本体聚合

本体聚合

　　bulk polymerization；mass polymerization 只有单体本身在引发剂或光、热、辐射条件下进行的聚合反应。这样得到的聚合物纯度高，电性能好。对某些烯类单体(如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等)制备相应的板材、管材时使用本体聚合，但散热是突出问题。工业上多采用分步聚合，即先预聚得黏度较低的预聚物(此时散热较易)，再灌模继续聚合至终点。有机玻璃板就是这样制备的。聚酯、聚酰胺的熔融缩聚(温度在单体或聚合物熔点以上)也属此类聚合。

——摘自《化学辞典》（2004年4月，化学工业出版社）

　　bulk polymerization 单体在引发剂或热、光、辐射作用下，不加其他介质而进行的聚合过程。有时也可加少量着色剂、增塑剂、分子量调节剂等。液态、气态、固态单体都可以进行本体聚合。单体和聚合物处于熔融状态的熔融聚合也属于本体聚合范畴。按照聚合物是否溶于单体，分为均相和非均相本体聚合。产品纯净，电性能好，可直接进行浇铸成型；生产设备利用率高，操作简单，不需要复杂的分离、提纯操作；缺点是由于体系粘度随聚合不断增加，混合和传热困难；在自由基聚合情况下，有时还会出现聚合速率自动加速现象，如果控制不当，将引起爆聚；产物分子量分布宽，未反应的单体难以除尽，制品机械性能变差等。

表5—5 本体聚合的工业生产举例

聚合物		过程条件
聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃板)		间歇聚合，第一段在釜内预聚，得转化率10％左右的粘稠浆液，然后浇模再分段升温聚合，最后脱模得制品
聚苯乙烯		连续聚合，第一段在釜内预聚，得转化率33％～35％的粘稠浆液，然后流入聚合塔，再逐步升温聚合，控制流体粘度，最后熔体挤出造粒
聚氯乙烯		间歇聚合，第一段在立式釜中预聚至转化率7％～11％，形成颗粒骨架，第二段在带有螺旋搅拌桨卧式釜中继续聚合，最后以粉状出料。借氯乙烯蒸发散热
聚乙烯(高压)		连续聚合，选用管式或釜式反应器，在150MPa，190～220℃下聚合，控制单程转化率约20％，最后熔体挤出造粒
聚丙烯	气相	将液态丙烯导入具有螺旋搅拌桨的反应器，丙烯气相聚合并带走聚合热
	液相	连续生产时，聚合温度约73～76℃，压力3．24～3．43MPa，可选用单釜或双釜，视转化率而定
聚对苯二甲酸乙二酯		熔融聚合，在两台真空度要求不同的聚合釜，中间歇操作

　　为解决上述问题，工业生产(见表5—5)中常采取以下措施。(1)在板框或模具中聚合制板材、管材时，限制制品尺寸，以利散热。(2)分段聚合。第一段聚合至一定转化率，以利形成颗粒骨架或达一定的粘度；第二段继续聚合至高转化率。(3)采用低温、低浓度引发剂，低聚合速率，延长聚合时间，以避免产生聚合速率自动加速现象。(4)连续聚合时，反应器有许多散热面，或借单体蒸发散走聚合热等。

　　由于混合和传热困难，工业上自由基本体聚合不及悬浮聚合、乳液聚合应用广泛，离子聚合由于多数催化剂易被水破坏，故常采用本体聚合和溶液聚合。

——摘自《安全工程大辞典》（化学工业出版社）