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1、本体法本体法PVC树脂树脂 本体法PVC树脂的合成依据自由基聚合机理,生产分为预聚和聚合两个阶段,树脂颗粒无膜状外壳,为原生聚合物粒子的聚集体,表观密度大、孔隙率高、颗粒疏松,粒径和分子质量分布集中。聚合物中基本不含添加剂,成品树脂中残留VCM含量可达到无毒PVC树脂的要求。增塑剂吸收量大,且吸收速度快,颗粒更容易破碎和熔融,易塑化,具有内增塑作用,可以减少增塑剂的用量,减少因增塑剂迁移而使加工制品易老化的现象。加工时,熔融及凝胶化温度低、流动性好、塑化时间短、原材料和能源消耗低,制品表面光滑、内部密实、机械强度高。(悬浮法PVC请参见教材P142)第1页/共25页高压聚乙烯(高压聚乙烯(LD
2、PE)的合成)的合成 结构特征结构特征:支链多(840个支链/1000C),结晶度低(5065%),熔点低(105110)、密度低(0.910.93g/cm3)第2页/共25页聚乙烯的合成,按其聚合压力的不同,可分为高压聚合法、低压聚合法和中压聚合法,其产品的结构、密度和性能各有特点。高压法聚合的聚乙烯,是在100300MPa的高压下,用有机过氧化物为引发剂经自由基聚合而成的,由于在反应过程中的链转移反应,分子链上支链数目较多,阻碍分子的紧密排列和结晶。其密度0.9100.935g/cm3,称为低密度聚乙烯(低密度聚乙烯(LDPE)。低压法聚合的聚乙烯,是用齐格勒催化剂(有机金属)或金属氧化物
3、为催化剂使乙烯在低压条件下聚合成聚乙烯(也称之为低压聚乙烯),一般采用淤浆法。低压法聚合的聚乙烯密度为0.9550.965g/cm3,低压聚乙烯分子链为线性结构,支链数目非常少,结晶度高(8590%)、密度高,其拉伸强度和撕裂强度均高于高压聚乙烯。又称为高密度聚乙烯(高密度聚乙烯(HDPE)。不同种类的聚乙烯树脂合成方法及性能不同种类的聚乙烯树脂合成方法及性能 第3页/共25页中压法聚合的聚乙烯,是采用了改进型齐格勒催化剂,其聚合温度和压力都高于低压法聚乙烯的聚合条件。中压法聚乙烯的大分子结构为线型,其纯度和很多方面性能都介于高压法聚乙烯和低压法聚乙烯之间。所以,此法生产的聚乙烯称其为中密度聚
4、乙烯中密度聚乙烯(MDPE)。超高分子量聚乙烯(超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是分子量100万以上的聚乙烯,是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料,一般采用齐格勒系催化剂或茂金属催化剂的低压聚合工艺生产(类似淤浆法),没有造粒工序,产品呈粉末状。具有优异的耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能。第4页/共25页线性低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯(LLDPE),是乙烯与少量高级-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下,经高压或低压聚合而成的一种共聚物,分子量分布窄、具有短支链,性能较LDPE更优。茂金属聚乙烯(茂金属聚乙烯(mPE)是以活性更高的茂金
5、属(MAO)为聚合催化剂生产出来的聚乙烯,分子量分布一般较窄,具有均匀的共聚单体分布,拉伸强度高,粘接和透明性好。第5页/共25页MMA单体的聚合可以采用自由基与阴离子的聚合机理。但目前工厂生产大多利用自由基聚合。它可以受引发剂、辐射、光、热等激发而聚合。其聚合的方式可以分为本体、悬浮、溶液、乳化聚合法等。大多数本体聚合的PMMA,平均分子量很高,适合於作板材、棒材,而悬浮聚合可以得到颗粒料,适於挤出和注射成型,溶液聚合可以得到粉状料,而乳化聚合主要用来制造胶乳,用于处理皮革及丝织物。PMMA的聚合方法有本体法和悬浮法两种,本体聚合时,先将单体经过预聚合,形成聚合度10%的粘性稠状液体,然后直
6、接灌入由两块无机平板玻璃形成的平板模具内,让预聚体在40-70C水箱中聚合。用本体法聚合得到的一般是平板有机玻璃,而悬浮法聚合得到的是模塑有机玻璃粉。第6页/共25页ABS树脂是丙烯腈(Acrylonitrile)、1,3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三种单体的接枝共聚物。但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物。(1)共聚组分对树脂的物理性能的影响1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性,但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性;丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质;苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流
7、动性及产品表面的光洁度。(2)加工降解问题ABS中含有不饱和双键的丁二烯橡胶,在紫外线照射下易引起降解、老化、褪色,在高温加工过程中易引起分解或变色,其成型温度为180-250,但是最好不要超过240。(3)树脂的生产ABS有两种主要的工业生产方法:将丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)与聚丁二烯(B)混合,或这将两种胶乳混合后再共聚;在聚丁二烯胶乳中加入丙烯腈及苯乙烯单体进行接枝共聚。第7页/共25页形态形成条件结构特点单晶片晶稀溶液缓慢结晶厚10nm左右具有一定规则形状的薄片状晶体;折叠链构象;分子链方向垂直于片晶表面。球晶熔体或浓溶液结晶(无应力作用)直径0.5-100um的球形,多层片晶组成,
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