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合成树脂应用领域和制备方法

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合成树脂应用领域和制备方法

发布日期:2017-09-12 作者: 点击:

合成树脂最重要的应用是制造塑料。为便于加工和改善性能,常添加助剂,有时也直接用于加工成形,故常是塑料的同义语。合成树脂在塑料中的含量一般在40~100%由于含量大,而且树脂的性质常常决定了塑料的性质,所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物,它不仅用于制造塑料,而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100%树脂外,绝大多数的塑料,除了主要组分树脂外,还需要加入其他物质。

合成树脂还是制造合成纤维、涂料、胶粘剂、绝缘材料等的基础原料,广泛使用的树脂混凝土也以合成树脂为胶凝材料。由于合成树脂和其他竞争材料相比具有明显的性能和成本优势,其应用渗透到国民经济各个方面。包装是合成树脂最大市场,其次是建筑用品。电子、电气和汽车也是合成树脂很重要的应用领域。其他市场还有家具、玩具、娱乐用品、家用器具和医疗用品等。

合成树脂为高分子化合物,是由低分子原料――单体(如乙烯、丙烯、氯乙烯等)通过聚合反应结合成大分子而生产的。工业上常用的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、淤浆聚合、气相聚合等。生产合成树脂广东11选5的原料来源丰富,早期以煤焦油产品和电石碳化钙为主,现多以石油和天然气的产品为主,如乙烯、丙烯、苯、甲醛及尿素等。

合成树脂

本体聚合

本体聚合是单体在引发剂或热、光、辐射的作用下,不加其他介质进行的聚合过程。特点是产品纯洁,不需复杂的分离、提纯,操作较简单,生产设备利用率高。可以直接生产管材、板材等质品,故又称块状聚合。缺点是物料粘度随着聚和反应的进行而不断增加,混合和传热困难,反应器温度不易控制。本体聚合法常用于聚加基丙烯酸甲酯(俗称有机玻璃)、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚酰胺等树酯的生产。

悬浮聚合

悬浮聚合是指单体在机械搅拌或振荡和分散剂的作用下,单体分散成液滴,通常悬浮于水中进行的聚合过程,故又称珠状聚合。特点是:反应器内有大量水,物料粘度低,容易传热和控制;聚合后只需经过简单的分离、洗涤、干燥等工序,即得树脂产品,可直接用于成型加工;产品较纯净、均匀。缺点是反应器生产能力和产品纯度不及本体聚合法,而且,不能采用连续法进行生产。悬浮聚合在工业上应用很广。

乳液聚合

乳液聚合是指借助乳化剂的作用,在机械搅拌或振荡下,单体在水中形成乳液而进行的聚合。乳液聚合反应产物为胶乳,可直接应用,也可以把胶乳破坏,经洗涤、干燥等后处理工序,得粉状或针状聚合物。乳液聚合可以在较高的反应速度下,获得较高分子量的聚合物,物料的粘度低,易于传热和混合,生产容易控制,残留单体容易除去。乳液聚合的缺点是聚合过程中加入的乳化剂等影响制品性能。为得到固体聚合物,耗用经过凝聚、分离、洗涤等工艺过程。反应器的生产能力比本体聚合法低。

溶液聚合

溶液聚合在溶剂存在下进行聚合,所选用的溶剂既要溶解单体又要能溶解聚合物。聚合过程中体系呈均匀的粘稠溶液,聚合体系始终呈均相,连续运转周期长,易于操作。但体系黏度较大。其优点是均相反应较易控制,分子量及其分布也可适当控制,但溶液聚合体系粘稠,造成传热传质困难和不均一。

淤浆聚合

淤浆聚合时采用一种溶剂或用单体本身作为分散介质,生成之聚合物不溶于分散介质中,而以颗粒状分散其中,呈淤浆状。早先有些文献曾将它归属于非均相的溶液聚合。这种聚合特点是体系黏度小,便于搅拌,散热容易,可用较高的单体浓度,提高单位设备生产率。目前此法可用于高密度聚乙烯、聚丙烯等生产。

气相聚合

气相聚合时将气相单体与催化剂按规定量引入反应器中一步合成,得到干燥的聚合物。气相聚合的前提是催化剂选择性及收率必须足够高,得到的产品不需脱除残存催化剂,这样可大大缩短流程。随着高活性载体齐格勒催化剂的出现,在制造聚乙烯或聚丙烯方面,气相聚合迄今已占主流。此外,也可广泛用于以自由基机理进行的聚合。


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