连续搅拌釜反应器中非线性聚合的年龄分布与支化点非均一性分布及其对凝胶化行为的影响研究

来自该领域的研究人员针对连续搅拌釜反应器（HCSTR）中非线性聚合过程导致的分子量分布展宽及凝胶化趋势增强问题，开展了基于"年龄分布"新概念的机理研究。结果表明活性聚合与逐步聚合中支化密度分别与链长呈线性及平方根关系，揭示了高分子量拖尾与网络结构非均质化的成因，为反应器设计与聚合控制提供了重要理论依据。

　　

在连续操作的釜式反应器（HCSTR）中，非线性聚合过程引发的分子量分布（MWD）拓宽及伴随支化与交联反应产生的凝胶化趋势增强已是公认现象。通过新提出的"年龄分布"概念——即对聚合物链中各单体单元自进入反应器后所经历时间的描述，可更深入理解该现象。该概念是停留时间分布的广义拓展，适用于生命体与非生命体系。研究表明：在活性聚合（living polymerization）中支化密度与链长呈线性关系，而在逐步聚合（step growth polymerization）中则遵循平方根规律。这种差异导致高分子量尾端延伸及高度非均质聚合物分子/网络的形成，使得凝胶化出现时间远早于支化点均匀分布的情形。在带循环流的反应器中，化学物种的停留时间还取决于其反应路径。

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