懸浮聚合的概念

懸浮聚合是指溶有引發(fā)劑的單體，借助懸浮劑的懸浮作用和機械攪拌，使單體以小液滴的形式分散在介質水中的聚合過程。溶有引發(fā)劑的一個單體小液滴，就相當于本體聚合的一個小單元，因此，懸浮聚合也稱為小本體聚合。懸浮聚合中的主要組分是單體、引發(fā)劑、懸浮劑介質（水）。

懸浮聚合法的主要特點

（1）以水為介質，成本低；

（2）反應過程中反應體系粘度變化不大，反應熱容易排除；

（3）顆粒大小可以控制在一個較小范圍內(nèi)；

（4）所得樹脂純度較溶液聚合、乳液聚合高；

（5）懸浮聚合產(chǎn)物易于分離、洗滌、干燥；

（6）懸浮聚合過程采用間歇法進行生產(chǎn)，尚未實現(xiàn)連續(xù)化。
 

懸浮聚合的工藝控制

1、水油比

水的用量與單體用量之比稱為水油比。水油比大時，傳熱效果好，聚合粒子的粒度較均一，聚合物的相對分子質量分布較窄，生產(chǎn)控制較容易；缺點是降低了設備利用率。當水油比小時，則不利于傳熱，成產(chǎn)控制較困難。

2、聚合溫度

當聚合配方確定后，聚合溫度是反應過程中*主要的參量。聚合溫度不僅是影響聚合速率的主要因素，也是影響聚合物相對分子質量的主要因素。

3、聚合時間

連鎖聚合的特點之一是生成一個聚合物大分子的時間很短，只需要0.01s~幾s的時間，也就是瞬間完成的。但是要把所有的單體都轉變?yōu)榇蠓肿觿t需要幾小時，甚至長達十幾小時。這是因為溫度、壓力、引發(fā)劑的用量和引發(fā)劑的性質以及單體的純度都對聚合物時間產(chǎn)生影響，所依聚合時間不是一個孤立的因素。

在高分子合成工業(yè)生產(chǎn)中常用提高聚合溫度的辦法使剩余單體加速聚合，以達到較高的轉化率。通常，當轉化率達到90%以上時立即終止反應，回收未反應的單體，此時，不能靠延長聚合時間來提高轉化率，如果用延長聚合時間的辦法來提高轉化率將使設備利用率降低，這是不經(jīng)濟的。

4、聚合裝置

（1）、聚合釜的傳熱

懸浮聚合用聚合釜一般是帶有夾套和攪拌的立式聚合釜。夾套能幫助聚合過程中產(chǎn)生的大量的聚合熱及時、有效的傳出釜外。近年來，聚合釜向大容積方向發(fā)展，但釜的容積增大，其單位容積的傳熱面積減小。

（2）、攪拌乳化剪切

攪拌在懸浮聚合中能影響聚合物粒子形態(tài)、大小及粒度分布。攪拌剪切使單體分散為液滴，攪拌葉片的旋轉對液滴所產(chǎn)生的剪切力的大小，決定了單體液滴的大小。剪切力越大，所形成的液滴越小。攪拌還可以使釜內(nèi)各部分溫度均一，物料充分混合，從而保證產(chǎn)品的質量。
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