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微通道反應(yīng)器在陰離子聚合反應(yīng)中的應(yīng)用

 更新時(shí)間:2019-08-26 點(diǎn)擊量:1454
 
  微通道反應(yīng)器作為化學(xué)工程學(xué)科的前沿和熱點(diǎn)方向,逐漸成為聚合物合成的新裝備、新工藝與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要平臺(tái),得到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。
  聚合反應(yīng)對(duì)反應(yīng)器的傳熱和混合有很高的要求,傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器在這方面的缺陷成為獲得高性能聚合產(chǎn)物的瓶頸之一。
  微通道反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)可控的多相微尺度流動(dòng),能夠強(qiáng)化聚合反應(yīng)中的混合、傳質(zhì)和傳熱過(guò)程,嚴(yán)格控制反應(yīng)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)單元的模塊化組合。
  與傳統(tǒng)攪拌反應(yīng)器相比,這些特點(diǎn)使得微反應(yīng)器在控制聚合物分子量分布,簡(jiǎn)化反應(yīng)環(huán)境,提高反應(yīng)選擇性,調(diào)節(jié)聚合物分子結(jié)構(gòu)和宏觀形貌等方面展現(xiàn)出了一定優(yōu)勢(shì)。
  陰離子聚合能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)分子量和分子量分布的控制,并可用于嵌段、高支化等結(jié)構(gòu)高分子的設(shè)計(jì),但對(duì)反應(yīng)條件的要求通常較為苛刻。
  在傳統(tǒng)反應(yīng)器中,必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的除雜措施以保證活性離子的穩(wěn)定性。而對(duì)于許多反應(yīng)速度較快的離子聚合反應(yīng)需要在很低的反應(yīng)溫度下進(jìn)行反應(yīng)。
  微通道反應(yīng)器具有的混合和傳熱性能,并且具有良好的密閉性恰恰可以滿足離子聚合反應(yīng)的要求,因而在這一領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展。
  Honda等在由微混合器和微管反應(yīng)器(內(nèi)徑250μm)組成的微反應(yīng)器裝置中進(jìn)行了氨基酸-N-羧基-環(huán)內(nèi)酸酐的陰離子聚合。所得產(chǎn)物的分子量分布窄于釜式反應(yīng)器的聚合產(chǎn)物,并可以通過(guò)調(diào)節(jié)流速來(lái)控制產(chǎn)物分子量和分子量分布。
  Miyazaki等對(duì)上述微混合器進(jìn)行了改進(jìn),用硅取代了聚硅氧烷作為微混合器材料,制得了更為穩(wěn)定、適于連續(xù)生產(chǎn)的微混合器。Iida等采用陰離子聚合制得了具有窄分子量分布的聚苯乙烯,并研究了微反應(yīng)器孔道形狀對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響。Wurm等在微反應(yīng)器中進(jìn)行了苯乙烯的陰離子聚合,得到了分子量分布指數(shù)為1.09~1.25的聚合物?!  ?/div>
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