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熔融縮聚

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熔融縮聚(英文名稱melt condensation polymerization)又稱熔融聚合(melt polymerization)。一種單體的聚合方式 ,常用的聚合方法。是在原料單體和生成的聚合物均處於熔融狀態下的聚合反應過程。其特點是;熔融縮聚是放熱反應,縮聚產物的分子量和產量逐步增長,因此到達縮聚反應終點的時間需要很長,為避免物料經受長時間高温氧化,整個縮聚反應過程都需要在減壓和氮氣保護下進行。為加快縮聚反應速度,需要逐步提高真空度,將小分子副產物脱除淨,使反應平衡向縮聚產物方向進行。當縮聚反應結束,需要將產物在熔融狀態下從縮聚反應器地步流出,經造粒或稀釋成產品。如聚酯、聚酰胺、不飽和聚酯等生產都是採用熔融縮聚的方法。 [1-2] 
1 熔融縮聚過程的優點;熔融縮聚不用溶劑,因此反應物濃度高,引入雜質機會少,產品質量能保證;反應設備溶積效率高,生產能力大。縮聚反應是在單體和聚合物的熔融温度以上進行,縮聚反應完成後的產品仍處於熔融狀態。因此聚合物熔體可以直接紡絲、成膜或鑄帶切粒,減少了能耗、縮短了加工工藝過程,提高了生產效率。
2熔融縮聚過程的難點:在合成高分子量的線型聚合物時,由於縮聚反應是聚合物單體官能團之間的縮合,因此對縮聚反應官能團間的配比和反應程度要求嚴格,對單體的純度要求特別高,要保證官能團之間的配比為等當量比。如果其中一種官能團過量百分之一摩爾,產物的聚合度就不能達到100以上。此外,反應程度(官能團轉化的百分數)也必須高,否則聚合度也不會高。需要複雜逐級升高的真空系統;温度控制要求嚴格,流體粘度大流動困難。在較高的反應温度下長時間加熱需要防止發生氧化、脱氨、脱羧等副反應,導致官能團的損失;而且還會產生聚合物的裂解或交聯,生成不熔不溶的產物。
3 熔融縮聚技術的工業應用;熔融縮聚技術已成功應用於工業實踐,例如對苯二甲酸乙二醇酯的縮聚(PET聚酯),對苯二甲酸丁二醇酯的縮聚(PBT聚酯),己內酰胺的縮聚(尼龍6,錦綸)等成功採用熔融縮聚技術,單套熔融縮聚裝置的能力達到數萬噸/年以上。由於採用的熔融縮聚反應器專利技術有別,開發出諸如lurgi Zimmer 圓盤式反應器;Hitachi串聯四台反應器:ESPREE塔式反應器等技術。
標籤 : 熔融縮聚,熔融聚合,聚酯、聚酰胺
參考資料
  • 1.    化工百科全書.化工百科全書卷8、9 :化學工業出版社 ,1995
  • 2.    化學化工大辭典下.化學化工大辭典下:化學工業出版社 ,2003