概述
離子型聚合(作用)一般在離子引發劑作用下,按離子型反應歷程進行的聚合。根據離子電荷的不同分有陽離子聚合和陰離子聚合兩種。
單體在陽離子或陰離子作用下,活化為帶 正電荷或帶負電荷的活性離子,再與單體連鎖聚合 形成高聚物化學反應,統稱為離子型聚合反應。
特徵
對單體的選擇性高;鏈引發活化能低,聚合速率快;
存在增長離子與反離子的平衡;
不同類型的離子型聚合引發劑不同;
不存在偶合終止,只能單基終止。
套用
丁基橡膠、聚異丁烯、聚亞苯基、聚甲醛、聚矽氧烷、聚環氧乙烷等;高密度聚乙烯、等規聚丙烯、順丁橡膠等;活性高聚物、遙爪高聚物等。陽離子聚合反應
由於陽離子聚合的鏈引發涉及引發劑和活化劑間的複雜化學反應,又存在多種鏈增長活性中心,影響因素複雜。因此,陽離子聚合反應動力學比自由基聚合的要複雜得多,研究起來相當困難,至今還沒有一套廣泛適用的動力學方程,只能在特定的實驗條件,借用自由基聚合的穩態假設,建立近似的動力學方程。1、陽離子聚合工業套用——聚異丁烯和丁基橡膠 2、陽離子聚合實際套用的例子很少,這一方面是因為適合於陽離子聚合單體種類少,另一方面其聚合條件苛刻,如需在低溫、高純有機溶劑中進行,這限制了它在工業上的套用。聚異丁烯和丁基橡膠是工業上用陽離子聚合的典型產品。
陰離子聚合反應
陰離子聚合單體主要是帶吸電子取代基的α-烯烴和共軛烯烴。1、陰離子聚合在適當條件下(體系非常純淨;單體為非極性共軛雙烯),可以不發生鏈終止或鏈轉移反應,活性鏈直到單體完全耗盡仍可保持聚合活性。
2、這種單體完全耗盡仍可保持聚合活性的聚合物鏈陰離子稱為“活高分子”(Living Polymer)
3、實驗證據
4、萘鈉在THF中引發苯乙烯聚合,碳陰離子增長鏈為紅色,直到單體100%轉化,紅色仍不消失
5、重新加入單體,仍可繼續鏈增長(放熱),紅色消退非常緩慢,幾天~幾周。
離子型聚合產品
聚合氯化鋁
聚合氯化鋁中的鋁離子是陽離子,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,使這一乾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,陰離子聚丙烯醯胺,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。成分
主要是三氧化二鋁即氧化鋁,具Keggin結構的高電荷聚合環鏈體形,對水中膠體和顆粒物具有高度電中和及橋聯作用,並可強力去除微有毒物及重金屬離子,性狀穩定。特點
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。
6、有效成份高,便於儲存,運輸。
作用
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。
用途
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f、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。
陽離子聚丙烯醯胺
陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)產品特性:陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)外觀為白色粉粒,離子度從20%到55%水溶解性好,能以任意比例溶解於水且不溶於有機溶劑。呈高聚合物電解質的特性,適用於帶陰電荷及富含有機物的廢水處理。適用於染色、造紙、食品、建築、冶金、選礦、煤粉、油田、水產加工與發酵等行業有機膠體含量較高的廢水處理,特別適用於城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業污泥的脫水處理。用途
1)用於污泥脫水根據污泥性質可選用本產品的相應型號,可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脫水,脫水時,產生絮團大,不粘濾布,壓濾時不散,流泥餅較厚,脫水效率高,泥餅含水率在80%以下。2)用於生活污水和有機廢水的處理,本產品在配性或鹼性介質中均呈現陽電性,這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱,澄清很有效。如生產糧食酒精廢水,造紙廢水,城市污水處理廠的廢水,啤酒廢水,味素廠廢水,製糖廢水,有機含量高 廢水、飼料廢水,紡織印染廢水等,用陽離子聚丙烯醯胺要比用陰離子、非離子聚丙烯醯胺或無機鹽類效果要高數倍或數十倍,因為這類廢水普遍帶陰電荷。
3)用於以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑,用量少,效果好,成本低,特別是和無機絮凝劑複合使用效果更好,它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。
4)造紙用增強劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強度。
5)用於油田經學助劑,如粘土防膨劑,油田酸化用稠化劑。
6)用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。
包裝與貯存 本品無毒,注意防潮、防雨,避免陽光曝曬。 貯存期:2年,25kg紙袋(內襯塑膠袋外為貼塑牛皮紙袋)。
聚丙烯醯胺可以套用於各種污水處理,針對生活污水處理使用聚丙烯醯胺一般分為兩個過程:
一是高分子電解質與粒子表面的電荷中和;
二是高分子電解質的長鏈與粒子架橋形成絮團。
絮凝的主要目的是通過加入聚丙烯醯胺使污泥中細小的懸浮顆粒和膠體微粒聚結成較粗大的絮團。隨著絮團的增大,沉降速度逐漸增加。從而可以更好的通過壓濾機壓泥,進而達到環保處理的要求,乾泥外運進行焚燒處理。PAM為分子量由幾百萬至幾千萬的高分子水溶性有機聚合物,在顆粒間形成更大的絮體及由此產生的巨大表面吸附作用。