年产1000吨阳离子交换树脂的生产工艺设计说明书(11)
(1) 单体。悬浮聚合所使用的单体一般是非水溶性的，但是所有的单体在水中都会有一定的溶解度，例如表2-1中给出的烯烃类溶解度，这个溶解度一般与 单体的结构有关。
表2-1 烯烃类溶解度
(2) 引发剂。引发剂是悬浮聚合单体相中的重要组成部分。引发剂按溶解性分为油溶性和水溶性两种，按照结构分为偶氮类引发剂，例如偶氮二异丁腈，有机过氧类引发剂，如过氧化二苯甲酰，无机过氧类引发剂，如过硫酸钾和过硫酸铵，氧化-还原引发体系四种。悬浮聚合选择用油溶性的引发剂。引发剂使用时一般现将引发剂溶于单体中，然后在有搅拌的情况下加入水相，使分散成为液滴，然后将体系升温让单体聚合。
(3) 其他组分。除了单体和引发剂，有时根据需要还会加入其他助剂例如链转移剂、交联剂、发泡剂、膨胀剂、热稳定剂等。为了控制分子量一般会在单体中加入脂肪族硫酸的链引发剂，为了增加骨架间的交联度，有时会加入交联剂。为了得到多空的珠粒，会加入甲苯或者二甲苯之类的膨胀剂，待聚合完成后再将膨胀剂除去。但这些助剂不能添加的过多，因为可能引入杂质。
2.3.2 水相
水相是影响成粒机理的颗粒特性的主要决定因素。水相的作用是保持单体在聚合过程中是液滴状，水相同时是作为聚合过程中热量传递的媒介。
水相是由水和分散剂组成的。单体和水是不相溶的，在有搅拌剪切力的时候，单体能够分散成液滴状，并且能分散和聚并构成动态平衡。分散剂的作用有以下两个方面：
(1)降低表面张力，帮助单体分散成液滴
(2)对粒子有保护作用，防止粒子粘并。因为聚合到一定程度时，单体与聚合物混合，有粘结的倾向，分散剂吸附在粒子表面能起到防粘结的作用。
水相中的水的质量对合成的聚合物是有影响的，如果是一般的水，水中含有钙离子、镁离子、铁离子、氯离子等杂志，这些离子对合成的聚合物的外观和机械性能都有一定的影响。[11]
2.5 悬浮聚合工艺
悬浮聚合一般为间歇式生产，悬浮聚合的连续生产法仍处于研究阶段。
2.5.1间歇式生产
间歇式悬聚合，就是把一定的水、分散剂、单体、引发剂等物料一次或多次加入聚合反应釜，搅拌分散，升温聚合，然后一次性得到产品。一般间歇式的聚合都要经过预聚合处理然后再用预聚物进行聚合。
2.6 与悬浮聚合相关的聚合方法
2.6.1微悬浮聚合
微悬浮聚合又称为微乳液聚合。利用悬浮聚合得到的聚合物粒度一般在20~2000μm之间，乳液聚合产物的粒度只有0.1~0.2μm，微悬浮聚合的产物的粒度为0.2~1.5μm，介于悬浮聚合和乳液聚合之间。
悬浮聚合体系采用特殊的复合乳化体系，复合体系可以使单体-水的界面张力下降，只要微微搅拌就能得到小液滴。
2.6.2 反向乳液聚合
将水溶性单体配置成水溶液，在油溶性乳化剂和搅拌作用下，使在非极性有机介质的分散成小液滴，形成油包水乳液，这种乳液的分散相和分散介质和水包油的相反，因此称作反向乳液聚合。
方向乳液聚合的机理有三个，分别是胶束成核、液滴成核和油相成核。[6]
2.6.3 非水分散聚合
非水分散聚合是由油溶性单体溶于有机溶剂中的沉淀聚合。非水分散聚合使用的油溶性引发剂。这种分散体系的优点有：
(1) 体系流动性好，粘度低，剪切力稳定
(2) 得到的产品固体含量高
2.7工艺设备、流程及控制
2.7.1 工艺设备
(1) 搅拌聚合釜。由搅拌桨、轴承、轴封、变速器和电机等组成。
(2) 换热器。由冷凝管、淋水装置、挡水栅、循环水泵等组成。
上一篇：离子液体催化下多组分反应的研究