《陰離子型聚合》ppt課件

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1、第十章陰離子型聚合10．1概述10．2陰離子聚合體系10．3丁苯嵌段共聚物SBS10．1概述陰離子聚合的性質(zhì)：1、在不同的溶劑中，陰離子增長活性中心可以以不同性質(zhì)的活性種存在，2、同一聚合體系中，可能有多種不同類型的活性中心同時增長；這對于聚合反應的速度、聚合物的分子量和其微觀結構都具有極大的影響.3、在許多陰離子型反應體系中，不存在自發(fā)的終止反應。陰離子活性聚合反應的特點：(1)合成聚合物的平均分子量可以從簡單的化學計量來控制；(2)適當調(diào)節(jié)引發(fā)與增長反應的動力學，可制得非常窄的分子量分布分布)的聚合物；(3)通

2、過把不同的單體依次加入到活性聚合物鏈中，可以合成真正的嵌段共聚物；(4)用適當?shù)脑噭┻M行選擇性的終止，可以合成具有功能端基的聚合物。為什么說陰離子型聚合結合成高分子工業(yè)和分子設計提供了一種合成控制分子結構的最為精巧有效的方法？10．2陰離子聚合體系用來進行陰離子型聚合的單體，主要可以分為三種類型：(1)帶有氰基、硝基和羧基類吸電子取代基的乙烯基類單體。(2)具有共軛雙鍵的二烯烴類，如苯乙烯、丁二烯、異戊二烯。(3)環(huán)狀雜原子化合物．其負電荷能夠離域至電負性大于碳的原子上，如環(huán)硫化合物、環(huán)院、環(huán)酰胺、環(huán)硅、硅氧烷環(huán)狀

3、化合物等。10．3丁苯嵌段共聚物SBS10．3．1(SDS)熱塑性彈性體簡介熱塑性彈性體是指“在常溫產(chǎn)顯示橡膠的彈性，高溫下又能夠塑化成型的材料”。10．3．2線型SBS的生產(chǎn)工藝路線用陰離子嵌段共聚來制備加有以下幾種方法.1．采用單官能團引發(fā)劑的三步加料法三步加料法雖然能夠制備質(zhì)量較好的SBS，但由于單體分批加入步驟較多，引入有害雜質(zhì)的機會也較多。2．采用雙官能團引發(fā)劑的兩段加料法雙官能團引發(fā)劑的兩段加料法特點一個特點是它適用于單方向嵌段聚合的體系、即B嵌段可以引發(fā)A共聚，而A嵌段不能引發(fā)B。另一個特點是第二段加

4、入苯乙烯單體時，生成部分BS的二嵌段共聚物。隨選用溶劑的種類不同，鏈段鏈的微觀結構也不同。10．3．3線型SBS的生產(chǎn)工藝1．原料規(guī)格三步法制SBS的主要原料有苯乙烯、丁二烯、環(huán)己烷、已烷、異戊烷、加氫汽油及引發(fā)劑丁基鋰等。助劑有分散劑、穩(wěn)定劑及微量雜質(zhì)去除劑等。主要原料規(guī)格為：2．制取SBS的典型配方及工藝條件3．三步加料法制取SBS的工藝過程三步法制備SBS包括四個重要工序，原材料精制、三嵌段物的制備、SBS的脫氣及橡膠的造粒包裝其流程如圖11，3。(1)原料的精制生產(chǎn)SBS的難點是對雜質(zhì)敏感，對原料質(zhì)量要求高

5、。在三步加料法生產(chǎn)SBS時，經(jīng)過純化處理后的溶劑、單體苯乙烯和丁二烯，須用有機鋰溶液滴定。(2)引發(fā)劑的配制配制過程可示意如下：4．三嵌段物的合成聚合反應在非極性溶劑中于惰性氣體保護下分三段進行。先向聚合釜內(nèi)加入總量的1/2的苯乙烯，然后加入引發(fā)劑溶液。第一段苯乙烯聚合，在40—50℃下進行，維持反應0．5—1小時，使單體苯乙烯全部轉化為聚合物。在丁二烯加入以前，將聚合釜的溫度降至35℃，并控制丁二烯的加料速度以確保釜溫不超過60℃。此段聚合溫度一般維持在50—70℃的范圍。當丁二烯轉化率達到90％以上時，將剩下的

6、另一半量的苯乙烯加入。為了促使單體全部轉化，聚合釜的溫度可以提高至70—80℃，并維持1h.5．SBS的脫氣SBS的脫氣段實際上只需脫除溶劑。SBS的脫氣可采用SBS膠液的干法脫氣和濕法脫氣兩種方式：（1）干法脫氣含20％的嵌段共聚物膠液，首先進入以蒸氣夾套加熱，并在裝有攪拌裝置的臥式濃縮器中，濃縮至聚合物含量約26％，然后進入雙輥脫氣箱。該箱分為上下兩室，當共聚物膠液落到熱輥上后．即均勻地分布在整個輥上，從而在脫氣箱上室中初步脫除溶劑，而在下室的工作輥上徹底脫氣。來自聚合段的膠液，加入熱水進行凝聚。凝聚膠粒經(jīng)振動

7、篩除去水份，擠壓脫水機和擠壓膨脹機等機械干燥裝置脫水干燥。干燥后的膠粒經(jīng)振動提升機提升到包裝機，稱重包裝.（2）濕法脫氣6．橡膠的造粒和包裝橡膠由脫氣箱的料斗進入螺桿擠壓機，并用螺桿輸送機送至裝有造粒機的另一螺桿擠壓機。在噴頭出口溫度150一l80℃下制成粒度為5mmx5mmx5mm的顆粒?？諝獬ツz粒表面的水份，然后包裝入庫。10．3．4SBS的生產(chǎn)控制因素1．引發(fā)劑s—丁基鋰和n—丁基鋰2．雜質(zhì)含量由溶劑和單體帶來的水、氧、二氧化碳、醇、酸、醛、酮等雜質(zhì)的允許含量必須降至最低限度。一般含量只有萬分之幾，甚至十萬

8、分之幾。3．聚合溫度和反應時間聚合溫度對于陰離子聚合體系有重要的影響。升高溫度可以加快聚合速度．卻對活性聚合物的穩(wěn)定不利，得不到單分散性的高聚物。丁二烯的轉化率與溫度和時間的關系如圖11．7所示。如圖11．8為壓力＜0．98MPa和相應的聚合溫度條件下，丁二烯和苯乙烯單體轉化率—反應時間關系由兩組曲線組成。4．溶劑和極性添加劑有機Li在非極性溶劑中締合當n增