聚合反应工程

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1、悬浮聚合分散剂分类；（1）无极固体粉末分 散剂（2）水溶性高分子分散剂（3）助分散 剂悬浮聚合分散剂作用：（1）形成珠滴的保 护层；（2）增大水相的粘度，使珠滴发生凝 聚时阻力增加；（3）调整单体-水相间的界面 张力，加强单体液滴维持自身原有形状的能 力；（4）减少水和粘稠状珠滴的速度差，使 珠滴易于分散悬浮。粘釜物的形成及防止措施：黏釜物是由溶解 在水中的少量单体在水溶液中聚合物形成的 低聚物和这种单体与釜壁金属自由电子作用 形成的接枝聚合物粘附于釜壁上形成的；措 施：（1）使聚合物内壁金属钝化（2）添加水 相阻聚剂，终止水相中的自由基（3）釜内壁 涂布极性有机物，防止金属表面发生引发聚 合

2、或大分子活性链接触釜壁就被终止聚合而 钝化（4）采用分子中有机成分较高的引发剂 及在釜壁不能被3价铁离子诱导活化分解的 偶氮化合物引发剂HDPE气相流化床法工艺流程纯化并压缩的乙烯、氢气和干燥后的催化剂 加到流化床反应器中，聚合反应在2.1MPa、 95-l05C下进行，聚乙烯通过产品排出器分 离掉所含乙烯，含1%左右乙烯的聚乙烯粉 末从产品排出器经气流输送到产品净化器。 用惰性气体除去聚乙烯空隙中的乙烯，造粒 或直接包装得产品。主要优点:气相流化床工 艺因采用高效载体催化剂，省去溶剂循环、 回收和脱除催化剂工序，因此工艺过程简短， 生产成本降低。主要问题:反应热导出较为困 难，乙烯单程转化率

3、仅为2%左右，因此增 加了乙烯压缩、循环的费用。 影响分子量分布的主要因素：常规齐格勒一 纳塔催化剂，聚乙烯分子量分布宽 高效钛系催化剂，聚乙烯分子量分布窄 影响支化的因素：乙烯配位聚合中，由于活 性大分子链向单体转移及自身脱氢转移可形 成端烯基大分子，这种大分子能继续向活性 中心配位进行链增长，因而产生少量支链。 聚丙烯（浆液法）新鲜的聚合级丙烯和丙烯 回收压缩机返回的循环丙烯混合，经分子筛 干燥器脱除杂质后，与配置的催化剂浆液、 溶剂（如正己烷或庚烷）、调节剂氢分别相继 进入两台串联反应器，于60C、1.2MPa条件 下进行聚合，其聚合热有反应物料进入时吸 收部分显热及冷凝回流、冷却夹套、

4、冷却挡 板来排除。溶剂加入速度维持反应器出口浆 液中聚合物浓度为 35%，经一定停留时间， 丙烯转化率达60%。离开第二反应器浆液连 续排到压力为0.14MPa的闪蒸罐中，脱除出 的部分溶剂与未聚合的丙烯经压缩、冷凝循 环进入反应器。闪蒸罐中的浆液混合物经离 心，含溶剂无规物的离心液经脱除无规物、 精馏，其溶剂循环使用，而无规物以作副产 品综合利用。离心滤饼约含20%液体，再由 二级流化床系统等组成的干燥工序进行脱除 并回收。滤饼干燥后即可成聚丙烯粉末而连 续输送入粉料仓，经掺混、挤压造粒、包装 即得成品聚丙烯。乙烯气相本体聚合的特点（1）聚合热大乙烯 聚合热约为95.0 kJ/mol（2）聚

5、合转化率较低 通常在20 %-30%（3）易发生链转移（4）以氧 为引发剂时，存在着一个压力和氧浓度的临 界值关系高抗冲性聚苯乙烯聚合工艺1.配料：苯乙 烯、聚丁二烯橡胶切成5-10mm小块，60C搅 拌溶解2.预聚合：预聚反应器，少量溶剂常 用乙苯，聚合温度120C，时间4h，转化率 达30%3、后聚合：釜式反应器，140C聚合，聚合 转化率达70%，时间1h。4、冷却、切粒、包 装：塔底连模头挤出拉条，冷却切粒，再计 量包装。阴离子聚合的应用1.合成窄分子量分布聚 合物2.合成嵌段、星型和梳状聚合物3.制备 大分子单体悬浮聚合分散剂分类：（1）无极固体粉末分 散剂（2）水溶性高分子分散剂（

6、3）助分散 剂悬浮聚合分散剂作用：（1）形成珠滴的保 护层；（2）增大水相的粘度，使珠滴发生凝 聚时阻力增加；（3）调整单体-水相间的界面 张力，加强单体液滴维持自身原有形状的能 力；（4）减少水和粘稠状珠滴的速度差，使 珠滴易于分散悬浮。粘釜物的形成及防止措施：黏釜物是由溶解 在水中的少量单体在水溶液中聚合物形成的 低聚物和这种单体与釜壁金属自由电子作用 形成的接枝聚合物粘附于釜壁上形成的；措 施：（1）使聚合物内壁金属钝化（2）添加水 相阻聚剂，终止水相中的自由基（3）釜内壁 涂布极性有机物，防止金属表面发生引发聚 合或大分子活性链接触釜壁就被终止聚合而 钝化（4）采用分子中有机成分较高的

7、引发剂 及在釜壁不能被3价铁离子诱导活化分解的 偶氮化合物引发剂HDPE气相流化床法工艺流程 纯化并压缩的乙烯、氢气和干燥后的催化剂 加到流化床反应器中，聚合反应在2.1MPa、 95-l05C下进行，聚乙烯通过产品排出器分 离掉所含乙烯，含1%左右乙烯的聚乙烯粉 末从产品排出器经气流输送到产品净化器。 用惰性气体除去聚乙烯空隙中的乙烯，造粒 或直接包装得产品。主要优点:气相流化床工 艺因采用高效载体催化剂，省去溶剂循环、 回收和脱除催化剂工序，因此工艺过程简短， 生产成本降低。主要问题:反应热导出较为困 难，乙烯单程转化率仅为2%左右，因此增 加了乙烯压缩、循环的费用。影响分子量分布的主要因

8、素：常规齐格勒一 纳塔催化剂，聚乙烯分子量分布宽 高效钛系催化剂，聚乙烯分子量分布窄 影响支化的因素：乙烯配位聚合中，由于活 性大分子链向单体转移及自身脱氢转移可形 成端烯基大分子，这种大分子能继续向活性 中心配位进行链增长，因而产生少量支链。 聚丙烯（浆液法）新鲜的聚合级丙烯和丙烯 回收压缩机返回的循环丙烯混合，经分子筛 干燥器脱除杂质后，与配置的催化剂浆液、 溶剂（如正己烷或庚烷）、调节剂氢分别相继 进入两台串联反应器，于60C、1.2MPa条件 下进行聚合，其聚合热有反应物料进入时吸 收部分显热及冷凝回流、冷却夹套、冷却挡 板来排除。溶剂加入速度维持反应器出口浆 液中聚合物浓度为35%，

9、经一定停留时间， 丙烯转化率达60%。离开第二反应器浆液连 续排到压力为0.14MPa的闪蒸罐中，脱除出 的部分溶剂与未聚合的丙烯经压缩、冷凝循 环进入反应器。闪蒸罐中的浆液混合物经离 心，含溶剂无规物的离心液经脱除无规物、 精馏，其溶剂循环使用，而无规物以作副产 品综合利用。离心滤饼约含20%液体，再由 二级流化床系统等组成的干燥工序进行脱除 并回收。滤饼干燥后即可成聚丙烯粉末而连 续输送入粉料仓，经掺混、挤压造粒、包装 即得成品聚丙烯。乙烯气相本体聚合的特点（1）聚合热大乙烯 聚合热约为95.0 kJ/mol（2）聚合转化率较低 通常在20%-30%（3）易发生链转移 以氧 为引发剂时，存在着一个压力和氧浓度的临 界值关系高抗冲性聚苯乙烯聚合工艺1.配料：苯乙 烯、聚丁二烯橡胶切成5-10mm小块，60C搅 拌溶解2.预聚合：预聚反应器，少量溶剂常 用乙苯，聚合温度120，时间4h，转化率 达30%4、后聚合：釜式反应器，140C聚合，聚合 转化率达70%，时间1h。4、冷却、切粒、包 装：塔底连模头挤出拉条，冷却切粒，再计 量包装。阴离子聚合的应用1.合成窄分子量分布聚 合物2.合成嵌段、星型和梳状聚合物3.制备 大分子单体