聚丙二醇在微通道反应器中制备的研究讨论2

3 总管长的影响 选取Group A(管长16 m)和Group C(管长8 m)进 行比较。如图 5 所示，在较低 RPO/nPPG(≤4)时，两组样 品的数均分子量相近，且均接近于理论分子量；但 当 RPO/nPPG较大时，尤其是较短管长的 Group C，数均 分子量会低于理论分子量，且RPO/nPPG越大，两者之间 的差越大。这一趋势与流量减小时相一致，即过短 的停留时间有可能导致聚合反应不充分。实测 RPO/nPPG=7时，A-7(Mn=7800)和C-7(Mn=7500)低于理论 分子量(Mn=8000)，而且 A-7 的转化率(x≈100%)大于C-7(x=82%)。这说明过短的平均停留时间(如 C-7， RT=30 s)易使反应不完全。 由图 5 还可以看出，管长对聚合产物的分子量 分布总体影响不大，且管长缩短后，Ð随 RPO/nPPG变化 趋势也保持不变；但长管长制得的聚丙二醇的分子 量分布比短管长制得的产物稍宽。这可能是管长 增长使反应器内部压力增大，聚合体系中 PO 的浓 度略高，链转移与链增长反应速率之比减小，Ð 变 大。此外，可以看到C-7的多分散性比C-6稍高，这 可能是停留时间过短，部分单体气化影响了平推流 流型，造成轴向返混的结果。 2.4 温度的影响 选取 Group C(反应温度 130℃)和 Group D(反应 温度110℃)进行比较，两者除温度外，其他反应条件 均相同。如图 6所示，在 RPO/nPPG≤5时，两组样品的数 均分子量均基本接近于理论分子量。但 RPO/nPPG= 6(D-6)和 7(D-7)时，聚合产物的数均分子量明显降 低，转化率也骤然降低。两者的实测值分别为：D-6， Mn=5900，x=69%；D-7，Mn=1300，x=1%。这有平均 停留时间短(D-6，RT=35 s；D-7，RT=30 s)的原因，但 文献[6-7,14,25] 也指出，温度降低会延长聚合反应的诱导 期，降低聚合速率。显然，110℃下的反应诱导期较 130℃时更长，聚合速度也更慢。此外，从 D-7(RT= 30 s)的转化率仅 1% 可以判断，110℃下反应的诱导 期可能接近于30 s。 由图 6还可以看出，当 RPO/nPPG≤3时，反应温度对 聚合产物的分子量分布影响不大。这是因为单体 浓度较低时，聚合速率、聚合物浓度及分子量都较 低，温度引起的黏度变化不足以影响链转移与链增长反应速率之比。但随 RPO/nPPG的进一步提高，一方 面聚合物浓度及分子量不断提高，反应体系的黏度 上升，另一方面聚合速率和放热量增大(尤其是聚合 温度较高时)，导致微通道内物料温度上升，黏度下 降。综合结果，链转移与链增长反应的速率比提 高，分子量分布变窄。当 RPO/nPPG=7 时，110℃下的聚 合反应因诱导期长、速率低，聚合物浓度和分子量 显著下降，反应体系的黏度不高，其链转移与链增 长反应速率之比远高于 130℃下的聚合，故分子量 分布明显变窄。

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