)低转化率下聚合动力学方程:
fkdRpkpMkt
12
I12
12
fkdM0l
kpkMt
fkd令kkpkt
12
I12t
l
M01I12l
I12ktM1C
(1)当聚合时间固定时,C与单体初始浓度无关,故当聚合时间一定时,改变M0不改变转化率。(2)当其它条件一定时,改变I0,则有:
l
11212l
I101I021C11C2
I20451,即引发剂浓度增加到451倍时,聚合转化率可以从10增加到20。I10
由于聚合速率Rp聚合度
2I10,故I0增加到451倍时,Rp增加212倍。
12,故I0增加到451倍时,X
下降到原来0471。即聚合度下降到原来的1212。X
I0
(3)引发剂引发时,体系的总活化能为:
EEEpt2
Ed90kJmol2
f热引发聚合的活化能与引发剂引发的活化能相比,相当或稍大,温度对聚合速率的影响与引发剂引发相当,要使聚合速率增大,需增加聚合温度。光引发聚合时,反应的活化能如下:
EEEpt28kJmol2
上式中无Ed项,聚合活化能很低,温度对聚合速率的影响很小,甚至在较低的温度下也能聚合,所以无需增加聚合温度。
8以过氧化二苯甲酰做引发剂,苯乙烯聚合各基元反应的活化能为是比较从50℃增至60℃以及从80℃增Ed123KJmolEp326KJmolEt10KJmol,至90℃聚合速率和聚合度的变化。光引发的情况又如何?
EEEpt2
kAeERTk50Ae
Ed2901kJmol
90100831432315
27251015Ak602748k50
k6074621015A所以同理k902236k80
EEEpt2
Ed2349kJmol
ERTX60k60Ae60ERT0677X50k50Ae50ERTX90k90Ae90ERT0721X80k80Ae80
f9以过氧化二苯甲酰为引发剂,在60℃进行苯乙烯聚合动力学研究,数据如下:a60℃苯乙烯的密度为0887gcm3;b引发剂用量为单体重的0109;cRp0255104molLs1;d聚合度2460;ef080;f自由基寿命082s。试求kd、kp、kt,建立三常数的数量级概念,比较M
解:M
088710008529molL104088710000109I3995103molL242
和M的大小,比较RI、Rp、Rt的大小。
RpRt
X
C2D
偶合终止:C077,歧化终止:D023。
X
24r