导图社区 自由基聚合
介绍的自由基聚合的四种方式,即本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等等,希望能给大家带来帮助~
编辑于2022-07-25 14:38:35【蛋白粉揭秘】:蛋白粉是提取自动植物的高纯度蛋白质补充剂,常见分类有乳清蛋白、酪蛋白和大豆蛋白等。对于减脂期人群,建议每日摄入量为每公斤体重约2~2.5克,以维持肌肉质量并辅助脂肪燃烧。同时,合理选择在餐间或训练后饮用,有助于减少饥饿感和促进肌肉修复。 【增肌粉认识】:增肌粉专为增强肌肉与提供能量设计,包含高浓度蛋白质及适量碳水化合物、维生素矿物质等成分。减脂期间不推荐单纯追求增肌者使用,但若需要额外能量支持与肌肉保护,可适度选用,并注意结合低热量饮食计划。 科学搭配,精准摄取,让蛋白粉助力你的减脂塑形之旅!
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自由基聚合
本体聚合
概念及组成
分类
均相聚合体系
非均相聚合体系
优点
子主题
甲基丙烯酸甲酯的间歇本体聚合
预聚合
苯乙烯的连续本体聚合
预聚
聚合
聚合完成后熔体挤出、冷却、造粒
氯乙烯的间歇本体沉淀聚合
预聚合
聚合
预聚物 + 单体的另一部分 + 二段聚合引发剂
乙烯高压连续气相本体聚合
反应器
管式或釜式
溶液聚合
概念
体系组成
单体、引发剂、溶剂
分类
均相溶液聚合
异相溶液聚合
聚合物不溶于溶剂
优点
缺点
单体浓度小,聚合速率慢,设备利用低
溶剂选择的注意事项
惰性
不参与聚合反应,尽量低的链转移常数
溶解性
均相聚合和沉淀聚合
沸点
必须高于聚合物反应温度若干度以减少溶剂的挥发损失
安全性
经济性
工业生产举例
悬浮聚合
概念及组成
概念
溶解有引发剂的非水溶性单体,借助搅拌作用, 在溶有分散剂的水中分散成悬浮小液滴并进行聚合
基本配方

分类


体系的分散和成粒过程

影响和控制粒度的重要因素
分散剂
搅拌
水-单体比
温度
转化率
分散剂
种类
水溶性高分子
合成高分子
部分水解的聚乙烯醇
聚(甲基)丙烯酸盐
马来酸酐-苯乙烯共聚物
天然高分子
甲基纤维素
明胶
羟丙基甲基纤维素
藻酸钠
水中难容的无机物
碳酸钙
碳酸镁
磷酸钙
滑石粉
硅藻土
分散作用
未聚合时,靠搅拌形成的液滴不稳定
转化率15%~30%时,单体-聚合物液滴发粘,碰撞会粘在一起
发粘时搅拌会促进粘结
转化率60%~70%时成为弹性(刚性)固体颗粒,不在聚并
水溶性的高分子(PVA) 
降低界面张力,有利于单体分散
在单体液滴表面形成保护膜
无机粉体 
主要起机械隔离作用
用量与种类
分散剂用量与聚合物种类和颗粒要求有关
考虑实际需求
透明性
选用无机分散剂,结束后用稀硫酸洗去
成模性
选用高分子分散剂
添加少量表面活性剂(十二烷基硫酸钠(磺酸钠)、聚醚型表面活性剂)
优点
聚合物体系
粘度较低,散热和温度控制较容易
产物
相对分子质量高于溶液聚合,接近本体聚合
相对分子质量分布较本体聚合窄
后处理和加工
较方便
生产成本
较低,特别适宜于合成离子交换树脂等
缺点
不适于制备粘度大的聚合物
分散剂存在,产品纯度不高
应用面较窄,只适用于自由基聚合
工业应用
80~82%的PVC
全部的苯乙烯型离子交换树脂和可发性PS
部分PS和PMMA
乳液聚合
基本概念及组成
定义
在乳化剂的作用和机械搅拌下,单体在水中分散成乳状液的聚合
经典乳液聚合
油溶性单体,介质水
其它乳液聚合方法
核壳乳液聚合
种子乳液聚合
反相乳液聚合
无皂乳液聚合
微乳液聚合
基本配方 
单体
乙烯基类、丙烯酸酯类、二烯类等, 且多半为主单体与第二、第三单体共聚合
引发剂
多采用氧化 - 还原体系
氧化剂
水溶或油溶性
还原剂
都是水溶性
其它助剂
助分散剂
相对分子质量调控剂
pH缓冲剂等

乳液聚合产物粒度
0.05~0.2 μm
优点
体系粘度低
聚合温度低
易传热控温
可同时达到较高的聚合速率和聚合度
安全廉价
反应后期体系的粘度还很低,适合于制备粘性的聚合物(如丁苯橡胶)和直接应用乳液的场合
缺点
当不是以乳液形式使用时,聚合后需经凝聚、洗涤、干燥等后处理
残留乳化剂,产物纯度较差,某些性能受到一定影响
应用
聚合后分离成胶装或粉状产品
丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、ABS、MBS等工程塑料
糊用聚氯乙烯树脂
聚四氟乙烯塑料
聚合后胶乳直接用作涂料和胶黏剂
丁苯乳胶
聚醋酸乙烯酯乳胶
丙烯酸酯类乳胶
微粒用作颜料、粒径测定标样、免疫试剂的载体等
乳化剂
定义
一种表面活性剂,其分子上既有亲水性的极性基团又有疏水性(亲油)的非极性基团
亲水基团
-COONa、-SO4Na、-SO3Na、-N(CH3)3Cl、-OH等
亲油基团
C11~C18的直链烷基
C12~C18的烷基与苯基、萘基相联的疏水基团
可用粒径足够细的粉体颗粒(碳酸钙、硅藻土、活性炭等)稳定乳液
分类
阴离子型乳化剂
脂肪酸纳
烷基硫酸钠
烷基磺酸钠
烷芳基磺酸钠
二丁基萘磺酸钠,俗称拉开粉
特点
在碱性溶液中较稳定;遇酸性物质、金属盐以及硬水等,乳液被破坏。须加pH调节剂保持碱性
非离子型乳化剂
在水中不能解离为离子,如聚乙烯醇、环氧乙烷聚合物等 
特点
在水中不电离,对pH变化不敏感,比较稳定 一般不单独使用,用作辅助乳化剂,改善乳液稳定性、粒径及其分布
阳离子型乳化剂
R
长链烷烃
烷基、苄基、羟乙基等
X
等
如十六烷基季胺盐
特点
在酸性介质中稳定,碱性介质中不稳定 乳液稳定性较差,在乳液聚合中使用较少
性能指标
亲水亲油型平衡值 (Hydrophile-Lipophile Balance Number, HLB)
反映乳化剂亲水性大小
定义疏水性最大的石蜡的HLB值为0
HLB值范围为0~40
HLB值越大亲水性越强
可以10为临界
三相平衡点(离子型乳化剂)
分子溶解
形成胶束
存在凝胶
三相平衡的最低温度
稳定乳液
体系温度>三相平衡点
浊点(非离子型乳化剂)
非离子型乳化剂的水溶液随温度升高而分相的温度
稳定乳液
体系温度<浊点
临界胶束浓度 (critical micelle concentration, CMC)
形成胶束的最低乳化剂浓度
CMC越小,乳化能力越强
胶束大小和形态由乳化剂用量决定
乳化剂浓度超过CMC不多,则胶束较小,50~150个乳化剂分子聚集呈球形,直径4~5 nm
乳化剂浓度越大,胶束呈棒状,长100~300 nm,直径为乳化剂分子长度2倍
乳化作用
在乳化剂作用下,单体和水转变成难以分层的乳液 
胶束增溶现象
由于乳化剂的存在而增大了难容单体在水中溶解度的现象
苯乙烯在室温下纯水中溶解度为0.37 g/L
乳化剂存在下可达到10~20 g/L
原因
单体随乳化剂的疏水部分真正溶在水中
单体增溶到胶束内
作用机理
降低界面张力,有利于使单体分散成细小液滴
在单体液滴或胶粒表面吸附,形成保护层,防止凝聚使乳液稳定
形成增溶胶束,起增溶作用
胶束和单体液滴的数目
胶束数量由乳化剂用量决定 
一般乳化剂
分子量为300左右
用量2~3%
CMC为0.01~0.03%
单体液滴尺寸决定于搅拌强度和乳化剂用量