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1、縮聚物和加聚物的相對分子質(zhì)量-轉(zhuǎn)化率時間曲線示意圖a、縮聚物b、自由基聚合物c、陰離子聚合物(體系純凈的活性聚合)本體法PVC樹脂本體法PVC樹脂的合成依據(jù)自由基聚合機(jī)理,生產(chǎn)分為預(yù)聚和聚合兩個階段,樹脂顆粒無膜狀外殼,為原生聚合物粒子的聚集體,表觀密度大、孔隙率高、顆粒疏松,粒徑和分子質(zhì)量分布集中。聚合物中基本不含添加劑,成品樹脂中殘留VCM含量可達(dá)到無毒PVC樹脂的要求。增塑劑吸收量大,且吸收速度快,顆粒更容易破碎和熔融,易塑化,具有內(nèi)增塑作用,可以減少增塑劑的用量,減少因增塑劑遷移而使加工制品易老化的現(xiàn)象。加工時,熔融及凝膠化溫度低、流動性好、塑化時間短、原材料和能源消耗低,制品表面光滑
2、、內(nèi)部密實(shí)、機(jī)械強(qiáng)度高。(懸浮法PVC請參見教材P142)高壓聚乙烯(LDPE)的合成結(jié)構(gòu)特征:支鏈多(8~40個支鏈/1000C),結(jié)晶度低(50~65%),熔點(diǎn)低(105~110℃)、密度低(0.91~0.93g/cm3)聚乙烯的合成,按其聚合壓力的不同,可分為高壓聚合法、低壓聚合法和中壓聚合法,其產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、密度和性能各有特點(diǎn)。??高壓法聚合的聚乙烯,是在100?300MPa的高壓下,用有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑經(jīng)自由基聚合而成的,由于在反應(yīng)過程中的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng),分子鏈上支鏈數(shù)目較多,阻礙分子的緊密排列和結(jié)晶。其密度0.910?0.935g/cm3,稱為低密度聚乙烯(LDPE)。??低壓法聚
3、合的聚乙烯,是用齊格勒催化劑(有機(jī)金屬)或金屬氧化物為催化劑使乙烯在低壓條件下聚合成聚乙烯(也稱之為低壓聚乙烯),一般采用淤漿法。低壓法聚合的聚乙烯密度為0.955?0.965g/cm3,低壓聚乙烯分子鏈為線性結(jié)構(gòu),支鏈數(shù)目非常少,結(jié)晶度高(85~90%)、密度高,其拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度均高于高壓聚乙烯。又稱為高密度聚乙烯(HDPE)。不同種類的聚乙烯樹脂合成方法及性能中壓法聚合的聚乙烯,是采用了改進(jìn)型齊格勒催化劑,其聚合溫度和壓力都高于低壓法聚乙烯的聚合條件。中壓法聚乙烯的大分子結(jié)構(gòu)為線型,其純度和很多方面性能都介于高壓法聚乙烯和低壓法聚乙烯之間。所以,此法生產(chǎn)的聚乙烯稱其為中密度聚乙烯(MD
4、PE)。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是分子量100萬以上的聚乙烯,是一種線型結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料,一般采用齊格勒系催化劑或茂金屬催化劑的低壓聚合工藝生產(chǎn)(類似淤漿法),沒有造粒工序,產(chǎn)品呈粉末狀。具有優(yōu)異的耐沖擊、耐磨損、自潤滑性、耐化學(xué)腐蝕等性能。線性低密度聚乙烯(LLDPE),是乙烯與少量高級α-烯烴(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化劑作用下,經(jīng)高壓或低壓聚合而成的一種共聚物,分子量分布窄、具有短支鏈,性能較LDPE更優(yōu)。茂金屬聚乙烯(mPE)是以活性更高的茂金屬(MAO)為聚合催化劑生產(chǎn)出來的聚乙烯,分子量分布一般較窄,具有均勻的共聚單體分布
5、,拉伸強(qiáng)度高,粘接和透明性好。MMA單體的聚合可以采用自由基與陰離子的聚合機(jī)理。但目前工廠生產(chǎn)大多利用自由基聚合。它可以受引發(fā)劑、輻射、光、熱等激發(fā)而聚合。其聚合的方式可以分為本體、懸浮、溶液、乳化聚合法等。大多數(shù)本體聚合的PMMA,平均分子量很高,適合於作板材、棒材,而懸浮聚合可以得到顆粒料,適於擠出和注射成型,溶液聚合可以得到粉狀料,而乳化聚合主要用來制造膠乳,用于處理皮革及絲織物。PMMA的聚合方法有本體法和懸浮法兩種,本體聚合時,先將單體經(jīng)過預(yù)聚合,形成聚合度10%的粘性稠狀液體,然后直接灌入由兩塊無機(jī)平板玻璃形成的平板模具內(nèi),讓預(yù)聚體在40-70°C水箱中聚合。用本體法聚合得到的一般
6、是平板有機(jī)玻璃,而懸浮法聚合得到的是模塑有機(jī)玻璃粉。ABS樹脂是丙烯腈(Acrylonitrile)、1,3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三種單體的接枝共聚物。但實(shí)際上往往是含丁二烯的接枝共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物。(1)共聚組分對樹脂的物理性能的影響1,3-丁二烯為ABS樹脂提供低溫延展性和抗沖擊性,但是過多的丁二烯會降低樹脂的硬度、光澤及流動性;丙烯腈為ABS樹脂提供硬度、耐熱性、耐酸堿鹽等化學(xué)腐蝕的性質(zhì);苯乙烯為ABS樹脂提供硬度、加工的流動性及產(chǎn)品表面的光潔度。(2)加工降解問題ABS中含有不飽和雙鍵的丁二烯橡膠,在紫外線照射下易引起降解、老化、褪色
7、,在高溫加工過程中易引起分解或變色,其成型溫度為180-250℃,但是最好不要超過240℃。(3)樹脂的生產(chǎn)ABS有兩種主要的工業(yè)生產(chǎn)方法:將丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)與聚丁二烯(B)混合,或這將兩種膠乳混合后再共聚;在聚丁二烯膠乳中加入丙烯腈及苯乙烯單體進(jìn)行接枝共聚。形態(tài)形成條件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單晶片晶稀溶液緩慢結(jié)晶厚10nm左右具有一定規(guī)則形狀的薄片狀晶體;折疊鏈構(gòu)象;分子鏈方向垂直于片晶表面。球晶