固相縮聚（solid state polycondensation，簡稱SSP）是指單體或預聚體在固態條件下的縮聚反應。固相縮聚的反應溫度範圍窄，一般比單體或預聚體的熔點低15～30℃。
基本介紹
- 中文名：固相縮聚
- 外文名：solid state polycondensation（SSP）
反應原理,工藝特點,優點,缺點,主要套用,
反應原理
固相縮聚是指將單體或分子量較低的預聚體加熱至玻璃化溫度以上，熔點以下進行聚合反應的過程。在縮聚反應之前，預聚體要進行結晶造粒，以達到一定的結晶度，防止顆粒粘結。根據Zimmerman的二區模型，固相縮聚的反應顆粒中存在晶區和非晶區，大分子的重複單元以及非活性反應基團將被凍結在晶區，而鏈端基團，小分子，以及催化劑組分則被排斥到非晶區，使得反應基團的有效濃度大大增加，基團之間的相互碰撞頻率加強，從而加快了聚合反應的速率，生成的小分子副產物則通過真空或者惰性氣體流出反應體系，促使反應不斷向產物方向進行，使產物分子量不斷提高。固相縮聚一般由以下四個階段組成：①預聚體內官能團的擴散相互靠近；②無定型區的縮聚反應；③小分子副產物從顆粒內部到表面的擴散；④小分子副產物從顆粒表面到氣相的擴散。
工藝特點
優點
1. 固相縮聚的分子量相對於一般縮聚明顯提高，力學性能有較大幅度提高，使其產品有廣泛的套用領域；
2. 反應溫度較低，有效抑制副反應的發生。固相縮聚反應溫度低於熔點，其熱降解反應的活化能較高，故固相縮聚中熱降解等副反應的速率隨溫度下降會大幅削弱；
3. 反應能耗較低；
4. 工藝環保，流程簡單。固相縮聚反應過程中無需使用溶劑，反應產物不需要提純，也沒有溶劑的回收，工藝十分環保；
5.固相縮聚反應既可以採用間歇操作也能連續化生產，反應器的選擇餘地很大。
缺點
1.反應原料需要充分混合，固體粒子粒徑要求達到一定細度；
2.反應速率低；
3.生成的小分子副產物不易脫除。
主要套用
固相縮聚主要套用於兩種情況：
①結晶性單體進行固相縮聚：由於要求的反應溫度過高，所得聚合物難溶或由於單體的空間位阻難以反應以及易於發生環化反應的單體，通過固相縮聚可以得到分子結構高度規整的聚合物而其他縮聚方法達不到。有些縮聚物雖可用熔融縮聚法生產，但易產生支鏈或分子鏈會產生某些缺陷，這時也可採用固相縮聚法進行製備，因為其反應溫度低，可以避免一些副反應。
②由某些預聚物進行固相縮聚：半結晶預聚物為起始原料，在其熔點以下進行固相縮聚從而提高其分子量的方法已得到工業實際套用。主要用來生產分子量非常高和高質量的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET樹脂）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等。
