合成树脂

合成树脂的应用领域

合成树脂最重要的应用是制造塑料。为便于加工和改善性能，常添加助剂，有时也直接用于加工成形，故常是塑料的同义语。合成树脂在塑料中的含量一般在40~100%由于含量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质，所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100%树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质。

合成树脂还是制造合成纤维、涂料、胶粘剂、绝缘材料等的基础原料，广泛使用的树脂混凝土也以合成树脂为胶凝材料。由于合成树脂和其他竞争材料相比具有明显的性能和成本优势，其应用渗透到国民经济各个方面。包装是合成树脂最大市场，其次是建筑用品。电子、电气和汽车也是合成树脂很重要的应用领域。其他市场还有家具、玩具、娱乐用品、家用器具和医疗用品等。

合成树脂生产原料及制备方法

生产合成树脂的原料来源丰富，早期以煤焦油产品和电石碳化钙为主，现多以石油和天然气的产品为主，如乙烯、丙烯、苯、甲醛及尿素等。合成树脂的生产方法采用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、熔融聚合和界面缩聚等。

合成树脂为高分子化合物，是由低分子原料――单体（如乙烯、丙烯、氯乙烯等）通过聚合反应结合成大分子而生产的。工业上常用的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合和溶液聚合4种。

1、本体聚合法

本体聚合是单体在引发剂或热、光、辐射的作用下，不加其他介质进行的聚合过程。特点是产品纯洁，不需复杂的分离、提纯，操作较简单，生产设备利用率高。可以直接生产管材、板材等质品，故又称块状聚合。缺点是物料粘度随着聚和反应的进行而不断增加，混合和传热困难，反应器温度不易控制。本体聚合法常用于聚加基丙烯酸甲酯（俗称有机玻璃）、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚酰胺等树酯的生产。

2、悬浮聚合法

悬浮聚合是指单体在机械搅拌或振荡和分散剂的作用下，单体分散成液滴，通常悬浮于水中进行的聚合过程，故又称珠状聚合。特点是：反应器内有大量水，物料粘度低，容易传热和控制；聚合后只需经过简单的分离、洗涤、干燥等工序，即得树脂产品，可直接用于成型加工；产品较纯净、均匀。缺点是反应器生产能力和产品纯度不及本体聚合法，而且，不能采用连续法进行生产。悬浮聚合在工业上应用很广。75%的聚氯乙稀树脂采用悬浮聚合法，聚苯乙烯也主要采用悬浮聚合法生产。反应器也逐渐大型化。

3、乳液聚合法

乳液聚合是指借助乳化剂的作用，在机械搅拌或振荡下，单体在水中形成乳液而进行的聚合.乳液聚合反应产物为胶乳，可直接应用，也可以把胶乳破坏，经洗涤、干燥等后处理工序，得粉状或针状聚合物。乳液聚合可以在较高的反应速度下，获得较高分子量的聚合物，物料的粘度低，易于传热和混合，生产容易控制，残留单体容易除去。乳液聚合的缺点是聚合过程中加入的乳化剂等影响制品性能。为得到固体聚合物，耗用经过凝聚、分离、洗涤等工艺过程。反应器的生产能力比本体聚合法低。

4、溶液聚合法

溶液聚合是单体溶于适当溶剂中进行的聚合反应。形成的聚合物有时溶于溶剂，属于典型的溶液聚合，产品可做涂料或胶粘剂。如果聚合物不溶于溶剂，称为沉淀聚合或淤浆聚合，如生产固体聚合物需经沉淀、过滤、洗涤、干燥才成为成品。在溶液聚合中，生产操作和反应温度都易于控制，但都需要回收溶剂。工业溶液聚合可采用连续法合间歇法，大规模生产常采用连续法，如聚丙烯等。

5、淤浆聚合

淤浆聚合时采用一种溶剂或用单体本身作为分散介质，生成之聚合物不溶于分散介质中，而以颗粒状分散其中，呈淤浆状。早先有些文献曾将它归属于非均相的溶液聚合。这种聚合特点是体系黏度小，便于搅拌，散热容易，可用较高的单体浓度，提高单位设备生产率。目前此法可用于高密度聚乙烯、聚丙烯等生产。

6、气相聚合

气相聚合时将气相单体与催化剂按规定量引入反应器中一步合成，得到干燥的聚合物。气相聚合的前提是催化剂选择性及收率必须足够高，得到的产品不需脱除残存催化剂，这样可大大缩短流程。随着高活性载体齐格勒催化剂的出现，在制造聚乙烯或聚丙烯方面，气相聚合迄今已占主流。此外，也可广泛用于以自由基机理进行的聚合。