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[拼音]:benti juhe

[英文]:bulk polymerization

單體本身在引發劑或熱、光、輻射等作用下的聚合方法,又稱塊狀聚合。在本體聚合體系中,除了單體和引發劑外,有時還加少量增塑劑等助劑。氣態、液態、固態單體均可進行本體聚合,但以液態單體為主。本體聚合的主要產品有高壓聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等。

本體聚合的優點是成分單一,裝置簡單,操作方便,產品純淨,透明度高,電效能好。特別適用於實驗室研究,如製備少量聚合物,初步鑑定一種新單體的聚合能力及動力學研究和競聚率測定等。本體聚合的缺點是體系粘度大,散熱困難,聚合反應不易控制。解決這一問題的關鍵是排除聚合熱。烯類單體的聚合熱比較大,大致為15~25千卡/摩爾(見表),如不及時排除聚合熱,溫度將急劇上升,反應失去控制,甚至引起爆聚。

因為本體聚合不加入溶劑,在聚合轉化率不高時體系粘度就很大,而使長鏈自由基擴散困難,從而出現自動加速效應。典型的例子是甲基丙烯酸甲酯 MMA的本體聚合。圖中表示MMA(以0.1%過氧化苯甲醯為引發劑)在60℃進行本體聚合時的轉化率與時間的關係(曲線 a)以及聚合速率與時間的關係(曲線b)。曲線a大致可分三段,轉化率為0%~20%時接近直線,從曲線b可知這是等速階段;轉化率為20%~80%時,曲線a上升,曲線b也上升,這是加速階段;轉化率在80%以上時,曲線 a的斜率減小,曲線 b往下降,這是減速階段。由於轉化率在20%以上時,出現聚合速率自動上升的情況,這種現象稱自動加速效應,它是由於體系粘度的增加,導致長鏈自由基擴散困難,使終止反應速率大大下降所引起的,因此又稱凝膠效應。

參考書目

馮新德著:《高分子合成化學》,上冊,科學出版社,北京,1981。