輻射聚合

聚合反應是由自由基、正離子或負離子引發，取決於單體和反應條件，大多數由輻射分解引發的聚合反應都屬於自由基聚合。輻射聚合的特點是液相、氣相和固相均可進行。除乙烯類單體外，三惡烷、β-丙內酯等環狀化合物也可進行輻射聚合。它與普通單體聚合方法的主要差異在於引發方式不同；反應鏈一經開始，隨後的鏈增殖，鏈終結就與普通聚合方法沒有什麼區別了。

烯類單體或某些環狀單體在高能射線作用下進行的聚合反應。輻射聚合所得的高分子具有較高的純度，沒有化學引發劑遺留的殘渣；聚合反應可以在低温和固相下進行，且較易控制；射線能量高，可以使難以聚合的單體發生聚合；但因輻射作用無選擇性，會使反應比較複雜。

1938年最早發現液態乙烯在射線作用下能聚合成高分子，反應按自由基歷程進行。1957年又發現異丁烯在－78°C時經正離子反應歷程的輻射聚合。隨着和平利用原子能事業的發展，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺的輻射聚合已進入工業規模生產。某些含氟單體的輻射均聚或輻射共聚反應也顯示了工業化生產的前景。

輻射聚合一般採用60Co、γ射線、離子或中子等高能輻射源。輻射產生的化學效應與射線的類型關係不大，主要取決於輻射劑量的大小。一般用G 值來表示輻射化學的能量效率,即每吸收100電子伏特能量所產生的化學變化的粒種數。

一般認為，輻射聚合的反應歷程是在高能射線作用下，單體或其他化合物分子發生激發和電離，生成離子和自由基，引發單體聚合。所以輻射聚合能夠按自由基型或離子型反應歷程進行，並各有特點，分述如下：

(1)生成的聚合物更加純淨，沒有引發劑或催化劑的殘留；

(2)聚合反應易於控制；

(3)可在常温或低温下進行，引發的活化能接近於零；

(4)生成產物的分子量和分子量分佈可用劑量率等聚合條件加以控制。

在室温和較高温度下，多數單體的輻射聚合反應按自由基歷程進行。它與一般熱化學引發的聚合反應相比，由於經輻射作用產生的初級自由基與温度無關，引發反應的活化能接近零，輻射聚合的總活化能比較低，一般為6～7千卡/摩爾，聚合物的分子量也隨温度升高而增高。

添加劑（包括溶劑）對聚合反應的影響很重要，由於射線能量高，許多添加劑會發生不同的作用，影響引發反應。這些作用有：

①惰性稀釋作用，即添加劑既不加速又不延遲反應，如甲基丙烯酸甲酯在乙酸乙酯中的聚合；

②能量轉移作用，如苯乙烯聚合時加入四氯化碳，由於敏化作用，使反應速率成倍增加；

③保護作用，如烯類聚合時，加入苯或其他帶有芳環的溶劑，會使反應變慢；

④化學活性添加劑的作用,如水的輻射G值比較高，輻射產生的自由基數量特別多，能使聚合反應明顯加速，因而丙烯酰胺水溶液的輻射聚合和乳液輻射聚合等都具有反應速率快，聚合物分子量高的特點。

高分子鏈在射線作用下也能生成自由基，發生引發和鏈轉移反應。如丁二烯和苯乙烯輻射共聚時，由於共軛體系的保護作用，單體自由基生成的G值較小,當形成高分子後，高分子鏈自由基生成的G值較大,因而發現該體系聚合時反應速率隨轉化率增大而逐漸增大。由於高分子鏈自由基參加反應，聚合時可得到分子量特別高的或支化交聯的高分子。同樣，也可以進行高分子輻射接枝聚合和高分子輻射交聯。

可分為：

①正離子輻射聚合,異丁烯、苯乙烯和乙烯等單體在低温下的輻射聚合按正離子反應歷程進行。鹵代烴 (如CH2Cl2)溶劑能促進聚合反應，某些金屬氧化物（如ZnO、SiO2）對異丁烯的正離子聚合具有敏化作用。苯乙烯輻射聚合反應的G值很小（約為240），當苯乙烯經嚴格乾燥後，反應G值可達1×105，聚合速率迅速增加,分子量也較高。引發苯乙烯正離子聚合的活性中心是苯乙烯二聚體的正離子自由基(M-M)+·。

② 負離子輻射聚合,丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯在低温下輻照可進行負離子聚合，酰胺類及胺類溶劑能穩定體系中的正離子，是負離子聚合的理想溶劑，並能加速聚合反應，微量水也能使負離子聚合加快。

③ 固相輻射聚合,這是一般熱化學引發不易達到的，這種聚合反應活化能低，無誘導期，有後效應，在熔融温度附近（相轉變區）反應速率最大（見固態聚合）。 ^[1] 

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。

PAC聚合氯化鋁由於噴霧乾燥穩定性好，適應水域寬，水解速度快，吸附能力強，形成礬花大，質密沉澱快，出水濁度低，脱水性能好等優點，在同樣水質的情況下，噴霧乾燥聚合氯化鋁投量減少，尤其在水質不好的情況下，噴霧乾燥產品投量與滾筒乾燥聚氯化鋁相比，可減少一半，不僅減輕了工人的勞動強度，而更重要的是減少用户的制水成本。除此之外，用噴霧乾燥產品可保證安全性，減少水事故，對居民飲用水非常安全可靠。聚合氯化鋁,簡稱高效聚氯化鋁,或高效PAC。採用目前最為先進的生產工藝，使用高效度的優質原料反應聚合而成。聚氯化鋁是通過噴霧乾燥工藝加工而成.因此也可叫高效級噴霧乾燥聚合氯化鋁.聚氯化鋁PAC產品特性:清源牌PAC產品具有粉末細、顆粒均勻、易溶於水、絮凝效果好、淨化高效穩定、投加量少、成本低等特點。適合於飲用水淨化、城市給水淨化及工業給水淨化等方面；適用於各種濁度的源水，PH適用範圍廣，礬花形成大、快、沉降速度快。 ^[2] 

PAC聚合氯化鋁的水不溶物：使用板框壓濾技術，使固體的水不溶物的質量分數在0.3%以下，液體的水不溶物質量分數在0.1%以下，能夠保證用户的管道暢通，同時提高藥物使用率，而自然沉降法是達不到的。聚氯化鋁PAC-01（淡黃色粉狀，噴霧乾燥）：用於飲用水處理和廢水處理。聚氯化鋁-是水處理藥劑系列中的明星產品之一，聚合氯化鋁集普通聚氯化鋁，噴霧型聚合氯化鋁，造紙專用高效聚合氯化鋁等眾多優點於一體的複合型高效產品。所有水處理藥劑產品以最新國標為檢驗標準，水處理藥劑以GB15892-2009為檢測標準。水處理藥劑-高效聚合氯化鋁是我國目前無機高分子最佳水處理劑，處理各種濃度的水效果相當好，且用量少，其用量比相同濃度的硫酸少50%，比相同濃度的聚合氯化鋁少用10%。高效果，低能量主要是PAFC的聚合度高，因為一般鐵鹽、鋁鹽水處理劑在水解過程中只能生成AL(OH)2+、AL(OH)+2、Fe(OH)2+、 Fe(OH)+2等簡單的水解羥基離子，而PAEC本身就是AL3+、Fe3+預水介產物，它在水解過程中除生成上述羥基離子，它主要能生成大量的離聚合度，正電荷離的：AL4(OH)4+8、Fe4(OH)4+8……等聚羥基陽離子，來中和水中膠體微粒電荷和壓縮雙電層，同時發生羥基架橋，交聯、表面吸附等系列反應，在相應碰撞下，凝聚成大的礬花，迅速沉澱。

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。

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。

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。

近幾十年來發展了一種環境敏感性聚合物和水凝膠（Stimuli- sen-sitive polymers and hydrogel ），其中又分温度、 pH 值、溶劑和電壓等敏感性材料， 如温度敏感性聚合物和水凝膠，這類高聚物都處於生理温度範圍內（0~30℃），使它們的系列高聚物在生物和醫藥材料中極其廣泛的應用前景。邵賽等利用 60Co- γ 射線引發輻射聚合，合成了聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸 -丙烯腈、 聚丙烯酸 - 醋酸乙烯、 聚乙烯醇接枝丙烯酸等幾種高分子吸水劑。有關微波法合成高吸水性樹脂的研究非常活躍， Xu 等用過硫酸銨做引發劑，微波輻射合成了澱粉 /AMPS/ 丙烯酸鈉高吸水性樹脂； 趙寶秀等以過硫酸鉀與硫代硫酸鈉的氧化還原體系為引發劑， 微波輻射合成了纖維素基高吸水性樹脂。徐國財等將超聲波作用於有機 / 無機混合體系製備出有機 / 無機複合材料，通過儀器觀察， 這些複合粒子具有均勻的分散狀態。戴新河等輻照聚合法合成甲基丙烯酸甲酯 - 苯乙烯共聚物 （Ms ） 樹脂， 具有很好的光學性能， 較好的韌性和強度。