单体减少，在聚合物间隙间反应， 形成硬而透明的粒子，粒子的形成过程可简示如下。
危险期 粘度增大
2、非均相离子形成过程 Heterogeneous Particle Formation
三、成粒机理
悬浮聚合过程中的成粒示意图
1、均相粒子的形成过程
Homogeneous Particles Formation
(1) 聚 合 初 期 ： 单 体 在 搅 拌 下 形 成 直 径 为 0.5~5mm的小液滴，在悬浮剂的保护和适当的 温度下引发分解。
(2)聚合中期：20~70%聚合物增多，粘度增大， PMMA 20%自加速，PST 45%自加速。
(1) 聚合釜的传热 悬浮聚合用聚合釜一般是带 有夹套和搅拌的立式聚合釜。夹套帮助聚合过程中 产生的大量的聚合热及时、有效的传出釜外。
(2) 搅拌 搅拌作用：釜内物料混合均匀，温度均一；单体分散成液滴 搅拌与粒径：剪切力越大，形成的液滴越小，聚合物粒子的 规整性差。 临界速度：当搅拌速度增加到某一数值时，物料产生强烈的 涡流，导致物料粒子严重粘结，也称危险速度。
②合成高分子化合物：部分水解的聚乙烯醇、聚丙烯 酸及其盐、磺化聚苯乙烯、顺丁烯二酸酐-苯乙烯共 聚物、聚乙烯吡咯烷酮等。
◢ 保护胶的分散稳定作用
降低体系的表面张力。当两液滴相互接近到可能产生 凝结的距离时，两液滴之间的水分子被排出而形成了 高分子薄膜保护层，从而阻止了两液滴凝结，或两个 相互靠近的液滴之间的液体薄层移动延缓，以致在临 界凝结的瞬时内两液滴不能发生凝结。
溶有引发剂的一个单体小液滴，相当 于本体聚合的一个小单元，因此，悬浮 聚合也称为小本体聚合。
悬浮聚合
子链因体积收缩被紧紧粘结在一起，残余单体在这些 纠缠得很紧密的大分子链间进行反应并形成新的聚合 物分子链，使聚合物粒子内大分子链间愈来愈充实， 弹性逐渐消失，聚合物颗粒变得比较坚硬。这时液滴 粘结聚集的危险期渡过，可提高聚合温度促使残余单 体反应。这些残余单体分子就只能在其相邻区域形成 新的大分子．使聚台物分子链间完全被新生成的大分 子链所填充，若干大分子链相互纠结，无规和无间隙 的粘聚在一起组成统一的相态，完全固化后最终形成 均匀坚硬透明的球珠状粒子。图7．4示意了这种均相 粒子形成的过程。
(2)任何一种单体转化为聚合物时都伴随有体积的收缩。
几种主要单体转化率达100％时的体积收缩率(25℃)如下：
苯乙烯 14.14％ 甲基丙烯酸甲酯23.06％
乙酸乙烯酯26.82％氯乙烯 35.80％
反应液滴尺寸的收缩率相应为10％一15％，密度相应增大15 ％一20％。
(3)转化率达20％一70％阶段，均相反应体系的单体液滴中， 因溶有大量聚合物而粘度很大，凝聚粘结的危险性比同样转 化率但单体只能溶胀聚合物的氯乙烯液滴要大得多。
悬浮聚合工艺控制因素
单体纯度、水油比、聚合反应温度、 聚合反应时间、聚合反应压力、聚合装 置(包括聚合釜传热、搅拌、粘釜及清釜) 等对聚合过程反产品质量都有影响，
单体的纯度
• 单体的杂质主要是在合成、提纯、贮存和运输过程中 带入的。
• 1．机械杂质 • 主要是与金属设备接触过程带入的 • 2．低沸物和高沸物 • 单体在精馏中除去不尽的有机杂质．随单体类型和合
悬浮聚合
概述
悬浮聚合是单体以小液滴悬浮在水中的聚合。是自由 基聚合特有的聚合方法。
悬浮聚合自30年代工业化以来，已成为重要的聚合方法之一。
特点
(2)任何一种单体转化为聚合物时都伴随有体积的收缩。
几种主要单体转化率达100％时的体积收缩率(25℃)如下：
苯乙烯 14.14％ 甲基丙烯酸甲酯23.06％
乙酸乙烯酯26.82％氯乙烯 35.80％
反应液滴尺寸的收缩率相应为10％一15％，密度相应增大15 ％一20％。
(3)转化率达20％一70％阶段，均相反应体系的单体液滴中， 因溶有大量聚合物而粘度很大，凝聚粘结的危险性比同样转 化率但单体只能溶胀聚合物的氯乙烯液滴要大得多。
悬浮聚合工艺控制因素
单体纯度、水油比、聚合反应温度、 聚合反应时间、聚合反应压力、聚合装 置(包括聚合釜传热、搅拌、粘釜及清釜) 等对聚合过程反产品质量都有影响，
单体的纯度
• 单体的杂质主要是在合成、提纯、贮存和运输过程中 带入的。
• 1．机械杂质 • 主要是与金属设备接触过程带入的 • 2．低沸物和高沸物 • 单体在精馏中除去不尽的有机杂质．随单体类型和合
悬浮聚合
概述
悬浮聚合是单体以小液滴悬浮在水中的聚合。是自由 基聚合特有的聚合方法。
悬浮聚合自30年代工业化以来，已成为重要的聚合方法之一。
特点
第四章__自由基悬浮聚合原理及生产工艺
高聚物合成工艺
13
2．聚合温度 当聚合配方确定后，聚合温度是反应过程中最主要的参 量。聚合温度不仅是影响聚合速率Rp的主要因素，也是 影响聚合物相对分子质量(或动力学链长Ʋ)的主要因素.
引发剂分解速率
与温度有关
引发剂的引发效率
高聚物合成工艺
14
3．聚合时间 连锁聚合的特点之一是生成一个聚合物大分子的时间 很短，只需要0.01秒～几秒的时间，也就是瞬间完成的。 但是要把所有的单体都转变为大分子则需要几小时，甚 至长达十几小时。这是因为温度、压力、引发剂的用量 和引发剂的性质以及单体的纯度都对聚合时间产生影响， 所以聚合时间不是一个孤立的因素。
高聚物合成工艺
17
(3) 粘釜壁 进行悬浮聚合时，被分散的液滴逐渐变成黏性物质， 搅拌时被浆叶甩到聚合釜壁上而结垢。 结垢后使聚合釜传热效果变差，而且，当树脂中混有 这种粘釜物后加工时不易塑化。 粘釜的原因很多，如搅拌器的型式与转速、釜型与釜 壁材料、釜壁的表面粗糙度、水油比、悬浮剂的种类及 用量、聚合温度及转化率和体系的pH值等。 (4)清釜壁 目前，用高压水冲刷釜壁除去粘釜物。高压水的压力在 15MPa～39MPa，此法不损伤釜壁，劳动强度小，效率 高，减少了单体对空气的污染，维护了工人的健康。另 外，还可以用涂布法减轻粘釜，即在釜壁涂上某些涂层。
高聚物合成工艺
8
采用明胶做悬浮剂的缺点： 用量多容易沉积在聚合物粒子表面，形成一层难于洗去 的保护膜，影响产品的色泽而且使粒子表面坚硬，产品 吸收增塑剂的能力变差，且影响产品的耐热性。另外， 由于明胶是一种天然高聚物，杂质较多，在一定温度下 易受细菌的作用而使聚合物分解变质。 (2)纤维素醚类 作为悬浮剂的纤维素醚类有甲基纤维素(MC)、羟乙基 纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、乙基羟乙基纤维 素(EHEC)等。 纤维素作悬浮剂的优点：可以使聚合体系稳定，防止 聚合物粒子之间粘结，减轻粘釜程度，提高产品质量， 得到的粒子小而均匀，粒子结构疏松，吸收增塑剂的能 力强。
13
2．聚合温度 当聚合配方确定后，聚合温度是反应过程中最主要的参 量。聚合温度不仅是影响聚合速率Rp的主要因素，也是 影响聚合物相对分子质量(或动力学链长Ʋ)的主要因素.
引发剂分解速率
与温度有关
引发剂的引发效率
高聚物合成工艺
14
3．聚合时间 连锁聚合的特点之一是生成一个聚合物大分子的时间 很短，只需要0.01秒～几秒的时间，也就是瞬间完成的。 但是要把所有的单体都转变为大分子则需要几小时，甚 至长达十几小时。这是因为温度、压力、引发剂的用量 和引发剂的性质以及单体的纯度都对聚合时间产生影响， 所以聚合时间不是一个孤立的因素。
高聚物合成工艺
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(3) 粘釜壁 进行悬浮聚合时，被分散的液滴逐渐变成黏性物质， 搅拌时被浆叶甩到聚合釜壁上而结垢。 结垢后使聚合釜传热效果变差，而且，当树脂中混有 这种粘釜物后加工时不易塑化。 粘釜的原因很多，如搅拌器的型式与转速、釜型与釜 壁材料、釜壁的表面粗糙度、水油比、悬浮剂的种类及 用量、聚合温度及转化率和体系的pH值等。 (4)清釜壁 目前，用高压水冲刷釜壁除去粘釜物。高压水的压力在 15MPa～39MPa，此法不损伤釜壁，劳动强度小，效率 高，减少了单体对空气的污染，维护了工人的健康。另 外，还可以用涂布法减轻粘釜，即在釜壁涂上某些涂层。
高聚物合成工艺
8
采用明胶做悬浮剂的缺点： 用量多容易沉积在聚合物粒子表面，形成一层难于洗去 的保护膜，影响产品的色泽而且使粒子表面坚硬，产品 吸收增塑剂的能力变差，且影响产品的耐热性。另外， 由于明胶是一种天然高聚物，杂质较多，在一定温度下 易受细菌的作用而使聚合物分解变质。 (2)纤维素醚类 作为悬浮剂的纤维素醚类有甲基纤维素(MC)、羟乙基 纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、乙基羟乙基纤维 素(EHEC)等。 纤维素作悬浮剂的优点：可以使聚合体系稳定，防止 聚合物粒子之间粘结，减轻粘釜程度，提高产品质量， 得到的粒子小而均匀，粒子结构疏松，吸收增塑剂的能 力强。
高分子化学名词解释精品(五)---聚合方法(精)
高分子化学名词解释精品（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1月10日1、自由基聚合实施方法(Process of Radical Polymerization)：主要有本体聚合，溶液聚合，乳液聚合，悬浮聚合四种。
2、离子聚合实施方法(Process of Ionic Polymerization)：主要有溶液聚合，淤浆聚合。
3、逐步聚合实施方法(Process of Step-polymerization)：主要有熔融聚合，溶液聚合，界面聚合4、本体聚合(Bulk Polymerization)：本体聚合是单体本身、加入少量引发剂（或不加）的聚合。
5、悬浮聚合(Suspension Polymerization)：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。
6、溶液聚合(Solution Polymerization)：是指单体和引发剂溶于适当溶剂的聚合。
7、乳液聚合(Emulsion Polymerization)：是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合，体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。
8、分散剂(Dispersant)：分散剂大致可分为两类，（1）水溶性有机高分子物，作用机理主要是吸咐在液滴表面，形成一层保护膜，起着保护人用，同时还使表面（或界面）张力降低，有利于液滴分散。
（2）不溶于水的无机粉末，作用机理是细粉吸咐在液滴表面，起着机械隔离的作用。
9、乳化剂(Emulsifier)：常用的乳化剂是水溶性阴离子表面活性剂，其作用有：（1）降低表面张力，使单体乳化成微小液滴，（2）在液滴表面形成保护层，防止凝聚，使乳液稳定，（3）更为重要的作用是超过某一临界浓度之后，乳化剂分子聚集成胶束，成为引发聚合的场所。
10、胶束(Micelle)：当乳化剂浓度超过临界浓度（CMC）以后，一部分乳化剂分子聚集在一起，乳化剂的疏水基团伸身胶束回部，亲水基伸向水层的一种状态。
悬浮聚合- 完整版
悬浮单体液滴分散 聚集示意图来自明胶：紧密型 分散剂的种类
颗粒形态取决于
PVA：疏松型 大，有利于形 成疏松型
水与单体的配比
3 分散剂和分散作用 （1） 水溶性高分子物质: 聚乙烯醇、苯乙烯—马来酸酐共聚 物、聚（甲基）丙烯酸盐、明胶等。 A 吸附在表面, 形成很薄的保护膜； B 降低表面张力和界面张力, 使液滴变小。 （2） 精细分布的非水溶解性的无机粉末: CaCO3、MgCO3， 起机械隔离作用。 原位生成: Na2CO3+MgSO4 MgCO3+Na2SO4
吸附在液 滴表面， 形成一层 保护膜
不溶于水的无机物
吸附在液滴 表面，起机 械隔离作用
颗粒大小与形态 悬浮聚合得到的是粒状树脂，粒径在0.01 ~ 5 mm 范 围 粒径在1 mm左右，称为珠状聚合 粒径在0.01 mm左右，称为粉状悬浮聚合 粒状树脂的颗粒形态不同 颗粒形态是指聚合物粒子的外观形状和内部结构状况 紧密型：不利于增塑剂的吸收，如PVC 颗粒形态 疏松型：有利于增塑剂的吸收，便于加工
例：甲基丙烯酸甲酯模塑料的制备 配方（wt）: MMA 70 St 30 AIBN 0.5 Na2CO3 0.1 MgSO4 0.1 H2O 300
Na2CO3+MgSO4
聚合工艺： 温度 /℃ 80～90 搅拌速度 80～150 r/min 反应时间 8～10 /h
MgCO3+Na2SO4
4.微悬浮聚合 聚合物粒度0.2~1.5μm 特点：1.微悬浮聚合体系采用特殊的复合乳化体 系，由离子型表面活性剂和难溶助剂组成，能有 效降低单体-水的界面张力。2.最终粒子数`粒径及 分布与起始微液滴相当。
悬浮聚合
翟梓合 李沿熹 韩小旭 丰毅 于广
自由基型悬浮聚合
4.5工艺过程与设备
聚合设备
多为反应釜 提高产量的主要措施是提高反应器的容积 装置大型化带来的问题 单位体积的传热面积减小，传热问题变得突出 以VC悬浮聚合用14m3反应釜的单位体积传热面积为
1.93m2/m3，35m3反应釜的单位体积传热面积减少为 1.41m2/m3，减少了27％。 因此，必需采取一些措施。
CaC2+H2O
HC≡CH+Ca(OH)2
HC≡CH+HCl
CH2＝CHCl
②VC气相合成 乙炔与干燥的HCl在气体混合器中混合，然
后进入转化器（转化器为列管式固定床反应器，内部装有吸
附了HgCl2的活性碳颗粒）。 洗涤 反应生成的气体中，含有VC、未反应的HCl、C2H2和
副产物乙醛、1,1-二氯乙烷等。
水溶液相
水溶液相组成 水+分散剂+助分散剂等 水质要求（见P41）
水在反应过程中主要起分散介质和传热介质的作用，作为分散 介质，其纯度对反应过程和产品品质有重要影响，主要的是水 中含有的各种离子和机械杂质，使用时需净化，接近“纯水”。
主要质量指标
pH值 6～8 外观 无肉眼可见悬浮物 硬度 ≤5（或Ca2+、Mg2+等离子含量达标）
当游离液态单体消失时，压力 明显下降（～0.6MPa）。
曲线a
a.压力曲线；b.物料温度； c.夹套温度
反应温度控制曲线－曲线b
温度是PVC生产中的工艺控制关键 不同反应温度下，链转移反应程度
不同，产品的聚合度不同。
曲线b
反应温度波动越小，产品质量稳定 性越高。
反应温度波动＜±0.2℃
反应难以控制。 通常的配比 1.0～2.5 ：1 VC悬浮聚合 1.5～2.5 ：1 St低温聚合 1.4～1.6 ：1 St高温聚合 2.8～3.0 ：1
【精品】苯乙烯自由基悬浮聚合
【精品】苯乙烯自由基悬浮聚合引言苯乙烯是一种广泛应用的塑料原料，它主要用于制造日常用品，例如衣服、鞋子、玩具和电器等等。
苯乙烯可以通过各种方法制备，而自由基悬浮聚合是其中最常用的方法之一。
在自由基悬浮聚合中，单体苯乙烯溶于水中，然后通过添加引发剂，在空气的存在下被引发聚合。
该过程中，单体将自由基吸收并加入聚合物链上，不断延长聚合物链的长度，从而形成微小的聚合物粒子。
本文将详细介绍苯乙烯自由基悬浮聚合的原理、机理、影响因素和应用等方面。
原理自由基悬浮聚合是通过引发剂引发单体聚合而形成聚合物粒子的过程。
引发剂通过释放自由基，将差别较大的单体物质化合成具有相似性能的聚合物粒子。
苯乙烯自由基悬浮聚合的原理可以简述如下：1. 单体苯乙烯分散在水中。
该分散体系称为“乳液”。
2. 引发剂向乳液体系中加入并催化分解，释放出苯乙烯的自由基。
自由基会从单体中吸收氢，然后将其聚合到聚合物链上。
3. 在聚合的过程中，聚合物链会延长并折叠，形成微小的聚合物粒子。
机理苯乙烯自由基悬浮聚合的机理可以分为三步：引发、传递和终止。
引发剂在发生分解后产生的自由基将会引发聚合反应，引发步骤是聚合过程起始的重要步骤。
引发剂可以分为热引发剂和光引发剂，热引发剂通常需要引起外部热源来引发反应，而光引发剂通常需要有外部光源提供光能活化。
以过硫酸铵为例，该引发剂在热解后会形成自由基(R)：NH4S2O8→2SO3+H2OSO3+H2O→H2SO4H2SO4+NH4S2O8→NH4HSO4+HO2SO2NH4HO2SO2NH4→H2O+N2+2SO2+R这样的自由基通过反应将聚合物链连接在一起，如下所示的反应：R+STY→SR-TYR+STY-SR→SR-TY-SR其中，TSY是一个自由基聚合的基元。
当自由基在聚合链上移动时，会将自由基加入到链的不同位置，从而扩大聚合物链长度。
在聚合过程中，自由基的传递是不可逆的，链长度随聚合时间或分子量增加而增加。
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五．注意事项
1．反应时搅拌要快，均匀，使单体能够形成良 ．反应时搅拌要快，均匀， 好的珠状液体 2. 85℃ 左右保温阶段是实验成败的关键阶段， ℃ 此时聚合热逐渐放出，油滴开始变粘易发生粘连， 密切注意温度和转速的变化。 3.如果聚合过程中发生停电或聚合物粘在搅拌棒 上等异常现象，应及时降温终止反应并倾出反应 物，以免造成仪器报废。 4.聚乙烯醇难溶于水，必须等其完全溶解后，才 可以开始加热
问题思考
（1）分散剂作用原理是什么？如何如确定用量，改变用 量会不会产生什么影响？如不用聚乙烯醇用什么代替？ 答：分散剂的作用原理因类型不同有所区别，高分子分 散剂的作用机理是吸附在液滴表面，形成一层保护膜，起 保护胶体的作用，同时使表面张力降低，有利于液滴分散； 无机粉末类分散剂的作用机理是细粉吸附在液滴表面，起 机械隔离作用。 分散剂的用量主要根据聚合物种类和颗粒要求确定。 改变用量会影响颗粒大小和形状 不用聚乙烯醇，可以用明胶等其他高分子分散剂。
聚合装置
图1—1
四．实验步骤 1． 架好带有冷凝管、温度计、三口烧瓶的搅拌装置， ． 架好带有冷凝管、温度计、三口烧瓶的搅拌装置， 如图1－ 所示 所示； 如图 －1所示； 2． 分别将 苯乙烯加入100ml锥形瓶 ． 分别将0.3g BPO和16ml苯乙烯加入 和 苯乙烯加入 锥形瓶 轻轻摇动至溶解后加入250ml三口烧瓶中； 三口烧瓶中； 中，轻轻摇动至溶解后加入 三口烧瓶中 3． 再将 溶液和130ml去离子水冲洗 ． 再将7-8 ml 0.3% PVA溶液和 溶液和 去离子水冲洗 锥形瓶与量筒后加入250ml三口烧瓶中开始搅拌和加 锥形瓶与量筒后加入 三口烧瓶中开始搅拌和加 热； 4．在半小时内，将温度慢慢加热至 ．在半小时内，将温度慢慢加热至85-90℃，并保持 ℃ 此温度聚合反应2小时后 小时后， 此温度聚合反应 小时后，用吸管吸少量反应液于含冷 水的表面皿中观察，若聚合物变硬可结束反应； 水的表面皿中观察，若聚合物变硬可结束反应； 5．将反应液冷却至室温后，过滤分离，反覆水洗后， ．将反应液冷却至室温后，过滤分离，反覆水洗后， 在50℃下温风干燥后，称重。 ℃下温风干燥后，称重。
产生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ由基的方法
①引发剂引发，通过引发剂分解产生自由基 ②热引发，通过直接对单体进行加热，打开 乙烯基单体的双键生成自由基 ③光引发，在光的激发下，使许多烯类单体 形成自由基而聚合 ④辐射引发，通过高能辐射线，使单体吸收 辐射能而分解成自由基 ⑤等离子体引发，等离子体可以引发单体形 成自由基进行聚合，也可以使杂环开环聚合 ⑥微波引发，微波可以直接引发有些烯类单 体进行自由基聚合
悬浮聚合分类
悬浮聚合可根据单体对聚合物溶解与否，将其分为均相悬浮 悬浮聚合可根据单体对聚合物溶解与否， 聚合和非均相悬浮聚合。 聚合和非均相悬浮聚合。 (1)均相悬浮聚合 (1)均相悬浮聚合 如果聚合物溶于其单体中，则聚合物是透明的小珠， 如果聚合物溶于其单体中，则聚合物是透明的小珠，该 种悬浮聚合称为均相悬浮聚合或称珠状聚合。 种悬浮聚合称为均相悬浮聚合或称珠状聚合。如苯乙烯的 悬浮聚合和甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合等为均相悬浮聚合。 悬浮聚合和甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合等为均相悬浮聚合。 (2)非均相悬浮聚合 (2)非均相悬浮聚合 如果聚合物不溶于其单体中． 如果聚合物不溶于其单体中．聚合物将以不透明的小 颗粒沉淀下来， 颗粒沉淀下来，该种悬浮聚合称为非均相悬浮聚合或称沉 淀聚合。如氯乙烯、偏二氯乙烯、 淀聚合。如氯乙烯、偏二氯乙烯、三氟氯乙烯和四氟乙烯 的悬浮聚合等为非均相悬浮聚合。 的悬浮聚合等为非均相悬浮聚合。
一．实验目的 1． 通过对苯乙烯单体的悬浮聚合实验，了解自 通过对苯乙烯单体的悬浮聚合实验， 由基悬浮聚合的方法和配方中各组分的作用； 由基悬浮聚合的方法和配方中各组分的作用； 2．通过对聚合物颗粒均匀性和大小的控制，了解 通过对聚合物颗粒均匀性和大小的控制， 分散剂、升温速度、 分散剂、升温速度、搅拌形式与搅拌速度对悬浮 聚合的重要性。 聚合的重要性。 3．学习悬浮聚合的操作方法； 学习悬浮聚合的操作方法；
二．实验原理
悬浮聚合是指溶有引发剂的单体， 悬浮聚合是指溶有引发剂的单体，借 助悬浮剂的悬浮作用和机械搅拌， 助悬浮剂的悬浮作用和机械搅拌，使 单体以小液滴的形式分散在介质水中 的聚合过程。 的聚合过程。溶有引发剂的一个单体 小液滴， 小液滴，就相当于本体聚合的一个小 单元，因此，悬浮聚合也称为小本体 单元，因此，悬浮聚合也称为小本体 聚合。悬浮聚合中的主要组分是单体、 聚合。悬浮聚合中的主要组分是单体、 引发剂、悬浮剂和介质( 引发剂、悬浮剂和介质(水)。
苯乙烯自由基悬浮聚合
班 级：精化1003班 级：精化1003班 六组 刘振东 董晓杰32 董晓杰32 张天雄 41
自由基
自由基又称游离基，是具有非偶电子的基团或原子，它有两个主要 特性：一是化学反应活性高；二是具有磁矩。 在一个化学反应中，或在外界（光、热等）影响下，分子中共价 键分裂的结果，使共用电子对变为一方所独占，则形成离子；若分裂 的结果使共用电子对分属于两个原子（或基团），则形成自由基。
问题思考
（2）悬浮聚合对单体有什么要求？聚合前 单体应怎么处理？ 答：单体要求纯度高，使用前用碱洗除去 阻聚剂。
三．主要仪器和试剂 实验仪器： 实验仪器： 三口瓶（ 三口瓶（250ml）×1，球形冷凝 ） ， 管×1，电热锅×1，搅拌马达与搅 ，电热锅× ， 棒×1， ， 温度计（ 温度计（100℃）×1，量筒 ℃ ， （100ml）×1，锥形瓶（100ml） ） ，锥形瓶（ ） ×1，布氏漏斗×1 ，布氏漏斗× 和抽滤瓶× 。 和抽滤瓶×1。 实验试剂： 实验试剂： 苯乙烯单体， 苯乙烯单体，过氧化二苯甲酰 ），聚乙烯醇 ），去离 （BPO），聚乙烯醇（PVA），去离 ），聚乙烯醇（ ）， 子水