聚合反应的方法有哪些？
实验室k / 2019-05-21
在工业生产上，实现聚合反应，主要通过以下几种方法：
（一）本体聚合
将单体和引发剂或催化剂同置于模型中加热（有时还要加压），单体即进行聚合，并硬化为整块物质，这种聚合方法称为本体聚合。例如以甲基丙烯酸甲酯制造透明的有机玻璃制品时，就用这种方法。该法可以直接制得成品，也可制成平板或蒋片。由于本体聚合中添加的各种“剂”较少，因此制品的纯度较高，故热稳定性、电绝缘性较好。但是最大缺点是聚合反应的热量难于排放失散，温度不能恒定，常发生局部过热，制品中易发生气泡、裂缝。
（二）悬浮聚合
悬浮聚合是单体（加入油溶性引发剂）借机械搅拌以微珠形式悬浮于介质（通常是水）中而进行的聚合反应。由于微珠是分散在大量水中，故聚合热容易通过反应介质水传递出去。为了防止微珠又互相粘合起来，常要加入悬浮剂或分散剂（如明胶、聚乙烯醇、淀粉等），同时控制一定的搅拌速度（搅拌速度大，则生成的小珠粒就小），即可得到我们要求大小的珠粒，如图5－3所示。
这种方法广泛用于微珠状的离子交换树脂的生产中。
常用的引发剂有偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯，这些引发剂当溶解于单体后，也随同单体被分散在微珠内，好象在每一微珠内都同时进行着本体聚合。反应后，产物用碱进行洗涤，以除去残存的引发剂、表面吸附的悬浮剂以及少量低聚物，从而提高产品的热稳定性和机械性能。
（三）乳液聚合
乳液聚合常以水作分散介质，在机械搅下用乳化剂使单体分散在水中形成乳浊液面进行的聚合反应。乳化剂是乳液聚合的重要组分，常用乳化剂有肥皂、油酸钠（钾），烷基磺酸钠等。加入乳化剂后，反应体系成乳浊液，最后得到的产物为聚合物胶乳，粒子细、均匀，呈糊状。可以直接用来浸徐织物（如聚氮乙烯泡沫人造革）；或者象卤水点豆腐一样，用电解质（盐类或酸类）将聚合物胶乳凝固再进行分离，洗涤，干燥。
在聚合反应中，为了控制粒度的大小、胶乳的分子量、pH值和保持胶乳的稳定性，尚须加入稳定剂、表面张力调节剂、级冲剂和分子量调节剂等。
乳液聚合所用引发剂一般为水溶性的氧化－还原系引发剂（如亚铁盐Fe++－H2O2系），这种引发剂能在低温下产生游离基（HO·），引发单体使聚合反应在低温下以高速率进行，这也是乳液聚合的特点。如：
Fe++＋H2O2 → Fe+++＋OH-＋HO·
乳液聚合在胶乳形成的整个过程中，乳液的粘度始终是不太大的，很适宜于制造有胶粘性的聚合物，而且有多种添加剂以调节其反应速度和分子量，故目前在合成橡胶中得到广泛的应用。但事物都是一分为二的，由于乳液体系中的组份多而杂，故得到产物的纯度往往不高，在一定程度上会影响制品的热稳定性、介电性能和透明度。
（四）溶液聚合
溶液聚合是把单体和引发剂都溶解在惰性溶剂（只溶解而不与单体发生化学反应）中进行的聚合反应。反应生成的热同样可以通过溶剂而失散。假定所用的溶剂在溶解单体的同时也能溶解所生成的高聚物，则聚合后可得到聚合物溶液，于是可直接拿来纺丝做成纤维，或制成油漆等涂料。也可以将聚合物溶液倾入不溶解聚合物的沉淀剂中，使聚合物沉淀析出。经过滤、洗涤、干燥后，即得最后的产物。
假定所用溶剂只能溶解单体而不能溶解聚合物，此时生成的聚合物就会呈沉淀状析出，而低分子物或低聚物仍留于母液中，这样得到的聚合物分子不但均匀而且分子量亦可以提高，溶剂、沉淀剂回收问题也可得到改进。
溶液聚合所用溶剂需要进行精制，以除去对引发剂、催化剂的活性有害的杂质。同时也要注意可能发生的对溶剂分子的链转移反应，从而终止原有链反应：
当然R·还可以引发一个新的链，但是，又得重新进行增长，这样得到的产物分子量就会降低。
如此看来，各种聚合方法各有其优缺点，应根据各种产品的用途选择适当的聚合方法。随着人们生产斗争和科学实验的不断发展，新的聚合方法如气相聚合、辐射聚合、立体定向聚合等的应用也越来越广。
在进行聚合反应时，除了选用良好的配方和纯度较高的单体外，还应注意其他外界条件（如温度、压力、氧气等）对反应的影响。
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