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微通道反应器在阴离子聚合反应中的应用
点击次数:52 发布时间:2019-08-19
 
  微通道反应器作为化学工程学科的前沿和热点方向,逐渐成为聚合物合成的新装备、新工艺与新产品开发的重要平台,得到学术界和产业界的广泛关注。
  聚合反应对反应器的传热和混合有很高的要求,传统的釜式反应器在这方面的缺陷成为获得高性能聚合产物的瓶颈之一。
  微通道反应器可实现可控的多相微尺度流动,能够强化聚合反应中的混合、传质和传热过程,严格控制反应时间,实现反应单元的模块化组合。
  与传统搅拌反应器相比,这些特点使得微反应器在控制聚合物分子量分布,简化反应环境,提高反应选择性,调节聚合物分子结构和宏观形貌等方面展现出了一定优势。
  阴离子聚合能够实现对分子量和分子量分布的控制,并可用于嵌段、高支化等结构高分子的设计,但对反应条件的要求通常较为苛刻。
  在传统反应器中,必须经过严格的除杂措施以保证活性离子的稳定性。而对于许多反应速度较快的离子聚合反应需要在很低的反应温度下进行反应。
  微通道反应器具有卓越的混合和传热性能,并且具有良好的密闭性恰恰可以满足离子聚合反应的要求,因而在这一领域得到了快速的发展。
  Honda等在由微混合器和微管反应器(内径250μm)组成的微反应器装置中进行了氨基酸-N-羧基-环内酸酐的阴离子聚合。所得产物的分子量分布窄于釜式反应器的聚合产物,并可以通过调节流速来控制产物分子量和分子量分布。
  Miyazaki等对上述微混合器进行了改进,用硅取代了聚硅氧烷作为微混合器材料,制得了更为稳定、适于连续生产的微混合器。Iida等采用阴离子聚合制得了具有窄分子量分布的聚苯乙烯,并研究了微反应器孔道形状对反应结果的影响。Wurm等在微反应器中进行了苯乙烯的阴离子聚合,得到了分子量分布指数为1.09~1.25的聚合物。   

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