舉辦此次會議的主要宗旨是促進相容劑領域的技術交流，增強下游改性行業對這一領域的了解和認識，從而推動整個產業鏈的技術創新。

　　會上，華東理工大學博士生導師鄭安吶教授以 “反饋擠出聚合的劣勢及其對分子構造的控制”為主題發表了演講。

　　以下內容依據會議現場速記整理，未經本人審閱，僅供參考。

　　華東理工大學博士生導師鄭安吶教授

　　反饋擠出聚合的劣勢及其對分子構造的控制報告共四部分。

　　反饋擠出聚合。聚合就是化學反饋，化學反饋是什么?比如燒瓶，大的工業裝置。聚合物的化學反饋，懸浮聚合、乳液聚合，聚合物的過程是不是都是通過反饋發作的呢?實際上并不是。

　　由于聚合速度非常快，放熱量極大。單體的黏度近于水，而聚合物的熔體卻極高，所以反饋沒有完全完成。比如國家SBS年產量約20萬噸。但按照如今的產量每年需要溶劑80萬噸，20萬產品，80萬溶劑，相當于370多萬立方米天然氣或者3730萬度電所產生的能量，能耗和污染宏大。假如通過本體聚合，就能抑制這一重要缺陷，也是較順應節能環保的開展趨勢。

　　陰離子控制匯報，高性能氟硅聚合無反饋擠出開環聚合。

　　優先，需要具有較高的聚合速度，這是能否采納反饋擠出聚合技術較重要的前提之一。

　　第二，滿足熱傳導條件，由于聚合反饋僅在數分鐘內完成，對熱傳導的要求變得非常苛刻。

　　第三，聚合轉化率不能過低。依據這樣的反饋條件，反饋擠出較合適的方法是用較難聚合的方法陰離子聚合。

　　聚合裝置看上去非常簡略，做起來比較難。相當于一個黑匣子，內部怎么運行，沒有方法曉得。單體進去之后得到聚合物的剖析，在獨特的地位看到聚合物轉化率的變遷，是翻開黑匣子的優先步。是苯乙烯很短工夫內轉化率能抵達100%，發熱量非常大。但丁二烯轉化很慢。假如在同樣的情況下，這就意味著，優先段聚合的是丁二烯，等丁二烯完全耗完后再完成苯乙烯。

　　這樣一個嵌段形態是什么呢?這是波士頓做出來，從擠出縱向來看，就像女士的長發波浪，以前得到都是球形的，把樣品加熱回縮，加熱以后所有長發波浪都蜷縮為球。這樣一個球，分子量是多大呢?從這個經歷公式得到，半徑為1納米的球狀微區所對應的丁二烯嵌段分子量僅為760左右，該光聚物的分子量為1.7×10的五次方，這是許多嵌段構成的。首先想到的都是短片嵌段，但是這個長嵌段花了一年工夫鉆研，為什么得到這樣的構造呢?在鉆研上就需要有一個想象，這個想象是什么呢?是一個根本實踐開端，優先個行為是揮發，所以優先個行為不是聚合，而是揮發到螺桿空隙里面，所以苯乙烯在聚合，苯乙烯聚合以后就會產生黏度，丁二烯的氣泡從新起來造成一個一個嵌段。這個是螺桿的優先段，這個時候已經有大量的氣泡，接下去已經再也看不到氣泡了，什么意思呢?就是優先個揮發的過程已經完成，這個只是實驗現象，怎樣證明他是這樣的構造呢?把這樣的分子鏈分生長短不同的，可以通過GPC剖析他的散布，但這樣的實踐必須要經過驗證。首先在沒有降解以前，集中區域很潔凈，酸堿的確是降解了。降解之后呈現了很強的羧基，這個反饋完全合乎預期。但是苯乙烯會不會降解呢?用商業化的苯乙烯作為反饋，剖析之后一點都沒有變，也就是說苯乙烯在這個過程中絕對不會扭轉。降解以后，分成兩個部分，一個分子量比較大的部分和一個分子量比較小的部分。這兩個在料想中間就是這樣一個長嵌段，后面是短嵌段，這樣把陰離子聚合在螺桿過程中間造成的機理，就得到了這樣一個結果。

　　那么怎么控制分子構造?通過機器調整，用較簡略的調理，假如嵌段優先段苯乙烯比較長，第二段是比較短的嵌段，假如單鍵交互一定是把嵌段縮短，可以看到優先段的嵌段是在不時地減低，也就是說優先段不必那么長就到了第二段，這個是很重要的方法，可以從GPC線段上看到，加了優先嵌段不時減少，第二段不時增加。聚合物的分子量是11萬，這兩項需要得到的聚合是什么，不加的時候有一個很重要的缺幅，隨著幅度的增加，缺幅越來越低，就變成一個比較韌性的材料，這里就可以看到優先個條件。

　　第二個螺桿的轉速，螺桿的轉速快是兩種單體交互時機多，這樣第二個嵌段會變得更短，優先個分子量水多，螺桿轉速增加不時降低，互相交替的部分會不時進步，就可以得到有效的控制聚合物，這個聚合物可以分明看到，隨著螺桿轉速的增加，相容的程度越來越大，不同分子量都體現這樣的情況。

　　下一個就是轉速扭轉，還有溫度控制，這個是進料量，進料量大的時候會使優先段產生的嵌段比較差，后面的嵌段會比較短，結果后面的嵌段所顯示的性能比較低，由于第二嵌段會減少，所以他更向高分子偏移，所以會互相地湊近。從力學性能可能看到，隨著進料量不同，斷鏈延伸越來越大。較后一個是溫度控制，溫度取了低中高三個，由于溫度的進步，所以兩項互相的非常的頻繁，溫度高的比較細膩，球比較小，可以看到中間的差別。剛剛看到是一個長嵌段和一個短嵌段，兩個硬的中間有軟的，再加一個硬的，力學性能上面有扭轉。這個往反饋擠出來講非常方便。優先個是引進去，第二段再加一段優先個單體，這樣就可以造成想象的三個嵌段。力學性能來看，兩個分子一模一樣，丁二烯的含量一模一樣，但是這兩個力學性能有非常大的區別。

　　從力學性能可以看到三個嵌段比兩個嵌段：優先缺失強度更高，隨著硬度的增加，硬力不時進步，也就是說它是強韌的塑料，由脆的塑料變成強硬的強韌的塑料。

　　下面對整體的聚合物給出宏觀的判斷，這個圖是丁二烯含量的增加，但是這個是叫做有缺口沖擊角度，隨著丁二烯的簡略橡膠不時增加，增加丁二烯的含量除了橡膠本身增加以外，還有球的增加，所以球的增加會不會對他的沖擊性有明顯的影響，停止剖析后，10個納米集中更兇猛，到5個納米簡直是白熱化。優先個橡膠一定要吸收外界的沖擊能量，而后可以吸收能量，過小以后界面的等硬力非常集中，很容易不能承受構造，招致沖擊構造下降。假如球太大以后，可以看到在橡膠球的中間還是比較密集，這個是嵌段球對整體沖擊強度是有所幫忙。

　　第二橡膠球的大小，一個聚合的分子量數據的分子量是6.4萬-15萬，分子量在增加，6.4萬的時候有6.8萬，到15萬就到75.4萬，這個翻了12倍。關于橡膠球一下進步了12倍，分子量在不時扭轉的時候，就發現優先嵌段的分子量在明顯增加的。質態有什么扭轉?看這幅圖6萬多的球大小不一，而且非常凌亂。而后分子量到11萬的時候，他已經非常平均了，到15萬的時候球不只非常平均，而且是非常的大。這個質量態是不可能分子量在決定質態，只要質態造成較大分子量，這個跟相態有很大的關系，所以優先個分子量越大包裹的球越大，就可以得到非常好的相態圖。

　　而后是橡膠的總體含量，可以看到一般低于15%以下的橡膠球，橡膠的憧憬含量進步并不明顯，一旦超越15%以后，強度就會進步得很大，延伸性也會下降，不同的橡膠材料看，15%的時候是非常潤滑的，假如是17%的時候斷面已經造成了比較粗糙的情況，再增加到20%的時候，沖擊層面有很多拉斷的絲。

　　再下面給大家看一下不常見的剪切帶，彎了一圈之后，不像塑料外表發白，再反過來的時候，外表上面呈現了剪切帶，密度不會變低，所以它可以左彎右彎。總體分子量有11萬，在2%拉伸以前體積沒有扭轉，增加到3%的時候還不會產生紋，假如到25%之后簡直不會產生紋，無論怎么彎都不會斷。

　　但是反饋擠出也有前提，并不是說所有的聚合都可以通過反饋擠出，有幾個前提：

　　跟工程塑料有點相對，但是橡膠也是非常重要的一部分。氟硅橡膠從硅橡膠開端，由于鍵能比較大，韌性比較好，旋轉比較方便。而且分子運動很規范，因此壓縮變形也比較低，加工非常方便，但是有一個很重要的缺陷，就是不耐油。所以氟硅橡膠就是把一部分的甲基換成三負丙基，就變得非常耐用，把所有橡膠歸納成這樣一張圖。縱向方向是使用溫度，橫向方向是耐油性，可以簡略把高溫150度和低溫負150度化一個線，從溫度思考兩種，一種是硅橡膠，一種是氟硅橡膠，氟硅橡膠把溫度一調只要硅橡膠和橡膠是在這個范圍內。因為硅橡膠不耐油，所以氟硅橡膠非常耐油，早期用在軍用飛機、導彈，民用比較多是汽車的渦輪增壓。一個汽車使用的氟硅橡膠0.25KG，1800萬輛則需用4500噸，毛利達20萬人民幣。還有大量油田上面的使用橡膠耐油密封圈，可以看到氟硅橡膠是非常重要的。1944年實行的O1規范，從2015年要實行O6的規范，O6規范只是O1規范排放的10%，要想抵達這個規范就是渦輪增壓，就是用小排量動員機發出大的功率。簡略的渦輪增壓，廢氣從這里直接排進來廢氣要帶動一個渦輪，渦輪的驅動把冷凍芯片壓進來，而且過去一部分廢氣，通過熱替換把溫度降低進去，功率進步40%，可以看到這個渦輪增壓要耐熱、耐寒、耐油，從這個可以看到渦輪增壓是將來非常重要的區域，這個是全世界對渦輪增壓管過去數據的累計和簡略的預測。黃顏色是柴油機，有一臺就要用一臺的渦輪增壓，但是汽油機是非常明顯的。以2014年來看，他的渦輪增壓要2800萬根，按照這樣的材料計算，他的毛利到56億的數量。

　　除此之外，還有大飛機，420個聯軸器，840個密封圈，在航空煤油中700萬次彎曲加300萬次壓力脈沖，無任何毀壞和泄露，所以氟硅橡膠是非常重要的角色。還有軍用導彈較高工作溫度為250度，又在負45度具有良好的低溫密封性，所以這些都是用氟硅橡膠。

　　這是氟硅橡膠整體的鏈，優先個氟硅的單體，全世界的氟硅單體全副不都中國消費的，但是氟硅橡膠都是用的進口，主要是國外的道康寧、邁圖、信越，他把中國的氟硅單體聚合拿給去變成生膠，而后變成氟硅混煉膠。國內也有新元、環新、冠恒，但是國內有一個很大的問題，做不出高質量可以代替的材料。為什么氟硅橡膠不行呢?實際上一旦聚合成為聚合物的話，立刻會倒過來，馬上分子鏈斷開，造成低的環狀分子鏈，就是一個小的分子鏈，這樣一個聚合物聚合過程存在這樣的問題。這個是聚合的工夫，這個是分子量，這個是轉化率，聚合的轉化率和分子量都在進步，但是到一定工夫之后就馬高下降，包括分子量，轉換率都會下降。國內主要采納的是反饋釜，單體黏度一樣，但是抵達一定黏度之后，這個對反饋擠出劣勢在哪里?這個是化學均衡，這個是單體變成聚合物，也就是說讓這個反饋不時往這邊走，較好的方法是不時增加單體的濃度，那么這個反饋就會往這邊偏移，這個反饋起來就非常容易，這個單體有一點聚合馬上加單體，到較后把沒有聚合的單體脫出來得到這樣的聚合物，進去是水一樣的單體，出來以后就變成橡膠棒。分子量到120萬，這個在一般很少看到，這個實物非常晶瑩剔透。接下來做高抗撕氟硅橡膠，一拉就會從短中央斷掉，一時就會失去抗撕的強度，所以有的中央密集，有的中央疏通，那怎么做呢?用單體進去，較后補加一段單體，果然就做出來了。

　　實際上氟硅橡膠非常的高，所以整體渦輪增壓不會都用氟硅橡膠，只要里面圈，所以氟硅橡膠耐高、低問，高強度，耐彎曲疲勞性，耐油性，與硅膠粘接，他們是本自同根生，但是老死不相往來。這個對反饋擠出非常有利，比如說做氟硅橡，在較后一端讓他長一段硅橡膠，他會滲入到硅橡膠里面去，對較后一段長一段硅橡膠，這個中央就非常的有利。這個是檢測報告我們可以到3.3，道康寧是0.7，信越是1.5。

　　所以飛機需要耐寒，怎么處置耐寒的問題呢?飛機要零下60度以下，從這個上面可以看到氟硅橡膠有一個轉變，所以耐零下60度以上，低于零下60度不行，假如讓他無規共聚，兩個一對一可以到零下96度，很可以產生無規共聚，可以很輕松抵達零下75度。

　　較后簡略進步一下自由基反饋擠出聚合，聚合都是用的自由基，自由基聚合太簡略了，但是用反饋擠出不容易。反饋擠出優先個前提就是速度比較快，比如說有機玻璃用的量比較大，比如說飛機、眼鏡、LED，有機玻璃目前只要應用這些擠出。這個用量可以看到我們國家每年進口的量都比較大，工業化的消費假如也用大學生做有機玻璃實驗方法來消費，那是不行的，但是工業化這樣來做就是大量單體殘留，所以性能非常差。自由基聚合是較容易的，反饋擠出是較難的，因為自由基反饋擠收工夫非常長，假如進步速率當然也可以，但是進步速率必然招致分子量下降。那從自由基可以看到有一個自動加速效應，這個中間轉化可以看到自動加速，在有機突變的時候轉速越快，自動加速工夫越晚，強制地進步速度，相當于聚合的黏度變低了，進入自動加速效應區，t將大大下降，自由基濃度會大大進步，分子量也會大大進步，所以這個就提供了一條很好的思路，這里做了很簡略的實驗，這個是單體直接漸漸地聚合，聚合中間可以看轉化率的變遷，單體溶解15%的聚合物，這個都是轉化率在15%，也就是說過了15%，根本上是后面這一段兩個都是相平的，也就是說自動加速效應區可以按照這樣一個規律上去。