熔融聚合

单体和聚合物均处于熔融状态下的聚合过程。由于不加其他介质,故可归属本体聚合范畴,但熔融聚合一般用于缩聚物生产,如聚酯、酯交换法聚碳酸酯、以及聚酰胺的后阶段聚合等。熔融聚合适宜于在室温下是固体、熔融后才发生聚合反应的单体。熔融聚合的特点之一,是缩聚反应的聚合热一般较低,传热问题不突出,活化能中等或较高,在较高温度下反应可加快速度;缩聚物熔点较高,反应中又有低分子副产物生成,在熔融状态下聚合有利于低分子物排出,提高缩聚物的分子量等。但熔融聚合的温度一般稍高于聚合物的熔点,故应采用逐步升温的办法,以防单体在聚合过程中挥发或分解。熔融聚合的另一特点是,聚合初期,聚合物分子量较低,体系粘度不高,搅拌、混合、传热、传质(低分子副产物排出)等并不困难;聚合后期,熔体粘度可高达几百帕·秒,传递非常困难。为解决这一问题,工业上对不同的单体采用不同的操作方法。例如,聚酯化反应为逐步可逆平衡反应,故涤纶生产系在真空度要求不同的两台釜中熔融聚合,聚合前期在270℃、2~3kPa下进行,最后在280~285℃、13~130Pa的高真空度下操作,以提高分子量。聚酰胺化反应,平衡常数较大,故尼龙66生产的前期为水溶液加压聚合,以防止单体挥发和分解;后期在管式反应器中熔融聚合,在约3kPa的压力下缩聚。

参考书目
  1. C.E.Schildknecht and I.Skeist,. Polymerization Processes, John Wiley & Sons, New York, 1977.