高分子化学（聚合方法）

高分子化学（聚合方法）知识梳理，包括聚合方法和体系分类、本体聚合、溶液聚合三部分内容，需要的可以看下。

聚合方法

• 聚合方法和体系分类
  • 按单体在介质中的分散状态分类
    • 本体聚合
    • 溶液聚合
    • 悬浮聚合
    • 乳液聚合
  • • 按单体和聚合物的溶解状态分类
      • 单体或聚合物溶于介质
        • 均相体系
      • • 单体或聚合物溶于介质
          • 非均相体系
  • • 按单体的物理状态分类
      • 气相聚合
      • 液相聚合
      • 固相聚合
• 本体聚合
  • 定义
    • 不加其它介质，只有单体本身，在引发剂、 热、光等作用下进行的聚合反应
    • 单体+引发剂（或不加）
  • 聚合场所
    • 本体内
  • 优点
    • 产品纯净 透明板材 设备简单
  • 缺点
    • 粘稠 热扩散慢 难以控温 局部过热 有气泡 分子量分布宽
    • 解决方法
      • 单体先进行预聚
  • 举例
    • • 甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的间歇本体聚合
    • • 乙烯高压连续气相本体聚合
        • 减压的原因？
          • 子主题
        • 应用
          • 适于制备薄膜
    • 苯乙烯连续本体聚合
• 溶液聚合
  • 定义
    • 是将单体和引发剂溶于适当溶剂里， 进行的聚合反应
    • 单体+引发剂+溶剂
  • 聚合场所
    • 溶液内
  • 优点
    • 散热容易 ：避免过热
    • 粘度较低 ：消除凝胶效应
  • 缺点
    • 溶剂回收麻烦： 设备利用率低
    • 聚合速率慢 分子量不高
  • 应用
    • 涂料、胶粘剂、 浸渍液、合成纤维纺丝液
  • 溶剂的选择原则
    • 溶剂的活性要小
      • 芳烃 < 烷烃 < 醇类 < 醚类 < 胺类（与自由基反应的活性增强）
      • 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
        • 沉淀剂
          • 凝胶效应显著， Rp 升，Mn 升
  • 举例
    • 聚乙烯醇（PVA）
      • • 单体+溶剂（甲醇）+引发剂（BPO）---(65度回流)---聚合物---（醇解）----聚乙烯醇

中心主题

• 悬浮聚合
  • 一般介绍
    • 定义
      • 将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合
      • • 自由基聚合一种特有的聚合方法
    • 基本组分
      • 单体
        • 不溶于水， 如，氯乙烯，醋酸乙烯酯， 四氟乙烯，苯乙烯等
      • 引发剂
        • 油溶性引发剂， BPO, AIBN
      • 水
      • 分散剂
    • 颗粒大小与形态
      • 大小
        • 珠状聚合
          • 粒径在1mm左右
        • 粉状悬浮聚合
          • 粒径在0.01mm左右
      • 形态
        • 紧密型
        • 疏松型
        • 取决于
          • 分散剂的种类
            • 明胶
              • 紧密型
            • PVA
              • 疏松型
          • 水与单体的配比
            • • 大，有利于形成疏松型
    • 优点
      • 传热容易, 分子量高
    • 缺点
      • 附有少量分散剂残留物
    • 分类
      • 均相悬浮聚合
        • 苯乙烯, MMA
      • 沉淀悬浮聚合
        • 氯乙烯
  • 液-液分散和成粒过程
    • 分散剂都作用
      • 防止已经剪切分散的单体液滴和聚合物 颗粒重新聚集
  • 分散剂和分散作用
    • 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
      • 作用
        • 吸附在表面, 形成很薄的保护膜
        • 降低表面张力和界面张力, 使液滴变小
    • 精细分布的非水溶解性的无机粉末
      • CaCO3、MgCO3
      • 作用
        • 机械隔离作用
• 乳液聚合
  • 一般介绍
    • 定义
      • 单体在乳化剂作用和机械搅拌下，在水中分散成乳 液状态进行的聚合反应
    • 基本组分
      • 单体：油性单体
      • 引发剂：水溶性
      • 水：去离子水
      • 乳化剂
    • 聚合场所
      • 在胶束内
    • 优点
      • 水作分散介质，传热控温容易 可在低温下聚合 Rp快，分子量高 可直接用于聚合物乳胶的场合
    • 缺点
      • 要得到固体聚合物，后处理麻烦， 成本较高 难以除尽乳化剂残留物
  • 乳化剂和乳化作用
    • 乳化剂
      • 是一类可使互不相容的油和水转变成难以分层的乳液 的物质，属于表面活性剂
    • 三相平衡点
      • 是指乳化剂处于分子溶解状态、胶束、凝胶三相 平衡时温度
    • 浊点
      • 非离子型乳化剂水溶液随温度升高开始分相时的温度。 浊点以上，非离子型表面活性剂将沉析出来。
    • 胶团
      • 表面活性剂分子在浓度低时以单 分子形式溶于水，大于临界浓度 时聚集形成胶团。
    • 增溶
      • 表面活性剂分子在水中形成胶束而使水不溶化合物在 水中溶解度增加的现象