聚合物的合成工藝分析

馬一鳴

（大慶油田化工有限公司，黑龍江大慶 163000）

隨著聚合物應用領域的擴大和應用方向的增多，對于聚合物的需求量越來越高，而如何實現(xiàn)更高數(shù)量以及更高質(zhì)量的聚合物的生產(chǎn)，成為很多石油行業(yè)重點關注的問題。在聚合物生產(chǎn)過程中，可以應用到各種各樣的工藝，比如線型縮聚工藝、體型加聚工藝、游離基溶液聚合技術以及逐步加成聚合反應等，只有了解了這些工藝，才能進一步尋到實現(xiàn)聚合物合成的方法和措施。由此可見，探討聚合物合成工藝的重要意義。

1 聚合物的概念以及分類

1.1 聚合物的概念

為了理解聚合物，首先需要了解單體，這是一種能夠與至少兩種其他單體結(jié)合的單分子，連接過程稱為聚合，其中相同或不同類型的兩個獨立分子通過共享電子對而結(jié)合，這種結(jié)合形成了一種共價紐帶。當單體通過產(chǎn)生共價鍵的過程與其他單體結(jié)合時，它們形成更大的分子，稱為聚合物。

1.2 聚合物的分類

1.2.1 天然聚合物

天然聚合物是比較常見的，如蛋白質(zhì)就是氨基酸的聚合物、淀粉和纖維素是環(huán)狀多羥基的聚合物（糖類）等，又稱生物高聚物。這些天然的聚合物具備可被降解的特點，也正是因為其自身具備這樣的特點，所以對于環(huán)境不會有太嚴重的污染，但是天然聚合物的種類較少，因此，可應用的范圍窄。

1.2.2 合成聚合物

相比于天然聚合物來說，合成聚合物的種類繁多，也正是因為合成聚合物具備種類繁多的特點，所以合成聚合物的應用范圍也更廣泛。在實際生活中，最常見的合成聚合物就是樹脂以及橡膠，還有聚苯乙烯，但都存在難降解的特點，因此合成聚合物，雖然可以給我們的生活帶來一定的便利性，應用范圍也非常的廣泛，但是由于其自身具備難以降解的特點，因此對于環(huán)境的污染比較嚴重，其引發(fā)的環(huán)境污染問題也不容小覷，同時，部分合成聚合物甚至是有害物質(zhì)，會危害到人類的身體健康。

1.3 聚合物的聚集狀態(tài)

高聚物的性能不僅與高分子的相對分子質(zhì)量和分子結(jié)構有關，也和分子間的相互關系，即聚集狀態(tài)有關。同樣都是線型結(jié)構的聚合物，有的聚合物自身的彈性較好，比如橡膠、塑料等，有的聚合物彈性則比較差一些，比如，聚苯乙烯等等。即使是同一種高聚物由于聚集狀態(tài)不同，性能也會有很大的差別，例如，化學纖維在制造過程中必須經(jīng)過拉伸，就是為了改變聚物內(nèi)部分子的聚集狀態(tài)，使其分子鏈排列得整齊一些，從而提高分子間的吸引力，使制品強度更好。由此可見，在聚集狀態(tài)不同的情況下，所生產(chǎn)出來的聚合物性質(zhì)也各不相同。

2 石油化工聚合物的合成工藝

2.1 線型縮聚合成工藝

在石油化工聚合物合成的過程中主要會應用到兩種常見的工藝，一種是縮聚工藝，另外一種則是加聚工藝。縮聚工藝是指具有兩個或兩個以上官能團的單體，相互縮合并產(chǎn)生小分子副產(chǎn)物（水、醇、氨、鹵化氫等）而生成聚合物，采用這種工藝會形成線型的高聚物，具備一定的局限性。

2.2 體型加聚合成工藝

除了縮聚工藝以外，加聚工藝也是石油化工聚合物生產(chǎn)過程中很常用的一種合成工藝，是由一種或兩種以上單體合成高聚物的反應，在使用這種工藝的過程中，很少會有低分子化合物的形成，大多數(shù)情況下，都是生產(chǎn)高分子化合物，也正是因為該工藝具備這樣的特點，因此是實現(xiàn)高分子聚合物合成的首要選擇，而采用這種工藝一般會形成體型聚合物，在應用的過程中也具備一定的局限性。

2.3 游離基溶液聚合工藝

游離基溶液聚合技術，指的是將單體溶解于容器中進行聚合，通過這樣的方法來形成相對應的聚合物。采用這樣的合成工藝主要適用于一些聚合物溶液的合成，比如涂料、黏合劑、纖維紡絲等。采用游離基溶液聚合合成工藝既具備一定的優(yōu)勢，同時也具備一定的缺點。使用該合成工藝可以實現(xiàn)對于溫度的有效控制，同時還能控制產(chǎn)品的結(jié)構，進而控制產(chǎn)品的性能，最重要的是可以去除產(chǎn)品中的雜質(zhì)，但是其在應用的過程中也具備一定的缺點，比如，反應速度緩慢、聚合度不高以及會造成環(huán)境的嚴重污染等，因此在應用這一技術的過程中，還要使用相對應的排染措施。

2.4 逐步加成聚合合成工藝

逐步加成通過單體反復加成而形成大分子，發(fā)生化學反應的時間越長，聚合物的相對分子質(zhì)量越高，因此，這種方法比較適合于高分子聚合物的生產(chǎn)，形成的聚合物結(jié)構酷似縮聚物，但與縮聚工藝形成的聚合物不同，采用這種方式所形成的聚合物沒有小分子產(chǎn)生。

2.5 提升員工的工藝水平

人員是任何一項工作得以開展的核心，針對于聚合物的生成和合成，除了要掌握一定的合成工藝之外，還要提升員工自身的工藝水平，可以通過相對應的培訓工作，而培訓可以分為理論培訓和實踐培訓，通過理論培訓的開展要員工了解基本的合成工藝理論，其次，通過實踐培訓工作的開展提升員工的實際操作能力，做到理論與實踐雙結(jié)合。而針對于培訓工作的開展可采用的方法比較多，除了講授法之外，也可以采用一對一教授法，采用老員工帶領新員工的方式一對一進行指導，進而提升員工的實踐操作水平。

3 結(jié)語

綜上所述，聚合物分為天然聚合物以及合成聚合物兩種，為了實現(xiàn)更多的合成聚合物的生產(chǎn)，要在實際生產(chǎn)的過程中采用各種各樣的合成工藝。本文結(jié)合聚合物的概念以及分類，探討了聚合物的合成工藝，希望可以促進聚合物的生產(chǎn)，進而為我國化工行業(yè)的發(fā)展做出一定的貢獻。