聚合反應的方法有哪些？
實驗室k / 2019-05-21
在工業(yè)生產上，實現聚合反應，主要通過以下幾種方法：
（一）本體聚合
將單體和引發(fā)劑或催化劑同置于模型中加熱（有時還要加壓），單體即進行聚合，并硬化為整塊物質，這種聚合方法稱為本體聚合。例如以甲基丙烯酸甲酯制造透明的有機玻璃制品時，就用這種方法。該法可以直接制得成品，也可制成平板或蔣片。由于本體聚合中添加的各種“劑”較少，因此制品的純度較高，故熱穩(wěn)定性、電絕緣性較好。但是最大缺點是聚合反應的熱量難于排放失散，溫度不能恒定，常發(fā)生局部過熱，制品中易發(fā)生氣泡、裂縫。
（二）懸浮聚合
懸浮聚合是單體（加入油溶性引發(fā)劑）借機械攪拌以微珠形式懸浮于介質（通常是水）中而進行的聚合反應。由于微珠是分散在大量水中，故聚合熱容易通過反應介質水傳遞出去。為了防止微珠又互相粘合起來，常要加入懸浮劑或分散劑（如明膠、聚乙烯醇、淀粉等），同時控制一定的攪拌速度（攪拌速度大，則生成的小珠粒就?。?，即可得到我們要求大小的珠粒，如圖5－3所示。
這種方法廣泛用于微珠狀的離子交換樹脂的生產中。
常用的引發(fā)劑有偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲酰、過氧化二碳酸二異丙酯，這些引發(fā)劑當溶解于單體后，也隨同單體被分散在微珠內，好象在每一微珠內都同時進行著本體聚合。反應后，產物用堿進行洗滌，以除去殘存的引發(fā)劑、表面吸附的懸浮劑以及少量低聚物，從而提高產品的熱穩(wěn)定性和機械性能。
（三）乳液聚合
乳液聚合常以水作分散介質，在機械攪下用乳化劑使單體分散在水中形成乳濁液面進行的聚合反應。乳化劑是乳液聚合的重要組分，常用乳化劑有肥皂、油酸鈉（鉀），烷基磺酸鈉等。加入乳化劑后，反應體系成乳濁液，最后得到的產物為聚合物膠乳，粒子細、均勻，呈糊狀?？梢灾苯佑脕斫炜椢铮ㄈ缇鄣蚁┡菽嗽旄铮?；或者象鹵水點豆腐一樣，用電解質（鹽類或酸類）將聚合物膠乳凝固再進行分離，洗滌，干燥。
在聚合反應中，為了控制粒度的大小、膠乳的分子量、pH值和保持膠乳的穩(wěn)定性，尚須加入穩(wěn)定劑、表面張力調節(jié)劑、級沖劑和分子量調節(jié)劑等。
乳液聚合所用引發(fā)劑一般為水溶性的氧化－還原系引發(fā)劑（如亞鐵鹽Fe++－H2O2系），這種引發(fā)劑能在低溫下產生游離基（HO·），引發(fā)單體使聚合反應在低溫下以高速率進行，這也是乳液聚合的特點。如：
Fe++＋H2O2 → Fe+++＋OH-＋HO·
乳液聚合在膠乳形成的整個過程中，乳液的粘度始終是不太大的，很適宜于制造有膠粘性的聚合物，而且有多種添加劑以調節(jié)其反應速度和分子量，故目前在合成橡膠中得到廣泛的應用。但事物都是一分為二的，由于乳液體系中的組份多而雜，故得到產物的純度往往不高，在一定程度上會影響制品的熱穩(wěn)定性、介電性能和透明度。
（四）溶液聚合
溶液聚合是把單體和引發(fā)劑都溶解在惰性溶劑（只溶解而不與單體發(fā)生化學反應）中進行的聚合反應。反應生成的熱同樣可以通過溶劑而失散。假定所用的溶劑在溶解單體的同時也能溶解所生成的高聚物，則聚合后可得到聚合物溶液，于是可直接拿來紡絲做成纖維，或制成油漆等涂料。也可以將聚合物溶液傾入不溶解聚合物的沉淀劑中，使聚合物沉淀析出。經過濾、洗滌、干燥后，即得最后的產物。
假定所用溶劑只能溶解單體而不能溶解聚合物，此時生成的聚合物就會呈沉淀狀析出，而低分子物或低聚物仍留于母液中，這樣得到的聚合物分子不但均勻而且分子量亦可以提高，溶劑、沉淀劑回收問題也可得到改進。
溶液聚合所用溶劑需要進行精制，以除去對引發(fā)劑、催化劑的活性有害的雜質。同時也要注意可能發(fā)生的對溶劑分子的鏈轉移反應，從而終止原有鏈反應：
當然R·還可以引發(fā)一個新的鏈，但是，又得重新進行增長，這樣得到的產物分子量就會降低。
如此看來，各種聚合方法各有其優(yōu)缺點，應根據各種產品的用途選擇適當的聚合方法。隨著人們生產斗爭和科學實驗的不斷發(fā)展，新的聚合方法如氣相聚合、輻射聚合、立體定向聚合等的應用也越來越廣。
在進行聚合反應時，除了選用良好的配方和純度較高的單體外，還應注意其他外界條件（如溫度、壓力、氧氣等）對反應的影響。
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