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不同聚合工藝對(duì)C5石油樹(shù)脂分子量分布的影響


C5石油樹(shù)脂常見(jiàn)的聚合工藝有催化聚合、熱聚合和自由基引發(fā)聚合等,不同工藝對(duì)其分子量分布影響各異,具體如下:

催化聚合工藝:陽(yáng)離子催化聚合是C5石油樹(shù)脂常用的催化聚合方法,通常以三氯化鋁等路易斯酸為催化劑。該方法反應(yīng)速度快,但由于是快引發(fā)、快增長(zhǎng)、易轉(zhuǎn)移、難終止的反應(yīng),鏈轉(zhuǎn)移現(xiàn)象嚴(yán)重,可能導(dǎo)致制得的 C5 石油樹(shù)脂分子量較低。若反應(yīng)過(guò)程中控制不當(dāng),如催化劑與原料體系中微量水反應(yīng),會(huì)導(dǎo)致慢引發(fā)快增長(zhǎng),反應(yīng)熱難以及時(shí)散發(fā),局部過(guò)熱促使副反應(yīng)發(fā)生,最終可使產(chǎn)品分子量分布變寬且質(zhì)量不穩(wěn)定。不過(guò),通過(guò)采用如AlCl/親核試劑復(fù)合催化體系等改進(jìn)措施,可在一定程度上提高樹(shù)脂的相容性,使分子量分布更均勻。

熱聚合工藝:熱聚合工藝不需要催化劑,直接加熱引發(fā)聚合反應(yīng),工藝流程短,但該工藝聚合溫度高、控制嚴(yán)格,反應(yīng)過(guò)程中分子鏈的增長(zhǎng)和終止較難精確控制,容易發(fā)生多種副反應(yīng),因此生產(chǎn)的樹(shù)脂分子量分布較寬,且產(chǎn)品色號(hào)高。不過(guò),若采用管式反應(yīng)器進(jìn)行熱聚合反應(yīng),由于返混小,反應(yīng)器同一截面聚合反應(yīng)程度相同,可使聚合產(chǎn)物分子量分布范圍變窄,還可根據(jù)需要控制分子量大小。

自由基引發(fā)聚合工藝:自由基引發(fā)聚合工藝通常以有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑,在一定溫度和壓力下引發(fā)聚合反應(yīng)。與催化聚合工藝相比,該方法合成的 C5 石油樹(shù)脂氯含量低、灰分低、顏色淺、收率高,且分子量分布范圍相對(duì)較小,這是因?yàn)樽杂苫酆戏磻?yīng)的機(jī)理使得分子鏈的增長(zhǎng)和終止過(guò)程相對(duì)較為均勻,較少出現(xiàn)催化聚合中因催化劑相關(guān)問(wèn)題導(dǎo)致的分子量分布不均現(xiàn)象。

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