最新三篇离子型聚合工艺
高分子化学 第6章 离子聚合
3. 其它能产生 阳离子的物质
碘、氧鎓离子、高氯酸盐、六氯化铅盐等 引发活性较低，只能引发活性较高的单体。 高能辐射也能产生阳离子引发聚合，
CH3
异丁烯：
异丁烯是唯一能进行阳离子聚合的α —烯烃，且它 只能进行阳离子聚合。根据这一特性，常用异丁烯 来鉴别引发机理。
更高级的α —烯烃：由于位阻效应，只能形成二聚体(Dimer) 。
烷基乙烯基醚： 诱导效应：烷氧基使双键电子云密度降低； 共轭效应：氧上未共用电子对与碳碳双键形成P～π共轭， 使双键电子云密度增加。
阳离子聚合机 理的特点
讨论:阳离子聚合有
无自动加速现象 单基终止 ,无? 自动加速现 快引发、快增长、易转移、难终止。 象 終止方式是单基終止。
在阳离子聚合中，真正的动力学链终止较难实 现，但与阴离子聚合相比，却不易生成活性聚合 物，主要原因是反应体系中水是引发剂，又是終 止剂。另外，阳离子聚合易链转移。 但现在也可以作到活性聚合。
烯烃双键对质子的亲和力，可以从单体和质子 加成的的热焓判断。
增长反应比其他副反应快，即生成的碳
阳离子有适当的稳定性。
如：α —烯烃 乙烯(ethylene)： 无侧基，C=C电子云密度低，且不易极化，对质 子亲和力小，难以阳离子聚合。
丙烯(propylene)、丁烯(butylene)：
烷基供电性弱，生成的二级碳阳离子较活泼，易 发生重排(rearrangement)等副反应，生成更稳 定的三级碳阳离子。
+ CH2 C (BF3OH)
第七章、离子型与配位聚合生产
2）催化剂准备 – 活化处理 如CrO3-Al2O3-SiO2是载于硅胶上的 氧化铬固相催化剂（ phillips催化剂），要在 400~8000C下活化，使铬原子处于Cr+6状态。又 如将TiCl4还原为将TiCl3 – 配制 用溶剂将催化剂配成溶液，有利于准确计 量 3）聚合过程 – 操作方式 间歇操作 连续操作 – 聚合方法 淤浆法 单体溶于溶剂，聚合物不溶于溶剂 溶液法 单体溶和聚合物都溶于溶剂 本体气相法 没有溶剂，单体为气相 本体液相法 没有溶剂，单体为液相
– 在Ziegler-Natta催化剂作用下，可进行定向聚合 生产高规整度的聚合物
2. 配位聚合的工业应用
• 合成树脂 – 高密度聚乙烯 – 等规聚丙烯 • 合成橡胶 – 顺丁橡胶（顺式聚丁二烯） – 合成天然橡胶（顺式聚异戊二烯）
– 乙丙橡胶（乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物）
四、 离子聚合与配位聚合生产工艺特点
A
B
C
小
D
大
阴离子聚合反应 聚合反应历程包括链引发和链增长，可分为两种情况 – 引发剂和单体分子之间有两个电子转移 生成一个键 – 电子转移而不生成键，先生成自由基离 子，然后二聚成双离子
2.阴离子聚合的工业应用
1）合成天然橡胶（聚异戊二烯） 异戊二烯在Li引发下，定向聚合得到顺-1，4结 构为94%的，分子量分布窄的聚异戊二烯，主要用
于高抗冲击聚苯乙烯和ABS的增韧剂.
2）嵌段共聚物的合成 –根据阴离子聚合无终止，产物为活性聚合物的特点， 为高分子合成提供了特殊的合成方法，如AB、ABA型嵌 段共聚物的合成，在链末端加入功能团端基 –如苯乙烯（S）和丁二烯（B）阴离子嵌段共聚合成SBS 热塑性弹性体 S RLi ﹏﹏ B • 三步法 S S SBS SB-
离子型聚合物
• 四、离子聚合实例：
• 1、异丁烯非均相聚合—悬浮聚合生产丁基橡胶
• ①单体：异丁烯和少量异戊二烯(1～6%)为单体， • ②引发剂：以AlCl3为引发剂，氯甲烷为稀释剂，在－
• 其主要缺点:对聚合物的溶解性能不太好,容易产生挂胶现 象。
五、影响离子聚合的因素
• 1、单体：烯类单体取代基推电子能力越强，反应速率和 聚合度越大；
• 2、溶剂：应考虑① 可溶解单体和聚合物 ②有一定的极 性 ③不能与引发剂体系作用 ④沸点较低；
• 3、对应离子：与活性中心不能靠得太近； • 4、温度：应在较低温度下聚合； • 5、引发剂：应在有机溶剂中进行，防止被含氧化合物做
此外，如丙二烯、丁二烯、甲基乙炔等对聚合反应和聚 合物的立构规整性都是有害的；
饱和烃如乙烷和丙烷如含量高会降低单体的分压，影响 聚合速率，如有积累需定期排除。
因此，聚合用原料和助剂中杂质的含量必须减少到允许 的范围以下。聚合用丙烯的纯度＞99.6%，其它杂质允许含 量以10-6计。
②溶剂精制
❖ 聚合用的溶剂己烷也必须精制后使用。
③引发剂的配制
❖ 丙烯聚合采用的Ziegler-Natta络合引发剂，由四组分组 成：TiCl3/AlC2H5Cl2/K2TiF6/CH2=CH-CH2OC4H9
❖ 引发剂、配制引发剂的系统和聚合反应系统也必须严格防 止水和氧气的进入。
❖ 引发剂需现用现配，配制引发剂需经Z合成、B引发剂的配 制和A引发剂的配制。
离子型聚合
1、概念： 由离子活性种引发的聚合反应。
2、根据电荷性质分类： 阴离子聚合
聚合物聚合方法
聚合物聚合方法
在化学领域中，聚合物是由许多重复单元组成的高分子化合物，其可以通过聚合方法进行制备。
聚合物的合成方法有许多种，每种方法都有自己的特点和适用范围。
下面将介绍几种常见的聚合物聚合方法。
自由基聚合方法
自由基聚合方法是一种常用的聚合物制备技术。
该方法通过引发剂的作用，将单体中的双键或其他活性基团引发聚合反应，生成线性或支化的高分子链。
自由基聚合方法简单易行，适用于大多数单体的聚合制备。
离子聚合方法
离子聚合方法是利用阳离子或阴离子参与聚合反应的一种方法。
离子聚合方法主要包括阳离子聚合和阴离子聚合两种。
通过选择不同的单体和引发剂，可以实现对特定多亚胺的选择性聚合。
阴离子和正离子方法
在聚合物合成中，常用的还有阴离子和正离子方法。
阴离子和正离子方法通过引发剂将单体转化为聚合物，适用于一些特定性质要求高的聚合物的制备。
金属催化聚合方法
金属催化聚合方法是一种高效的聚合物合成技术。
通过金属催化剂的作用，可以促进单体之间的键合反应，实现高分子链的构建。
金属催化聚合方法在合成高性能聚合物中具有重要应用。
间位聚合方法
间位聚合方法是一种特殊的聚合技术，通过在特定位置引入功能基团，实现高分子链的定向生长。
间位聚合方法可以控制聚合物的结构和性能，具有广泛的应用前景。
总的来说，聚合物的合成方法多种多样，每种方法都有其独特的优势和适用范围。
在实际应用中，可以根据所需聚合物的性质和用途选择合适的聚合方法进行制备。
随着化学合成技术的不断发展，相信聚合物聚合方法将会有更多新的突破和创新。
【高分子合成工艺学】第八章 离子聚合与配位聚合生产工艺
丁基橡胶性能 气密性优良 ：透气性为烃类橡胶最低 抗臭氧性好：比天然橡胶、丁苯橡胶高10倍 耐热、耐候性优异 耐酸碱和极性溶剂 电绝缘性能好 应用 因其良好气密性，主要用途制造内胎和水胎。还可
用作电绝缘护套及医疗卫生用品。
生产过程
▪ 三步法制取SBS包括：原材料精制、三嵌段物的制备、 SBS脱气及弹性体的造粒包装四个工序。
▪ 聚合设备为聚合釜，配夹套冷却或加热，以配制好的 单锂有机化合物正丁基锂溶液为引发剂，聚合反应在 非极性溶剂中于惰性气体保护下分三段进行。
▪ 先向聚合釜中加入总量1/2的苯乙烯，然后加入引 发剂溶液。
（1）正离子型聚合的活性中心是碳正离子：
A B + CH2=CH X
A CH2 CH B X
[ CH2 CH ]n X
（2）负离子型聚合的活性中心是碳负离子：
A B + CH2=CH Y
B CH2 CH A Y
[ CH2 CH ]n Y
（3）配位离子聚合的活性中心是具有金属碳键
的配位离子：
Cat-R + CH2=CH Z
SBS结构
S
B
S
线型SBS
S B
S B
B
B
S
S
星型SBS
SBS应用
▪ 概念
8.4 配位聚合
是指烯类单体的碳－碳双键首先在过渡金属引发 剂活性中心上进行配位、活化，随后单体分子相 继插入过渡金属－碳键中进行链增长的过程。
8.4.1 Ziegler-Natta催化剂
1953年，Ziegler等发现以乙酰丙酮的锆盐和Et3Al 催化可得到高分子量的乙烯聚合物，并在此基础上开发 了的乙烯聚合催化剂TiCl4 - AlEt3。
塑料生产工艺流程(3篇)
第1篇一、引言塑料作为一种重要的合成材料，广泛应用于各个领域，如建筑、汽车、家电、包装、医疗等。
随着科技的不断发展，塑料的生产工艺也在不断优化和升级。
本文将详细介绍塑料生产工艺流程，以便读者更好地了解塑料的生产过程。
二、塑料生产工艺流程概述塑料生产工艺流程主要包括以下几个阶段：原料准备、塑料成型、塑料加工、塑料制品后处理、成品检验。
三、塑料生产工艺流程详解1. 原料准备（1）原料选择：根据塑料产品的性能要求和用途，选择合适的塑料原料。
常见的塑料原料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）等。
（2）原料处理：将原料进行粉碎、干燥、过筛等处理，以满足塑料成型工艺的要求。
2. 塑料成型（1）挤出成型：将处理好的原料送入挤出机，通过加热、塑化、挤出等过程，使原料形成连续的塑料管、棒、薄膜等。
（2）注塑成型：将处理好的原料送入注塑机，通过加热、塑化、注射、冷却、脱模等过程，使原料形成各种形状的塑料制品。
（3）吹塑成型：将处理好的原料送入吹塑机，通过加热、塑化、吹塑、冷却、脱模等过程，使原料形成各种形状的塑料制品。
（4）拉伸吹塑成型：将处理好的原料送入拉伸吹塑机，通过加热、塑化、拉伸、吹塑、冷却、脱模等过程，使原料形成具有高强度的塑料制品。
3. 塑料加工（1）剪切加工：将成型后的塑料材料进行剪切、裁剪、切割等加工，以满足产品尺寸和形状的要求。
（2）焊接加工：将不同形状、尺寸的塑料部件进行焊接，形成整体产品。
（3）热成型：将塑料材料加热至一定温度，使其软化，然后通过模具成型，形成所需形状的产品。
4. 塑料制品后处理（1）表面处理：对塑料制品进行表面处理，如喷漆、电镀、印刷等，以提高产品的美观性和耐腐蚀性。
（2）热处理：对塑料制品进行热处理，如退火、时效等，以提高产品的性能和稳定性。
5. 成品检验（1）外观检验：检查塑料制品的外观质量，如尺寸、形状、色泽、表面光洁度等。
（2）性能检验：检查塑料制品的性能，如强度、硬度、耐热性、耐腐蚀性等。
聚合化学合成工艺
一、聚合物合成工业与生产工艺概述1. 简述高分子化合物的生产过程：原料准备与精制、催化剂（引发剂）配制、聚合反应、分离过程、聚合物后处理。
2. 比较连续生产和间歇生产工艺的特点：（1）间歇生产（聚合物在聚合反应器中分批生产的，当反应达到要求的转化率时，将聚合物从聚合反应器中卸出）：a. 不易实现操作过程的全部自动化b. 反应器单位容积单位时间内的生产能力受到影响，不适于大规模生产。
c. 优点：反应条件易控制，便于改变工艺条件。
所以灵活性大，适于小批量生产，容易改变品种和牌号。
（2）连续生产（单体和引发剂（催化剂）等连续进入聚合反应器，反应得到的聚合物连续不断地流出聚合反应器）：a. 容易实现操作过程的全部自动化，所得产品的质量规格稳定。
b.适合大规模生产，劳动生产率高，成本较低。
c. 缺点：不宜经常改变产品牌号。
3. 自由基聚合的实施方法有哪些及特征：4. 影响聚合物分子量和其分子量分布的主要因素：（1）分子量：单体浓度（单体浓度增大，聚合速率增大，聚合度增大）；单体杂质（部分杂质有链转移、缓聚或阻聚的作用，聚合度下降）；引发剂浓度（引发剂浓度增大，聚合速率增大，分子量下降）；温度（温度升高，聚合速率增大，分子量下降）。
（2）分子量分布（在不同反应阶段所生成的聚合物的分子量是变化的，产物分子量不均一，必然会有一定分布）：自动加速过程、链转移导致的支化和交联、不同聚合阶段聚合条件不同。
二、本体法自由基聚合工艺1. 自由基本体聚合的优缺点，以及解决这些缺点的方法有哪些？（1）优点：由于不含溶剂或其他反应介质，产品纯净；工艺简单、流程短、生产设备少、投资也较少；反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续生产。
（2）缺点：放热量大，反应热排除困难，不易保持一定的反应温度（分子量分布变宽；自动加速效应，局部过热，使低分子气化，产品有气泡变色，温度失控、引起爆聚）；单体是气或液态，易流动，聚合反应发生以后，生成的聚合物如溶于单体则形成粘稠溶液，聚合程度越深入，物料越粘稠，甚至在常温下会成为固体（分子量分布变宽；凝胶效应，含有未反应的单体和低聚物）。
聚合工艺年度总结汇报(3篇)
第1篇尊敬的领导，亲爱的同事们：随着岁月的流转，我们又迎来了新的一年。
在过去的一年里，我负责的聚合工艺工作在大家的共同努力下，取得了显著的成果。
现将本年度的工作总结如下：一、工作回顾1. 工艺优化与创新：在过去的一年中，我们针对聚合工艺进行了多次优化，通过调整反应条件、改进设备操作等手段，提高了产品的质量和产量。
同时，我们成功研发了一项新的聚合工艺，为公司的技术创新积累了宝贵经验。
2. 设备管理与维护：我们高度重视设备的管理与维护工作，定期对设备进行检修，确保设备运行稳定。
通过加强设备管理，有效降低了故障率，提高了生产效率。
3. 质量控制：我们严格执行质量控制标准，从原料采购、生产过程到成品检验，每个环节都严格把关。
通过持续改进，产品质量得到了稳步提升，客户满意度不断提高。
4. 团队建设：我们注重团队建设，定期组织内部培训，提高员工的专业技能和综合素质。
通过加强团队协作，提升了整体工作效率。
二、工作亮点1. 生产效率提升：通过工艺优化，本年度聚合产品的产量比去年同期提高了20%，生产效率得到了显著提升。
2. 产品质量稳定：经过严格的质量控制，本年度聚合产品的合格率达到98%，较去年同期提高了5个百分点。
3. 技术创新：成功研发的新聚合工艺为公司节省了生产成本，提高了产品竞争力。
三、工作不足1. 人员技能培训：虽然我们加强了内部培训，但仍有部分员工的专业技能有待提高。
2. 设备更新换代：部分设备老化，影响生产效率，需逐步进行更新换代。
四、今后工作计划1. 加强人员培训：继续加强员工的专业技能培训，提高团队整体素质。
2. 设备更新：计划在明年逐步更新部分老旧设备，提高生产效率。
3. 工艺改进：持续优化聚合工艺，降低生产成本，提高产品质量。
4. 市场拓展：积极开拓新市场，扩大产品销售范围。
在新的一年里，我们将继续努力，不断进取，为公司的发展贡献自己的力量。
感谢领导和同事们的支持与帮助，让我们携手共进，共创美好未来！汇报人：[您的姓名]日期：[汇报日期]第2篇尊敬的领导，亲爱的同事们：随着2021年的结束，我谨以此篇年度总结汇报，回顾过去一年在聚合工艺工作中的点点滴滴，总结经验，分析不足，展望未来。
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9．1 概述
突出特点 由于阳离子具有很高的活性，极快的反应速度，同时也对微量 的助催化剂和杂质非常敏感，极易发生各种副反应。
获得高分子量的聚合物的方法？
9．2 丁基橡胶
9．2．1 生产丁基橡胶的原料、规格
合成丁基橡胶的主要原料： 单体：异丁烯及异戊二烯； 溶剂：氯甲烷 催化剂：三氯化铝。
2．单体浓度和配料比 单体浓度过高，反应温度升高很快，反应过于激烈难以控制， 容易导致结块，甚至催化剂还未加足量就被迫停止反应。 单体浓度过低时，结冰现象严重，(一氯化碳冰点为— 97．7℃)也不能获得较高的转化率。
聚合物分子量与配料中单体含量的关系如图l0．9所示：
3．聚合温度 随着聚合温度的提高，聚合物的分子量直线下降。
2） 进一步脱除残留的氯甲烷和单体异丁烯在真空气提塔中进 行。气提塔内装有搅拌器，操作真空度为30kPa，气提温度50— 60℃。
3）闪蒸后的橡胶颗粒经振动筛除去大部分夹带的水后，
4）采取挤压膨胀干燥机或输送式热风箱，来自干燥系统的未反应单体和溶剂进入精 馏分离系统。 工业上的闪蒸气脱水干燥可兼用乙二醇吸收和 固体吸附干燥两种方法。
9．2．5 生产控制因索
1．杂质
按照其作用原理，杂质可以分为给电子体和烯烃两类。
当给电子体杂质含量极少时，与AlCl3生成的络合物可以离解 成为活性催化剂；但是，若杂质与AlCl3反应生成物活性不高， 会导致转化率降低。
烯烃类杂质在聚合过程中的影响，正丁烯的存在可以加剧链 转移反应，使分子量降低，而系统内存在二异丁烯时，只有 当催化剂对二异丁烯的比例达到一定的程度之后，聚合才能 开始。
6）橡胶的水淤浆液用泵达到挤出干燥系统，干燥后包 装为成品。
7）闪蒸罐出来的蒸气经活性氧化铝干燥、分馏后送到 进料和催化剂配制系统循环使用。
1．催化剂的配制
配制催化剂时，先把一部分溶液直接加到固体AlCl3的容器中， 调制成含AlCl3 4％－5％的溶液，然后再稀释到1％左右并经冷 至90－95℃后送入聚合反应器。 催化剂的配制可采取常温配制法和低温配制法两种。 低温配制法如图10．2所示。
乙二醇干燥脱水的流程为：在操作压力170一340kPa(表压)、 温度40—50℃下，乙二醇吸收闪蒸气中大部分的水和部分毒 物及少量氯中烷和从塔底排出。解析再生。而塔顶出来的物 料含水量小于50ppm，送往固体吸附干燥塔进一步脱水。固 体吸附干燥塔采用活性氧化铝或沸石、分子筛作为吸附剂。
如图10．5所示，来自干燥系统的未反应单体和溶剂进 入精馏分离系统。第一精馏塔塔板数约120块，塔顶蒸 出烯烃含量＜50ppm的氯甲烷。塔底引出的异丁烯、异 戊二烯和残余的氯甲烷被送入约含有30个塔板数的第二 蒸馏塔。从第二蒸馏塔顶部得到含3％一10％异丁烯的 氯甲烷可再作为进料使用，从塔的底部得到异丁烯和异 戊二烯。经过除去高沸点的精制系统，可作原料用。
采用正丁烷和异戊烷作溶剂的均相溶液聚合，最早是从减轻聚 合物的挂胶结垢作用来设计的。但是在—100℃的低温下，均 相溶液的粘度非常之大，给传质传热带来很大的困难．所以一 般要求聚合物浓度不超过4％一5％。使单位体积的聚合物溶剂 和未反应单体的回收量增加，同时，也大大地降低了聚合物的 生产能力。而挂胶和结垢同样不可避免，所以工业上仍普遍采 用氯甲烷为溶剂。
2．聚合
如图 10．3所示， 保持聚合 温度在— 100℃左右 右。
3．分离后处理
1）聚合物的淤浆溶液被喷到闪蒸塔的热水中，变成颗粒而分散， 溶剂与末反应单体被蒸发出来。
闪蒸时工艺条件为温度：65—75℃，操作压力140一150kPa，胶 液与热水体积比为1：(8—10)，pH约为7—9。为防止橡胶粒子 互相粘接和老化，可加入橡胶量1％的金属硬酯酸盐和0．2％左 右的防老剂。
4．催化剂
从图10．13看出：催化剂用量少时，单体转化率低，用量 大．转化率高。 工业生产中引发剂一般为单体的0．02％一0．05％。
5．溶剂
溶剂决定了生成的聚合物的溶解度。丁基橡胶均相溶液聚合法 或非均相溶液淤浆聚合法所采用的溶剂是不同的。用于淤浆聚 合的溶剂要求沸点低于—100℃，不溶解聚合物，对催化剂是 惰性的，通常使用易于溶解催化剂A1C13的CH3C1。
结束语
谢谢大家聆听！！！
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1）将粗异丁烯和氯甲烷分别在脱水塔和精馏塔进行脱 水和精制以后，与异戊二烯在混合槽中按一定的比例混 合。
2）混合液在冷却器里冷至 -100℃，然后送入反应器。
3）同时配制好催化剂溶液并冷却。
4）聚合反应在 -98℃左右进行，几乎瞬时完成。聚合物 在氯甲烷中沉淀形成颗粒状浆液。
5）聚合后的淤浆液从反应器中溢流出来进入盛有热水 的闪蒸罐，在此蒸发氯甲烷和未反应单体。
9．2．2丁基橡胶合成的生产配方及工艺条件
9．2．3 丁基橡胶聚合反应的特点
（1）在氯代烃类强极性溶剂中，异丁烯和异戊二烯 的聚合反应是一种沉淀聚合反应。 （2）体系粘度低，聚合热可以很方便地移出，且便 于聚合物物料的强制循环和输送。 （3）聚合物具有较为理想的分子量和分子量分布。
9．2．4 丁基橡胶的生产工艺过程 采用不良溶剂的淤浆聚合法
9．2．6 丁基橡胶的结构、性能及应用
空气透过率比天然橡胶小一个数量级。
9．2．7 丁基橡胶的改性及技术进展
1．丁基椽胶改性 （1）卤化丁基橡胶 （2）交联丁基橡胶
2．丁基橡胶的技术进展
(1)采用烃类溶剂的溶液聚合工艺 (2)添加界面活性剂改进淤浆的稳定性
作业
1、阳离子聚合反应的特点 2、丁基橡胶聚合反应的特点 3、丁基橡胶合成工艺过程