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催化聚合

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催化聚合（catalytic polymerization）是指在催化劑作用下，低分子量單體通過鏈增長過程形成高分子量聚合物的過程。
按聚合物性能分類，可分成合成樹脂（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等），合成橡膠（丁苯橡膠、異戊橡膠、聚丁二烯橡膠、乙丙橡膠等）和合成纖維（聚乙烯醇、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等）三大類。聚合用催化劑可用均相或多相體系。如乙烯聚合，催化劑可用齊格勒型(TiCl3-A1R3)或各種鎂化合物為載體催化劑。
聚合催化是可以加速化學反應的物質。化學反應若要發生，則反應物分子之間必須有足夠能量的發生碰撞以形成活性複合物或過渡態複合物，這個能量就是活化能。而催化劑能夠提供一個較低的活化能，因此加速了化學反應的發生。和未添加催化劑的反應的一步實現原理相比，催化反應包含了許多種化合物與過渡態複合物。
中文名
催化聚合
外文名
catalytic polymerization
適用領域
催化聚合
所屬學科
化學

目錄

  1. 1 製取不溶性硫
  2. 2 聚合催化劑
  3. 3 常用產品
  4. ▪ 聚合氯化鋁
  1. ▪ 特點
  2. ▪ 作用
  3. ▪ 用途
  4. 4 聚丙烯酰胺
  1. ▪ 使用特性
  2. ▪ 作用原理
  3. ▪ 使用原則

催化聚合製取不溶性硫

不溶性硫是硫原子的線性聚合體，其主要用途是作為優質橡膠硫化劑。以長隆科技產銷的工業硫磺為原料，以過硫酸銨及硫酸亞鐵為引發劑，採用催化聚合法制取不溶性硫。試驗考察了各種操作條件對聚合硫產率的影響，確定出適宜的條件是:以溴水為穩定劑，以FeCl3的硝酸水溶液作淬冷液，控制反應温度在230～250℃，反應時間在40min左右，不溶性硫產率＞40%。用二硫化碳萃洗以後，可以得到高品位的不溶性硫。

催化聚合聚合催化劑

有兩類：①離子聚合和配位聚合的催化劑，在反應後一般不能再生，按其作用在大多數情況下也應稱引發劑。陽離子聚合催化劑為親電試劑，屬於酸類，主要有路易斯酸、含氫酸和能產生陽離子的物質，如碘等。路易斯酸需有能析出質子的物質(如水)，或能析出碳正離子的物質(如RX)作助催化劑。陰離子聚合催化劑是親核試劑，屬於鹼類，主要有鹼金屬及其有機化合物。不同的催化劑活性相差很大，對單體有強烈的選擇性。一般離子聚合活性較差的單體需選用活性高的催化劑。配位聚合催化劑主要有齊格勒-納塔催化劑、烷基鋰、π-烯丙基過渡金屬化合物等。齊格勒-納塔催化劑是一大類催化劑的總稱，主要用於α-烯烴的有規立構聚合，但也常用於二烯烴和環烯烴等的有規立構聚合。齊格勒－納塔催化劑主要由兩種組分組成，主催化劑是週期表中第Ⅳ～Ⅶ族過渡金屬化合物，如TiCl4、TiCl3、VOCl3等，助催化劑是第Ⅰ～Ⅲ族金屬有機化合物，如AlR2Cl、AlR3、RLi、R2Mg等。這兩種組分可有多種搭配，因而種類和數量極多。此外，尚有三組分、四組分和負載型催化劑等。
②許多縮聚反應需要催化劑，如聚酯化反應用的無機酸、酯以及鹽類，酚醛、脲醛縮聚中的酸或鹼，合成聚碳酸酯的胺等。

催化聚合常用產品

催化聚合聚合氯化鋁

聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，由於氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑的特點主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的，使這一干燥系統有它自己的特點。由於壓力式噴霧乾燥所得產品是多孔微粒狀或空心微粒狀，採用壓力式噴霧乾燥，陰離子聚丙烯酰胺，多以獲得顆粒狀產品為目的，所得顆粒狀產品具有優良的防塵性能和流動性能。

催化聚合特點

1、絮凝體成型快，活性好，過濾性好。
2、不需加鹼性助劑，如遇潮解，其效果不變。
3、適應PH值寬，適應性強，用途廣泛。
4、處理過的水中鹽份少。
5、能除去重金屬及放射性物質對水的污染。
6、有效成份高，便於儲存，運輸。

催化聚合作用

聚（合）氯化鋁其絮凝作用表現如下：
a、水中膠體物質的強烈電中和作用。
b、水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用。
c、對溶解性物質的選擇性吸附作用。

催化聚合用途

⒈城市給排水淨化：河流水、水庫水、地下水。
⒉工業給水淨化。
⒊城市污水處理。
⒋工業廢水和廢渣中有用物質的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、澱粉製造業中澱粉的回收。
⒌各種工業廢水處理：印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水、污水處理。
⒍造紙施膠。
⒎糖液精製。
⒏鑄造成型。
⒐布匹防皺。
⒑催化劑載體。
⒒醫藥精製。
⒓水泥速凝。
⒔化妝品原料。

催化聚合聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺分類聚丙烯酰胺產品簡介：聚丙烯酰胺（PAM）為水溶性高分子聚合物，不溶於大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。

催化聚合使用特性

1、絮凝性：PAM能使懸浮物質通過電中和，架橋吸附作用，起絮凝作用。
2、粘合性：能通過機械的、物理的、化學的作用，起粘合作用。
3、降阻性：PAM能有效地降低流體的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50—80%。
4、增稠性：PAM在中性和酸條件下均有增稠作用，當PH值在10以上PAM易水解。呈半網狀結構時，增稠將更明顯。

催化聚合作用原理

1、絮凝作用原理：PAM用於絮凝時，與被絮凝物種類表面性質，特別是動電位，粘度、濁度及懸浮液的PH值有關，顆粒表面的動電位，是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM，能使動電位降低而凝聚。
2、吸附架橋：PAM分子鏈固定在不同的顆粒表面上，各顆粒之間形成聚合物的橋，使顆粒形成聚集體而沉降。
3、表面吸附：PAM分子上的極性基團顆粒的各種吸附。
4、增強作用：PAM分子鏈與分散相通過種種機械、物理、化學等作用，將分散相牽連在一起，形成網狀。

催化聚合使用原則

聚丙烯酰胺的使用要遵循如下原則：
1、顆粒狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前必須先將它溶解於水，用其水溶液去處理污水。
2、溶解顆粒狀聚合物的水應該是乾淨（如自來水），不能是污水。常温的水即可，一般不需要加温。水温低於5℃時溶解很慢。水温提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合於配製聚合物溶液。強酸、強鹼、高含鹽的水不適於用來配製。
3、聚合物溶液濃度的選擇，建議為0.1%—0.3%，即1升水中加0.1g—0.3g聚合物粉劑。