悬浮聚合的生产工艺和高速分散机

悬浮聚合的概念

悬浮聚合是指溶有引发剂的单体，借助悬浮剂的悬浮作用和机械搅拌，使单体以小液滴的形式分散在介质水中的聚合过程。溶有引发剂的一个单体小液滴，就相当于本体聚合的一个小单元，因此，悬浮聚合也称为小本体聚合。悬浮聚合中的主要组分是单体、引发剂、悬浮剂介质（水）。

悬浮聚合法的主要特点

（1）以水为介质，成本低；

（2）反应过程中反应体系粘度变化不大，反应热容易排除；

（3）颗粒大小可以控制在一个较小范围内；

（4）所得树脂纯度较溶液聚合、乳液聚合高；

（5）悬浮聚合产物易于分离、洗涤、干燥；

（6）悬浮聚合过程采用间歇法进行生产，尚未实现连续化。
 

悬浮聚合的工艺控制

1、水油比

水的用量与单体用量之比称为水油比。水油比大时，传热效果好，聚合粒子的粒度较均一，聚合物的相对分子质量分布较窄，生产控制较容易；缺点是降低了设备利用率。当水油比小时，则不利于传热，成产控制较困难。

2、聚合温度

当聚合配方确定后，聚合温度是反应过程中*主要的参量。聚合温度不仅是影响聚合速率的主要因素，也是影响聚合物相对分子质量的主要因素。

3、聚合时间

连锁聚合的特点之一是生成一个聚合物大分子的时间很短，只需要0.01s~几s的时间，也就是瞬间完成的。但是要把所有的单体都转变为大分子则需要几小时，甚至长达十几小时。这是因为温度、压力、引发剂的用量和引发剂的性质以及单体的纯度都对聚合物时间产生影响，所依聚合时间不是一个孤立的因素。

在高分子合成工业生产中常用提高聚合温度的办法使剩余单体加速聚合，以达到较高的转化率。通常，当转化率达到90%以上时立即终止反应，回收未反应的单体，此时，不能靠延长聚合时间来提高转化率，如果用延长聚合时间的办法来提高转化率将使设备利用率降低，这是不经济的。

4、聚合装置

（1）、聚合釜的传热

悬浮聚合用聚合釜一般是带有夹套和搅拌的立式聚合釜。夹套能帮助聚合过程中产生的大量的聚合热及时、有效的传出釜外。近年来，聚合釜向大容积方向发展，但釜的容积增大，其单位容积的传热面积减小。

（2）、搅拌乳化剪切

搅拌在悬浮聚合中能影响聚合物粒子形态、大小及粒度分布。搅拌剪切使单体分散为液滴，搅拌叶片的旋转对液滴所产生的剪切力的大小，决定了单体液滴的大小。剪切力越大，所形成的液滴越小。搅拌还可以使釜内各部分温度均一，物料充分混合，从而保证产品的质量。
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