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高分子實驗懸浮聚合裝置圖

發布時間:2022-07-30 07:35:30

⑴ 高分子化學實驗題!求幫忙!急求啊!!!

1)懸浮聚合體系一般有單體、引發劑、水,分散劑四個基本組分組成。單體是反應主體,反應後是聚合物的結構單元;引發劑是引發聚合反應;水為溶劑;分散劑用來降低分散體系中苯乙烯粒子聚集。如換成本體聚合,體系基本組成成分為單體、引發劑;乳液聚合,體系基本組成成分為單體、引發劑、乳化劑、水。
2)懸浮聚合主義項:1)存在自動加速反應,控制好攪拌速率和分散劑用量及反應溫度;2)溶劑為水,應選擇油溶性引發劑;3)反應後,產品純化和處理;等。

⑵ 微管反應器原理

微化工系統是以帶有微結構元件的化工裝備為核心的化工系統,它的突出特點是在微時空尺度上控制流動、傳遞和反應過程,為實現高效、安全的物質轉化提供了基礎。微化工系統相關研究起源於20世紀90年代[1],多年來的研究結果表明:微化工設備內流動狀態高度可控,液滴和氣泡的分散尺度一般在數微米至數百微米之間;具有豐富的多相流型,一些流型中的液滴和氣泡結構與尺寸高度均一;由於微尺度下傳遞距離短、濃度/溫度梯度高以及體系巨大的比表面積,微反應器內傳熱/傳質系數較傳統化工設備大1-3個數量級[2]。
國內開展微反應器研究已經有十餘年時間,在微反應器的設計製造、微混合原理的探索、氣相反應、液相反應、納米顆粒制備等領域得到迅速發展,取得了顯著成果[3]。目前從事微反應器相關研究的主要有中國科學院大連物理化學研究所、清華大學、華東理工大學和山東豪邁化工技術有限公司等科研院校和科研單位。
聚合反應對反應器的傳熱和混合有很高的要求,傳統的釜式反應器在這方面的缺陷成為獲得高性能聚合產物的瓶頸之一。近年來,微反應器已能夠成功應用於多種機理的聚合反應並表現出對傳統釜式反應器的顯著優勢。從當前的發展趨勢來看,微反應器在聚合反應中的應用將成為化工和高分子領域的研究熱點之一。本文綜述了微反應器在不同的聚合反應體系中的應用。
1
自由基聚合
聚合溫度對自由基聚合所得產物的分子量和分子量分布有很大影響。因此,對反應體系溫度的控制是控制產品質量的關鍵因素。大部分自由基聚合是較強的放熱反應,且反應速度較快。在傳統的釜式反應器中,反應器傳熱和傳質能力的不足往往導致反應體系內溫度分布不均,從而影響產物的分子量分布。在放熱較強的自由基聚合中,使用傳熱能力強的微反應器可以顯著改善反應結果。
Iwasaki等[4]用T形微混合器和內徑分別為250μm和500μm的微管式反應器組成微反應器系統(圖一),進行了一系列丙烯酸酯單體的自由基聚合。釜式反應器中丙烯酸丁酯的聚合反應產物分子量分布指數(PDI)高達10以上,而相同的反應時間和產率下微混合器中反應產物的PDI可控制在3.5以下,證明微反應器可以有效地控制自由基聚合產物的分子量分布。

圖一 丙烯酸酯自由基聚合微反應器裝置圖
Okubo等[5]在微反應器中進行了苯乙烯的懸浮聚合,反應物和水通過K-M型微混合器形成懸浮液,再經過管式反應器進行聚合[圖2(a)]。經過降溫可直接在管內得到聚合物顆粒,通過改變流量可以調節聚合物顆粒大小。
微通道中的液滴聚合是一種新興的聚合方式,其基本原理為在管內利用不良溶劑將反應體系分隔成小液滴,每個小液滴均可看做一個微型反應器。在較小的微通道尺寸下,液滴聚合的混沌混合特性進一步強化了傳質效果。Okubo等利用液滴聚合合成了聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯,反應裝置見圖二(b)。通過調節停留時問和控制兩相間溶劑擴散的方法可以實現對聚合產物分子量的控制;與釜式反應器相比,得到的聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的分子量分布較窄,經過微反應器沉澱得到的聚合物粒子分布也較均一。

圖二 苯乙烯自由基聚合實驗裝置示意圖
Wu等[6}在自製的雙輸入微通道(500μm*600μm)反應器中進行了甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)的ATRP聚合。單體和催化劑從一個通道進入,引發劑從另一入口通入,通過對流量調節可以實現對產物分子量和分子量分布的調控。Wu等[7}隨後又設計了結構相似的三輸入微反應器,實現了環氧乙烷與HPMA的ATRP共聚合。通過調節反應時間和引發劑相對濃度兩種方法均可實現對聚合產物中HPMA含量的調節。Chastek等[8]在微反應器中進行了苯乙烯和一系列丙烯酸酯的ATRP共聚合,通過特定溶劑使產物膠束化,並用動態光散射法對膠束進行了測定,反應裝置見圖三。

圖三 ATRP共聚、膠束化和DLS檢測集成裝置示意圖
2
陰離子聚合
Honda等[9}在由微混合器和微管反應器(內徑250μm)組成的微反應器裝置中進行了氨基酸-N-羧基-環內酸酐的陰離子聚合。所得產物的分子量分布窄於釜式反應器的聚合產物,並可以通過調節流速來控制產物分子量和分子量分布。如圖四所示,流速降低時,反應物停留時問增長,反應程度提高,產物的分子量變大,分子量分布變窄。

圖四 不同流速下的GPC流出曲線
3
陽離子聚合
Nagaki等[10]將微反應器與「陽離子池」引發技術結合,進行了一系列乙烯基醚單體的陽離子聚合(圖五)。陽離子池的高效引發結合微反應器的快速混合使反應在0.5 s內即可完成,並能很好地控制產物的分子量分布,產物的PDI從釜式反應器的2.25降至1.14。

⑶ 高分子實驗書上苯乙烯懸浮聚合和陽離子交換樹脂制備致孔劑為什麼選擇十二烷~致孔劑選擇的一般原理是什麼

致孔劑包括良溶劑致孔劑、非良溶劑致孔劑以及它們的混合型致孔劑、還有就是線性聚合物內致孔劑,容根據致孔劑系列的適用范圍來進行選擇的~惰性有機溶劑即是選用我說的非良溶劑致孔劑,其適用於制備孔徑大而比表面積相對較低的大孔樹脂,而線性聚合物致孔劑呢就得選用聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯類等這類
平の楽^.^小平平

⑷ 高分子化學中常用的聚合方法有哪些,每種聚合方法有何優勢

本體 溶液 乳液 懸浮是 聚合方法
常用的聚合方法有本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合和乳液聚合四種.自由基聚合可選用其中之一進行;離子型或配位聚合,一般採用溶液聚合,例如乙烯、丙烯採用鈦催化劑聚合,由於催化劑與聚合物均不溶於溶劑,常稱淤漿聚合;縮聚反應一般在本體或溶液中進行,分別稱為本體(熔融)縮聚和溶液縮聚,在兩相界面上的縮聚稱為界面縮聚.
在聚合溫度和壓力下為氣態或固態的單體也能聚合,分別稱為氣相聚合和固相聚合.氣相、固相和熔融聚合均可歸於本體聚合范疇.四種聚合方法的不同特點是:
①本體聚合 組分簡單,通常只含單體和少量引發劑,所以操作簡便,產物純凈;缺點是聚合熱不易排除.工業上用自由基本體聚合生產的聚合物主要品種有聚甲基丙烯酸甲酯、高壓聚乙烯和聚苯乙烯.
②溶液聚合 優點是體系粘度低,傳熱、混合容易,溫度易於控制;缺點是聚合度較低,產物常含少量溶劑,使用和回收溶劑需增加設備投資和生產成本.溶液聚合在工業上主要用於聚合物溶液直接使用的場合,如醋酸乙烯酯在甲醇中的溶液聚合,丙烯腈溶液聚合直接作紡絲液,丙烯酸酯溶液聚合液直接作塗料和膠粘劑等.
③懸浮聚合 通常是在大量的水介質中進行,散熱容易,產物是0.05~2mm左右的小顆粒,容易洗滌、分離,產物純度較高;缺點是產物容易粘壁,影響聚合釜傳熱和生產周期.懸浮聚合主要用於聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的工業生產.
④乳液聚合 由於使用了乳化劑而具有特殊機理,單體在膠束中引發、聚合是在單體-聚合物乳膠粒中進行.其特點是速度快、產物分子量大、體系粘度低、易於散熱;缺點是乳化劑等不易除凈,影響產物性能,特別是電性能較差,在工業上乳液聚合主要用於合成橡膠的生產,如丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠生產.
本體聚合和溶液聚合一般為均相反應,但也有因聚合物不溶於單體或溶劑而沉澱出來;懸浮聚合和乳液聚合均屬非均相反應.均相體系往往屬非牛頓流體(見粘性流體流動),可直接使用,若要製得固體聚合物,則需進行沉澱分離;非均相體系固體物含量可高達30%~50%(最高達約60%),除膠乳可直接使用外,其他均需經分離、提純等後處理.
從原理上分 可分為逐步聚合和鏈式聚合,絕大部分自由基聚合和離子聚合都屬於鏈式聚合

⑸ 懸浮聚合實驗 要想成功應該注意哪些

1) 分散劑的選擇要恰當。直接關繫到單體分散懸浮的程度是否合適。對不同單體、回不同反應,應有針答對性的選擇懸浮劑。

2)攪拌速度。單體液層在攪拌的剪切力作用下分散成小液滴,液滴大小主要和攪拌速率有關。

還應注意水相阻聚劑,常用的有亞甲基藍、硫代硫酸鈉等;加入些磷酸鈣粉末可使懸浮體系更穩定。

懸浮聚合中,條件的選擇和控制是十分重要的。

⑹ 高分子懸浮聚合結塊問題

說好的攪拌速度是多少,但一般如果電壓不穩或者攪拌器本身的原因,往往不能做到穩定攪拌速度,而偏偏攪拌速度又很重要。所以其他的用量、通氣、控溫等等都檢查的同時可以測測轉速。僅供參考。

⑺ 實驗思考題有這么一題:請舉出工業上懸浮聚合的例子,並舉出各實例中所用的單體,引發劑。」

聚氯乙烯的懸浮聚合約占聚氯乙烯樹脂總產量的80%,單體是氯乙烯,引發劑是過氧化二碳酸二異丙酯,懸浮劑是明膠或聚乙烯醇。

⑻ 高分子聚合方法有哪些

太多了吧 本體聚合 溶液聚合 懸浮聚合 乳液聚合 光聚合 熱聚合 裡面再細分 就太多了

⑼ 六、繪制懸浮聚合的實驗裝置簡圖並標出各部分儀器的名稱。(6分)

(1)試管(1分)  水槽(1分)  (2)③(或酒精專燈)(1分)2KMnO 4 △ K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑ (2分)  導管口剛有氣泡冒出就收屬集(或集氣瓶事先未裝滿水等,合理即可)(1分) 分析:根據高錳酸鉀制氧氣的裝置用到的儀器進行選擇,用排水法收集氧氣時氧氣須裝滿水,待氣泡連續均勻冒出時開始收集. (1)儀器名稱為試管;水槽 (2)用KMnO 4 製取O 2 需要加熱,且試管口要塞棉花團,因此少了酒精燈.用排水法收集氧氣時氧氣須裝滿水,待氣泡連續均勻冒出時開始收集.收集的氧氣不純可能原因有導管口剛有氣泡冒出就收集(或集氣瓶事先未裝滿水) 故答案為:(1)試管;  水槽 (2)③(或酒精燈);2KMnO 4 △ K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑.導管口剛有氣泡冒出就收集(或集氣瓶事先未裝滿水等,合理即可)

⑽ 甲基丙烯酸甲酯的懸浮聚合實驗裝置圖

採用無機/有機三元復合分散體系進行了甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯懸浮聚合的內研究.對影容響共聚物珠粒形成的因素進行了考察,得到了合成共聚物的優化工藝條件.用傅立葉紅外光譜(FT-IR)方法表徵了珠狀共聚物的結構,並用熱分析儀考察了共聚物的熱性能.結果表明,在以有機蒙脫土為分散劑的優化工藝條件下,合成的甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物的熱性能有明顯提高.

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