高分子聚合方法
高分子聚合物的合成与应用
高分子聚合物的合成与应用高分子聚合物是一种由大量重复单元组成的巨大分子链，具有多种优异的性能和广泛的应用领域。
在本文中，我们将探讨高分子聚合物的合成方法以及其在不同领域的应用。
一、高分子聚合物的合成方法1. 自由基聚合法自由基聚合法是一种常用的高分子聚合物合成方法。
它通过引入自由基引发剂，使单体分子中的双键发生开环反应，形成自由基，从而引发聚合反应。
这种方法可以合成各种类型的高分子聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 阳离子聚合法阳离子聚合法是另一种常用的高分子聚合物合成方法。
它通过引入阳离子引发剂，使单体分子中的双键发生开环反应，形成阳离子，从而引发聚合反应。
这种方法适用于合成一些特殊结构的高分子聚合物，例如聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
3. 阴离子聚合法阴离子聚合法是一种常用的高分子聚合物合成方法。
它通过引入阴离子引发剂，使单体分子中的双键发生开环反应，形成阴离子，从而引发聚合反应。
这种方法适用于合成一些特殊结构的高分子聚合物，例如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等。
二、高分子聚合物的应用领域1. 塑料工业高分子聚合物在塑料工业中有着广泛的应用。
它们可以通过调整聚合反应的条件和单体的选择，制备出具有不同性能的塑料产品。
例如，聚乙烯可以用于制作塑料袋、塑料瓶等日常用品；聚苯乙烯可以用于制作泡沫塑料，如保温材料和包装材料等。
2. 纺织工业高分子聚合物在纺织工业中也有着重要的应用。
例如，聚酯纤维是一种常见的合成纤维，具有优异的强度和耐磨性，可用于制作衣物、家居用品等；聚酰胺纤维则具有良好的弹性和耐热性，可用于制作弹性纤维和高温材料。
3. 医药领域高分子聚合物在医药领域中也有着广泛的应用。
例如，聚乳酸是一种可降解的高分子材料，可用于制作缝合线和药物缓释系统等；聚丙烯酰胺凝胶是一种生物相容性高的材料，可用于制作人工关节和组织工程材料等。
4. 电子工业高分子聚合物在电子工业中也有着重要的应用。
例如，聚苯乙烯是一种常用的绝缘材料，可用于制作电子元件的外壳和绝缘层；聚酰亚胺是一种高温稳定的材料，可用于制作电路板和电子封装材料等。
高分子化学第五章 聚合实施方法
溶剂对聚合的影响：
溶剂对聚合活性有很大影响，因为溶剂难以做到完全惰 性，对引发剂有诱导分解作用，对自由基有链转移反应。 溶剂对引发剂分解速率依如下顺序递增: 芳烃、烷烃、醇类、醚类、胺类。 向溶剂链转移的结果使分子量降低。 向溶剂分子链转移: 水为零, 苯较小, 卤代烃较大。 溶剂对聚合物的溶解性能与凝胶效应有关： 良溶剂，为均相聚合，[M]不高时，可消除凝胶效应
第五章 聚合方法
1、聚合方法和体系分类
2、本体聚合
3、溶液聚合 4、悬浮聚合 5、乳液聚合
聚合方法概述
本体聚合
自由基聚合方法
溶液聚合 悬浮聚合 乳液聚合 溶液聚合
离子和配位聚合方法
本体聚合
熔融缩聚
逐步聚合方法
溶液缩聚
界面缩聚
固相缩聚
一、聚合方法和体系分类 （一）按单体在介质中的分散状态分类
而且还常比形成的聚合物的熔融温度高出10－20℃ 。 整个聚合体系始终处于熔融状态的聚合反应；由于这类 反应常是固体单体的官能团的缩聚，故常称熔融缩聚。 这种聚合除有时加入少量催化剂外，一般均不加任何溶 剂，所以实质上它也是本体聚合。
界面缩聚— 两种单体分别溶于互不相溶的介质中，随后
把两种单体溶液倒在一起，后，即成纺丝液。
例二. 醋酸乙烯酯溶液聚合
以甲醇为溶剂, AIBN为引发剂, 65℃聚合, 转化率60%，过高
会引起链转移，导致支链。 聚醋酸乙烯酯的Tg = 28℃，有较好的粘结性。 在酸性或碱性条件下醇解可得到聚乙烯醇。用作合成纤维时， 聚合度1700，醇解度98%～100%（1799）；用作分散剂和织物助剂 时，聚合度1700，醇解度88%左右（1788）。
高分子材料制备方法
高分子材料制备方法
高分子材料制备方法有很多种，以下是常见的几种方法：
1. 添加聚合法：通过将单体加入反应体系中，在适当的温度和反应条件下进行聚合反应，来制备高分子材料。
常见的添加聚合法有自由基聚合法、阴离子聚合法、阳离子聚合法、共聚法等。
2. 缩聚法：通过合成可溶性低聚物和聚合物，然后通过化学反应或物理处理将其聚合成高分子材料。
常见的缩聚法有聚酯缩聚法、聚酰胺缩聚法、聚酰胺缩聚法等。
3. 乳液聚合法：将单体与表面活性剂、乳化剂等混合形成乳液，并通过反应引发剂或共聚催化剂进行聚合反应，得到乳液聚合物。
乳液聚合法具有操作简便、能够得到高纯度、高分子量聚合物等优点。
4. 溶液聚合法：将单体溶解在溶剂中，添加引发剂或催化剂，然后通过聚合反应得到高分子溶液。
常见的溶液聚合法有溶液聚合法、聚合溶胶-凝胶法等。
5. 辐射聚合法：通过辐射源（如光、电子束、离子束等）照射单体或预聚合体，使其发生聚合反应。
辐射聚合法具有反应速度快、操作简单等优点。
6. 其他方法：还有一些其他制备方法，如发泡法、交联法、剪切聚合法、纺丝
法等。
需要根据具体的高分子材料的性质和用途来选择适合的制备方法。
合成高分子化合物的方法
合成高分子化合物的方法合成高分子化合物的方法有多种，下面将详细介绍其中的一些主要方法。
聚合反应是一种常用的合成高分子化合物的方法。
聚合反应是将低分子化合物（单体）通过共价键的形成进行化学反应，形成长链高分子化合物。
聚合反应可以分为自由基聚合反应、阴离子聚合反应、阳离子聚合反应、离子复合聚合反应和开环聚合反应等。
自由基聚合反应是最常见的聚合反应之一，其特点是反应活性高、反应速度快。
自由基聚合反应中，单体通过自由基的产生和引发剂的作用形成自由基，并与其他自由基反应形成长链高分子。
例如，乙烯的自由基聚合反应可以用过氧化二丁酮作为引发剂，产生苯乙烯聚合物。
阴离子聚合反应是另一种常用的聚合反应方式，其特点是反应活性高、反应速度快。
阴离子聚合反应中，单体通过阴离子的产生和负离子引发剂的作用形成阴离子，并与其他阴离子进行共价结合，形成高分子链。
例如，苯乙烯的阴离子聚合反应可以用强碱如氢氧化钠作为引发剂，产生聚苯乙烯。
阳离子聚合反应是较为常见的聚合反应，其特点是反应活性高、反应速度快。
阳离子聚合反应中，单体通过阳离子的产生和阳离子引发剂的作用形成阳离子，并与其他阳离子进行共价结合，形成高分子链。
例如，异丁烯的阳离子聚合反应可以用酸催化剂如三氯化铝作为引发剂，产生聚异丁烯。
离子复合聚合反应是一种通过阳离子和阴离子之间的吸引作用形成高分子的合成方法。
离子复合聚合反应中，单体通过引发剂的作用分别产生阳离子和阴离子，然后通过离子的复合作用形成高分子链。
例如，聚合四甲基氯化铵和聚合对苯二硫酸酯就是通过离子复合聚合反应进行的。
开环聚合反应是通过开环单体在环内进行聚合形成高分子链。
开环聚合反应可以分为阻章聚合和开环增长两种方式。
阻章聚合是指环内单体通过聚合反应断裂环内键，形成高分子链。
开环增长是指环内单体通过向环内键添加反应物，使高分子链不断增长。
例如，乳酸聚合通过对乳酸环内的酸酐进行聚合开环而形成聚乳酸。
此外，还有其他合成高分子化合物的方法，如缩聚反应、溶液聚合、悬浮聚合等。
高分子合成化学专题-聚合方法
14028.70825
PS样品的MALDI-TOF MS 谱图，Mn=12663.43, Mw=12781.37, Mz=12896.10, PDI=1.01
14654.50813
8000 6000 4000 2000 0 10000
9442.64518 9859.91652 10172.47271 10275.67694
+ Et N NO2 3
Et3NH +
NO2 NO2
NO2 NO2
NO2
+
阴离子聚合，尤其是非极性单体如苯乙烯、丁二烯等的聚合，假若聚合 体系很干净的话，本身是没有链转移和链终止反应的，即是活性聚合。相对 于其它链式聚合，阴离子聚合是比较容易实现活性聚合的，这也是为什么活 性聚合首先是通过阴离子聚合方法实现的原因。 但是对于丙烯酸酯、甲基乙烯酮、丙烯腈等极性单体的阴离子聚合，情 况要复杂一些。这些单体中的极性取代基（酯基、酮基、腈基）容易与聚合 体系中的亲核性物质如引发剂或增长链阴离子等发生副反应而导致链终止。 以甲基丙烯酸甲酯的阴离子聚合为例，已观察到以下几种亲核取代副反应：
阴离子聚合没有链终止反应.
自由基聚合的链终止反应速度常数kt比链增长反应速度常数kp约大104倍, 偶合和歧
化反应的活化能接近于0, 自由基平均寿命只有几秒, 因此链终止反应不可避免.
阴离于聚合活性链端带有相同的电荷, 不能发生偶合终止或歧化终止反应; 从活性
链上脱去H-十分困难, 用烷基锂引发苯乙烯、丁二烯在脂肪烃、苯或醚类溶剂中聚 合基本上不存在链转移反应，因此活性种不会自动消失.
碳阴离子和碳阳离子活性中心的稳定性和反应活性，主要取决于离子(源于单体)的结 构与性质；也强烈依赖于温度和溶剂性质，同一离子在不同的环境中可能表现出完全 不同的性质. 离子型聚合对实验条件的要求较高，微量的水、空气或杂质都会时聚合过程产生强烈 的影响，这些因素使得离子型聚合比自由基聚合复杂得多. 碳自由基，sp3杂化碳，四面体，高度不稳定, 极易发生偶联反应 碳阴离子，sp3杂化碳，变形四面体，拉电子基团可提高稳定性 活性聚合特征：快引发、慢增长(仍比自由基聚合快)、无终止 碳阳离子，sp2杂化碳，平面三角形，极不稳定, 易发生-H消去反应 快引发，速增长(活化能为负值)、易转移、难终止.
高分子化学聚合方法
高分子化学聚合方法1.高分子化学聚合方法是通过将单体分子连接起来形成高分子链的过程。
在高分子化学中，聚合是一种重要的方法，用于合成具有特定性质和功能的高分子材料。
本文将介绍几种常见的高分子化学聚合方法。
2. 自由基聚合自由基聚合是一种常见的聚合方法，其中自由基起到连接单体以形成高分子链的作用。
这种聚合方法通常需要一个引发剂来生成自由基。
引发剂的种类非常多，常见的有过氧化物、硫醇和光敏引发剂等。
自由基聚合的优点是反应条件温和、反应速率较快，适用于多种单体。
3. 阳离子聚合阳离子聚合是另一种常用的聚合方法，其中阳离子起到连接单体的作用。
这种聚合方法需要在反应体系中加入一个酸性催化剂，以形成阳离子。
阳离子聚合通常适用于带有活泼亲电基团的单体，如环氧树脂和乳液聚合物。
4. 阴离子聚合阴离子聚合是一种通过阴离子的连接作用来形成高分子链的聚合方法。
这种聚合方法通常需要在反应体系中加入碱性催化剂，以形成阴离子。
阴离子聚合适用于带有活泼亲核基团的单体，如丙烯酸和乙烯基醚。
5. 双键聚合双键聚合是一种通过双键的共轭作用来形成高分子链的聚合方法。
这种聚合方法适用于具有共轭结构的单体，如聚合物太阳能电池和有机发光二极管。
6. 离子共聚合离子共聚合是一种将阳离子和阴离子进行聚合的方法。
这种聚合方法可以用于合成具有特殊性质的高分子材料，如离子交换树脂和水凝胶。
7. 环氧树脂聚合环氧树脂聚合是一种通过环氧基团的开环反应形成高分子链的聚合方法。
环氧树脂聚合常用于涂料、黏合剂和复合材料的制备中。
8. 聚合反应控制在高分子化学聚合方法中，精确控制反应的条件和参数对于获得理想的高分子材料至关重要。
常见的聚合反应控制方法包括温度控制、引发剂用量控制和反应时间控制等。
9. 应用领域高分子化学聚合方法在许多领域都有广泛的应用。
例如，它们可以用于合成高分子材料，如塑料、纤维和弹性体等。
此外，高分子化学聚合方法还可以用于制备功能性高分子材料，如药物递送系统、聚合物光学材料和生物医学材料等。
高分子材料合成方法
高分子材料合成方法高分子材料是一种重要的功能材料，广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等领域。
高分子材料的合成方法多种多样，本文将介绍几种常见的高分子材料合成方法。
一、聚合反应法。
聚合反应法是一种常见的高分子材料合成方法，其原理是通过将单体分子进行聚合反应，形成高分子链。
聚合反应法包括自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、离子聚合等多种类型，其中自由基聚合是最为常见的一种。
在自由基聚合过程中，单体分子中的双键被引发剂或光引发剂引发，产生自由基，自由基不断地进行加成反应，最终形成高分子链。
聚合反应法具有操作简单、反应条件温和、产率高等优点，因此被广泛应用于高分子材料的合成中。
二、缩聚反应法。
缩聚反应法是另一种常见的高分子材料合成方法，其原理是通过两个或多个分子中的官能团之间的结合反应，形成高分子链。
缩聚反应法包括酯化缩聚、醚化缩聚、酰胺化缩聚等多种类型，其中酯化缩聚是应用最为广泛的一种。
在酯化缩聚过程中，两个羧酸分子经过脱水反应形成酯键，不断地进行重复反应，最终形成高分子链。
缩聚反应法具有原料易得、反应条件温和、产率高等优点，因此也被广泛应用于高分子材料的合成中。
三、环氧树脂固化法。
环氧树脂固化法是一种特殊的高分子材料合成方法，其原理是通过环氧树脂与固化剂之间的反应，形成三维网络结构的高分子材料。
环氧树脂固化法具有操作简单、成型方便、性能优异等优点，因此被广泛应用于复合材料、粘接剂、涂料等领域。
四、离子交换法。
离子交换法是一种特殊的高分子材料合成方法，其原理是通过高分子材料中的官能团与离子交换树脂中的离子进行交换反应，形成新的高分子材料。
离子交换法具有选择性强、反应速度快、操作简便等优点，因此被广泛应用于高分子材料的改性和功能化中。
综上所述，高分子材料合成方法多种多样，包括聚合反应法、缩聚反应法、环氧树脂固化法、离子交换法等多种类型。
不同的合成方法适用于不同的高分子材料，选择合适的合成方法对于高分子材料的性能和应用具有重要意义。
高分子聚合的方法
高分子聚合的方法高分子聚合即是指将单体分子通过化学反应的方式，以共价键的形式连接起来形成高分子化合物的过程。
高分子聚合方法有多种，主要包括自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、离子聚合和自由基链转移聚合等。
下面将详细介绍每种方法的原理和特点。
1. 自由基聚合：自由基聚合是最常用的高分子聚合方法之一，其原理是通过自由基的引发剂引发单体中的双键发生自由基聚合反应，形成线性或分支结构的高分子化合物。
自由基聚合过程中，单体经历引发、传递和引发剂消耗三个步骤。
具体而言，首先是引发步骤，引发剂通过过氧化物、有机过氧化物或光照等方式释放自由基，引发单体中的双键发生自由基聚合反应。
然后是传递步骤，聚合反应中产生的自由基可以与另一个单体分子发生反应，形成新的自由基，进而继续链式聚合反应。
最后是引发剂消耗步骤，随着聚合反应的进行，引发剂逐渐被消耗殆尽。
自由基聚合的特点是反应速度较快，适用于大部分单体聚合，具有较高的化学反应活性，能够在室温下进行。
2. 阴离子聚合：阴离子聚合是通过引发剂引发单体中的阴离子发生聚合反应，形成线性高分子化合物。
阴离子聚合反应中，引发剂一般是含有负电荷的离子，如邻苯二甲酸酯等。
在反应过程中，引发剂释放出负离子，与单体中活泼的负离子结合，形成自由基，进而引发单体分子的阴离子聚合反应。
阴离子聚合的特点是具有高选择性和温和反应条件，适用于具有活性负离子或能够稳定负离子的单体。
3. 阳离子聚合：阳离子聚合是通过引发剂引发单体中的阳离子发生聚合反应，形成线性高分子化合物。
阳离子聚合反应中，引发剂一般是含有正电荷的离子，如单质铝、硼氢化锂等。
在反应过程中，引发剂释放出正离子，与单体分子中的双键、酸性官能团等发生反应，进而引发单体分子的阳离子聚合反应。
阳离子聚合的特点是具有高温、低活性等反应条件，适用于具有活性阳离子或能够稳定阳离子的单体。
4. 离子聚合：离子聚合是通过引发剂引发单体中的阴离子和阳离子共同发生聚合反应，形成线性或交联的高分子化合物。
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第三章 聚合方法
3.3.1.2 溶剂的选择
溶剂对聚合活性有很大影响，溶剂难以完全惰性，对引
发剂有诱导分解作用，对自由基有链转移反应。
溶剂对引发剂分解速率依如下递增: 芳烃、烷烃、醇类、 醚类、胺类。 各种溶剂分子的链转移常数变化大: 水为零、苯较小、卤 代烃较大。
因此，单体液滴越来越小、越来越少。而胶束粒子越来越 大。同时单体液滴上多余的乳化剂转移到增大的胶束上，以 补充乳化剂的不足。这种由胶束内单体聚合形成聚合物颗粒 的过程，称为“胶束成核”。 水相中的单体也可发生聚合，吸附乳化剂形成乳胶颗粒， 这种过程称为“均相成核”。 单体水溶性大及乳化剂浓度低，容易均相成核，如VAc；
第三章 聚合方法
例3. （甲基）丙烯酸酯类溶液聚合
（甲基）丙烯酸酯类单体有一个很大的家族，包括甲基
丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、乙基己酯；丙烯酸甲酯、 乙酯、 丁酯、 乙基己酯等，还有（甲基）丙烯酸β-羟乙酯、羟丙 酯等。除了甲基丙烯酸甲酯之外，这类单体很少采用均聚 合，大多进行共聚； 丙烯酸甲酯、 乙酯、 丁酯、 乙基己酯均聚物的玻璃化温 度为8 ℃ 、 －22 ℃ 、－ 54 ℃ 、－ 70℃ 。可根据需要进行 共聚调节。也可与苯乙烯、醋酸乙烯酯共聚，以苯、醋酸丁
1. 搅拌强度；2. 分散剂的性质和浓度；3. 水/单体比；
4. 温度; 5. 引发剂用量和种类；6. 单体种类
第三章 聚合方法
3.5 乳液聚合
3.5.1 概述 单体在介质中，由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合。 与悬浮聚合区别： （1）粒径：悬浮聚合物50~2000µ m，乳液聚合物0.1~0.2 µ m
对聚合物溶解性好→良溶剂→均相聚合→可消除凝胶效应
对聚合物溶解性差→沉淀剂→沉淀聚合→凝胶效应显著
第三章 聚合方法
例1. 丙烯腈连续溶液聚合
第二单体：丙烯酸甲酯，降低分子间作用力， 增加柔性和手感，有利于染料分子的扩散。 第三单体：衣糠酸，有利于染色。
丙烯腈与第二、第三单体在硫氰化钠水溶液中进 行连续均相溶液聚合。以AIBN为引发剂，体系的 pH = 5，聚合温度75～80 ℃ 。最终转化率 70~75%。 脱除单体后，即成纺丝液
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，因此需要分散剂保护。
图3—1 悬浮单体液滴分散聚集示意图
第三章 聚合方法
3.4.3 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。
（1）吸附在表面, 形成很薄的保护膜； （2）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。
（2）引发剂：悬浮聚合采用油溶性引发剂，乳液聚合采用
水溶性引发剂 （3）聚合机理：悬浮聚合相当于本体聚合，聚合发生在单 体液滴中；乳液聚合发生在胶束中。
第三章 聚合方法
优点： （1）以水为分散介质，粘度低，传热快；
（2）聚合速率快，分子量高，可在低温聚合；
（3）在直接使用乳液的场合较方便，如乳胶漆，胶粘剂，织物 处理剂等。 缺点： （1）需要固体产物时，后处理复杂（破乳、洗涤、脱水、干燥 等）； （2）有残留乳化剂，对性能有影响。 应用：
聚合釜内聚合，颗粒骨架继续长大。转化率可达90%；
通常预聚1～2h，聚合5～9h。
第三章 聚合方法
例3. 乙烯高压连续气相本体聚合 聚合条件：压力150～200MPa，温度180～200℃，微量氧 （10-6～ 10-4mol/L ）作引发剂。
聚合工艺：连续法，管式反应器，长达千米。停留时间几
分钟，单程转化率15%～30%。 易发生分子内转移和分子间转移，前者形成短支链，后者 长支链，平均每个分子含有50个短支链和一个长支链。 由于高压聚乙烯支链较多，结晶度较低，仅55%～65%，
第三章 聚合方法
3.1 引言
自由基聚合有四种基本方法：
本体聚合: 不加任何其它介质，仅是单体在引发剂、热、光 溶液聚合: 单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合反应。 悬浮聚合: 借助机械搅拌和分散剂的作用，使油溶性单体以
或辐射源作用下引发的聚合反应。
小液滴(直径1～10-3cm)悬浮在水介质中，形成稳定的悬浮体进
Tm为105～110 ℃，密度：0.91～0.93，称为“低密度聚乙烯”
熔体流动性好，适于制备薄膜
第三章 聚合方法
3.3 溶液聚合
3.3.1 自由基溶液聚合
3.3.1.1 自由基溶液聚合的特点
优点: 体系粘度低, 混合和传热容易，易控温， 较少凝胶效应； 缺点: 聚合速率低，设备利用率低，链转移使 分子量低，需溶剂回收；
单体液滴数量少，表面积小；聚合中采用水溶性引发剂，不
可能进入单体液滴。因此单体不是聚合的场所。水相中单体浓 度小，反应成聚合物则沉淀，停止增长，因此也不是聚合的主
要场所。
第三章 聚合方法
聚合应发生在胶束中，理由是： （1）胶束数量多，为单体液滴数量的100倍；
（2）胶束内部单体浓度较高；
（3）胶束表面为亲水基团，亲水性强，因此自由基能进 入胶束引发聚合。
1010～1012个/cm3。另外还有少量溶于水中的单体（图3—5）。
第三章 聚合方法
图3—5 乳液聚合 体系示意图
乳化剂的作用： （1）降低界面张力，使单体分散成细小液滴 （2）液滴保护层，防止聚集。 （3）增容。
第三章 聚合方法
3.5.2 乳液聚合机理
3.5.2.1 聚合场所
在乳液聚合体系中，存在以下几种组成： （1）少量单体和乳化剂溶于水； （2）大部分乳化剂形成胶束、增容胶束； （3）大部分单体形成液滴。
在达到CMC时，溶液许多性能发生突变。
单体在水中溶解度很低，形成液滴。表面吸附许多乳化剂 分子，因此可在水中稳定存在。部分单体进入胶束内部，宏 观上溶解度增加，这一过程称为“增容”。 增容后，球形胶束的直径由4~5nm增大到6~10nm。
在乳液聚合体系中，存在胶束1017～1018 个/cm3 ，单体液滴
PVC糊用树脂，苯丙乳胶漆，PVAc胶粘剂
第三章 聚合方法
3.5.1 乳化剂及乳化作用 3.5.1.1 乳化剂 分子中既含有亲水（极性）基团，又含有亲油（非极性） 基团的表面活性剂中的一种。可分为阴离子型、阳离子型和
非离子型三种。
阴离子型：极性基团为—COO-、—SO3-、—SO4-等，非 极性基团为C11～C17的直链烷基或311～C8的烷基与苯基的组
第三章 聚合方法
表3—3 离子型溶液聚合 聚合物 聚乙烯 聚丙烯 顺丁橡胶 异戊橡胶 乙丙橡胶 引发体系 TiCl4—AlEt2Cl TiCl3—AlEt2Cl Ni盐—AlR3— BF3· 2 OEt AlBu VOCl3—AlEt3Cl3 溶剂 加氢汽油 加氢汽油 烷烃或芳 烃 抽余油 抽余油 溶解情况 引发剂 非均相 非均相 非均相 均相 非均相 聚合物 沉淀 沉淀 均相 均相 均相
丁基橡胶
AlCl3
CH3Cl
均相
沉淀
第三章 聚合方法
3.4 悬浮聚合
3.4.1 概述 体系主要组成：单体、引发剂、水、分散剂 优点: 传热容易, 分子量高；
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。
第三章 聚合方法
3.4.2 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
第三章 聚合方法
例2. 醋酸乙烯酯溶液聚合
以甲醇为溶剂，AIBN为引发剂，65℃聚合，转化率60%。 转化率过高会引起链转移，导致支链， 聚醋酸乙烯酯的Tg = 28℃，有较好的粘结性，固体物冷 流性较大 ，
在酸性或碱性条件下醇解可得到聚乙烯醇，用作合成纤
维时，聚合度1700，醇解度98%～100%（1799）；用作分 散剂和织物助剂时，聚合度1700，醇解度约88% (1788维尼伦)
到90%左右；然后在100～120℃高温下处理一至两天，使残
余单体充分聚合； PMMA为非晶体聚合物，Tg=105 ℃，机械性能、耐光耐
候性均十分优异，透光性达90%以上，俗称“有机玻璃”；广
泛用作航空玻璃、光导纤维、标牌、指示灯罩、仪表牌、牙 托粉等
第三章 聚合方法
例2. 氯乙烯间歇本体沉淀聚合
反之，胶束成核，如St。
第三章 聚合方法
合基团 ，乳化能力强
如：十二烷基硫酸钠、二丁基萘磺酸钠、硬脂酸钠等。
第三章 聚合方法
3.5.1.2 乳化作用
乳化剂使互不相容的油、水转变为相当稳定难以分层的 乳液的过程，称为乳化。 当乳化剂溶于水时，若浓度很低，则大部分乳化剂以分 子状态分散于水中，并在水面上定向排列。亲水基团伸向水
中，亲油基团指向空气层。
苯乙烯—苯、丙烯酸— 苯乙烯、丁二烯、丙烯 酸酯
氯乙烯—甲醇、丙 烯酸—己烷、丙烯 腈—水
氯乙烯 氯乙烯
第三章 聚合方法
3.2 本体聚合
配方: 单体 + 引发剂，选择性加入少量色料、 增塑剂、润滑剂、分子量调节剂等； 优点: 聚合物纯净，后处理简单；
胶束的直径很小，因此一个胶束内通常只能允许容 纳一个自由基。但第二个自由基进入时，就将发生终止。 前后两个自由基进入的时间间隔约为几十秒，链自由基 有足够的时间进行链增长，因此分子量可较大。
第三章 聚合方法
当胶束内进行链增长时，单体不断消耗，溶于水中的单
体不断补充进来，单体液滴又不断溶解补充水相中的单体。
原位生成: Na2CO3+MgSO4
MgCO3+Na2SO4
第三章 聚合方法
图3—2 聚乙烯醇和无机粉末分散作用机理示意图