合成樹(shù)脂的應(yīng)用領(lǐng)域

合成樹(shù)脂最重要的應(yīng)用是制造塑料。為便于加工和改善性能，常添加助劑，有時(shí)也直接用于加工成形，故常是塑料的同義語(yǔ)。合成樹(shù)脂在塑料中的含量一般在40~100%由于含量大，而且樹(shù)脂的性質(zhì)常常決定了塑料的性質(zhì)，所以人們常把樹(shù)脂看成是塑料的同義詞。例如把聚氯乙烯樹(shù)脂與聚氯乙烯塑料、酚醛樹(shù)脂與酚醛塑料混為一談。其實(shí)樹(shù)脂與塑料是兩個(gè)不同的概念。樹(shù)脂是一種未加工的原始聚合物，它不僅用于制造塑料，而且還是涂料、膠粘劑以及合成纖維的原料。而塑料除了極少一部分含100%樹(shù)脂外，絕大多數(shù)的塑料，除了主要組分樹(shù)脂外，還需要加入其他物質(zhì)。

合成樹(shù)脂還是制造合成纖維、涂料、膠粘劑、絕緣材料等的基礎(chǔ)原料，廣泛使用的樹(shù)脂混凝土也以合成樹(shù)脂為膠凝材料。由于合成樹(shù)脂和其他競(jìng)爭(zhēng)材料相比具有明顯的性能和成本優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)方面。包裝是合成樹(shù)脂最大市場(chǎng)，其次是建筑用品。電子、電氣和汽車也是合成樹(shù)脂很重要的應(yīng)用領(lǐng)域。其他市場(chǎng)還有家具、玩具、娛樂(lè)用品、家用器具和醫(yī)療用品等。

合成樹(shù)脂生產(chǎn)原料及制備方法

生產(chǎn)合成樹(shù)脂的原料來(lái)源豐富，早期以煤焦油產(chǎn)品和電石碳化鈣為主，現(xiàn)多以石油和天然氣的產(chǎn)品為主，如乙烯、丙烯、苯、甲醛及尿素等。合成樹(shù)脂的生產(chǎn)方法采用本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、熔融聚合和界面縮聚等。

合成樹(shù)脂為高分子化合物，是由低分子原料――單體（如乙烯、丙烯、氯乙烯等）通過(guò)聚合反應(yīng)結(jié)合成大分子而生產(chǎn)的。工業(yè)上常用的聚合方法有本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合和溶液聚合4種。

1、本體聚合法

本體聚合是單體在引發(fā)劑或熱、光、輻射的作用下，不加其他介質(zhì)進(jìn)行的聚合過(guò)程。特點(diǎn)是產(chǎn)品純潔，不需復(fù)雜的分離、提純，操作較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)設(shè)備利用率高。可以直接生產(chǎn)管材、板材等質(zhì)品，故又稱塊狀聚合。缺點(diǎn)是物料粘度隨著聚和反應(yīng)的進(jìn)行而不斷增加，混合和傳熱困難，反應(yīng)器溫度不易控制。本體聚合法常用于聚加基丙烯酸甲酯（俗稱有機(jī)玻璃）、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚酰胺等樹(shù)酯的生產(chǎn)。

2、懸浮聚合法

懸浮聚合是指單體在機(jī)械攪拌或振蕩和分散劑的作用下，單體分散成液滴，通常懸浮于水中進(jìn)行的聚合過(guò)程，故又稱珠狀聚合。特點(diǎn)是：反應(yīng)器內(nèi)有大量水，物料粘度低，容易傳熱和控制；聚合后只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分離、洗滌、干燥等工序，即得樹(shù)脂產(chǎn)品，可直接用于成型加工；產(chǎn)品較純凈、均勻。缺點(diǎn)是反應(yīng)器生產(chǎn)能力和產(chǎn)品純度不及本體聚合法，而且，不能采用連續(xù)法進(jìn)行生產(chǎn)。懸浮聚合在工業(yè)上應(yīng)用很廣。75%的聚氯乙稀樹(shù)脂采用懸浮聚合法，聚苯乙烯也主要采用懸浮聚合法生產(chǎn)。反應(yīng)器也逐漸大型化。

3、乳液聚合法

乳液聚合是指借助乳化劑的作用，在機(jī)械攪拌或振蕩下，單體在水中形成乳液而進(jìn)行的聚合.乳液聚合反應(yīng)產(chǎn)物為膠乳，可直接應(yīng)用，也可以把膠乳破壞，經(jīng)洗滌、干燥等后處理工序，得粉狀或針狀聚合物。乳液聚合可以在較高的反應(yīng)速度下，獲得較高分子量的聚合物，物料的粘度低，易于傳熱和混合，生產(chǎn)容易控制，殘留單體容易除去。乳液聚合的缺點(diǎn)是聚合過(guò)程中加入的乳化劑等影響制品性能。為得到固體聚合物，耗用經(jīng)過(guò)凝聚、分離、洗滌等工藝過(guò)程。反應(yīng)器的生產(chǎn)能力比本體聚合法低。

4、溶液聚合法

溶液聚合是單體溶于適當(dāng)溶劑中進(jìn)行的聚合反應(yīng)。形成的聚合物有時(shí)溶于溶劑，屬于典型的溶液聚合，產(chǎn)品可做涂料或膠粘劑。如果聚合物不溶于溶劑，稱為沉淀聚合或淤漿聚合，如生產(chǎn)固體聚合物需經(jīng)沉淀、過(guò)濾、洗滌、干燥才成為成品。在溶液聚合中，生產(chǎn)操作和反應(yīng)溫度都易于控制，但都需要回收溶劑。工業(yè)溶液聚合可采用連續(xù)法合間歇法，大規(guī)模生產(chǎn)常采用連續(xù)法，如聚丙烯等。

5、淤漿聚合

淤漿聚合時(shí)采用一種溶劑或用單體本身作為分散介質(zhì)，生成之聚合物不溶于分散介質(zhì)中，而以顆粒狀分散其中，呈淤漿狀。早先有些文獻(xiàn)曾將它歸屬于非均相的溶液聚合。這種聚合特點(diǎn)是體系黏度小，便于攪拌，散熱容易，可用較高的單體濃度，提高單位設(shè)備生產(chǎn)率。目前此法可用于高密度聚乙烯、聚丙烯等生產(chǎn)。

6、氣相聚合

氣相聚合時(shí)將氣相單體與催化劑按規(guī)定量引入反應(yīng)器中一步合成，得到干燥的聚合物。氣相聚合的前提是催化劑選擇性及收率必須足夠高，得到的產(chǎn)品不需脫除殘存催化劑，這樣可大大縮短流程。隨著高活性載體齊格勒催化劑的出現(xiàn)，在制造聚乙烯或聚丙烯方面，氣相聚合迄今已占主流。此外，也可廣泛用于以自由基機(jī)理進(jìn)行的聚合。