2010级聚合物合成工艺学复习题 改

《聚合物合成工艺学》复习题一、重要的基本概念1、高分子材料发展史上，第一个工业化的合成树脂是酚醛树脂。

2、为防止单体在贮存运输过程中发生自聚，应在单体原料中添加少量的阻聚剂，它的用量大致是单体质量的 0.1 – 5 ％。

3、搅拌器的桨叶形状目前工业上常用的有锚式或平桨式、涡轮式、螺轴式或螺带式等。

4、熔融缩聚制备 PET 的反应中常伴有的副反应有环化反应或基团消去反应、化学降解反应或脱羧反应或链交换反应等。

5、聚合物在聚合釜中分批产生的聚合操作方式称为间隙操作；原料连续进入聚合釜，聚合物连续出料的聚合操作方式称为连续操作。

6、白油的主要成分是脂肪族烷烃混合物。

7、脲醛压塑粉也称电玉粉。

主要用于压制各种颜色鲜艳的日用品如纽扣、瓶盖、食品盒等。

8、除去与聚合物不相溶的液相介质可采用离心分离，除去少量水分和少量有机溶剂的操作方法是气流干燥方法。

9、Carothers 依据聚合后是否生成小分子副产物将聚合反应分为加聚反应和缩聚反应，而Flory 将聚合反应分为连锁聚合和逐步聚合则是从反应机理的角度进行分类的。

10、聚氯乙烯不溶于氯乙烯单体，因此本体聚合过程中生成的聚氯乙烯以细粉状态析出，这种聚合称之为非均相本体聚合。

11、乳化剂的三相平衡点是指分子状态、胶束状态、凝胶状态三相平衡时的温度点。

乳化剂在高于三相平衡点温度时起乳化作用。

12、制备丁苯乳液的配方中添加一定量的歧化松香酸钠的作用是乳化作用。

13、生产聚丙烯腈的配方中引入质量分数为 5％－10％的丙烯酸甲酯，目的是为了改善聚丙烯腈的脆性，增加其柔韧性和弹性。

14、制备脲醛树脂的反应中，尿素的官能度是 4 。

15、计算三聚氰胺单体的摩尔质量。

126(C3H6N6)16、工业上常用的二异氰酸酯单体有甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）等。

17、20世纪50年代，Ziegler-Natta 等发明了有机金属引发体系，在较温和的条件下合成了高密度聚乙烯和全同聚丙烯，因此获诺贝尔奖。

18、六次甲基四胺是常用的胺类固化剂，也称为海克沙或乌洛托品。

19、目前工业上合成双酚 A 环氧树脂的主要原材料有双酚 A 和环氧氯丙烷等。

20、生产单体的原料路线目前主要有石油化工路线、和煤化工路线或煤炭路线等。

21、体型缩聚的单体中至少有一个单体官能度大于 2 。

22、合成封闭型异氰酸酯中间体常用的封闭剂有苯酚、甲酚、乳酸乙酯等。

23、本体聚合体系由单体和聚合物组成，反应后期工艺难控，若控制不好局部过热，导致分子量分布加宽，甚至温度失控，引起爆聚。

24、工业上合成不饱和聚酯树脂常用的不饱和酸类单体有顺酐等。

25、人类直接使用的天然高分子化合物有淀粉、纤维素和蛋白质等。

26、工业上、逐步聚合的实施方法有熔融缩聚、溶液缩聚或界面缩聚等。

27、聚苯乙烯可溶于单体苯乙烯中、苯乙烯采用悬浮聚合可得到透明聚苯乙烯珠状的聚合物产品。

28、铸塑本体聚合制备有机玻璃的后期采用退火工艺目的是为了减少或消除制品的内应力，防止制品使用过程中开裂。

29、目前工业上采用界面缩聚方法生产的聚合物产品有聚碳酸酯（PC）等。

30、考虑到溶剂的回收工艺难度大、成本高，工业上溶液聚合多用于聚合物溶液直接的场合，例如涂料、粘合剂、聚合物纺丝液等。

31、聚氨酯泡沫塑料根据孔结构可分为开孔和闭孔两种。

32、我国北京燕山石化在聚丙烯生产中采用的四组分高效引发体系为三氯化钛、乙基二氯化铝、氟钛酸钾、烯丙基正丁醚。

33、乙烯、丙烯、1－丁烯、1,3-丁二烯、异戊二烯单体的沸点依次升高34、本体聚合就是单体中加有少量引发剂或不加引发剂依赖热引发，而无其它反应介质存在的实施方法35、在管式反应器中进行乙烯高压气相自由基本体聚合，因为采用氧气为引发剂，所以反应温度必须高于200℃36、自由基溶液聚合所选取的溶剂，应该是一定能溶解单体37、乳液聚合聚合体系属于多相体系38、合成聚甲醛工程塑料，采用三聚甲醛与少量二氧五环共聚，是因为防止聚甲醛解聚39、线形缩聚的反应程度对分子量的影响是反应程度越高、分子量越高40、发生聚合反应的单体必须具备含有二个及以上能够发生聚合反应的活性官能团41、全馏程石脑油（沸点小于220℃的直馏汽油）经过裂解，兼催化重整可以得到苯、甲苯、二甲苯、乙烯、丙烯42、本体聚合体系为透明、均匀一相，说明生成的聚合物完全能溶解在单体中43、高压气相自由基本体聚合工艺制备的聚乙烯，分子侧链上常常含有乙基和丁基短支链45、非均相自由基悬浮聚合过程中，形成的初级粒子、次级粒子、聚合物产品粒子的直径范围依次为0.2-0.4 μm、2-10 μm、100-180 μm46、自由基溶液聚合，溶剂的作用一定有溶解单体47、乳液聚合制得的丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物48、采用阴离子机理制备凝胶渗透色谱分级用的标准试样聚苯乙烯，是因为分子量分布窄49、合成PET 的工艺路线有DMT酯交换法、TPA直接缩聚法50、甲醛与苯酚不能发生反应生成酚醛树脂的pH 值范围为3.0~3.151、聚合物生产的一般过程，顺序正确的是原料准备与精制、引发剂配制、聚合、分离、后处理、回收52、由1，3－丁二烯为单体原料可以制备的聚合物有顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶53、铸塑本体聚合法生产有机玻璃，板材厚度与聚合温度/聚合时间的关系是板材厚度越厚、聚合温度越低、聚合时间越长54、氯乙烯非均相本体聚合工艺，当单体转化率达 70％－80％就结束反应，是因为兼顾产物结构与性能，以及生产效率55、氯乙烯自由基悬浮聚合过程的链终止主要是向单体氯乙烯转移终止56、乳液聚合制备丁苯橡胶工艺中，采用乙二胺四乙酸的二钠盐的主要作用是与 Fe2＋形成螯合物，可在较长时间内保持 Fe2＋的存在57、线形缩聚合成PET过程中，加入添加剂草酸二苯酯的作用是扩连60、氨基树脂合成过程中的羟甲基化反应速率较快的情况是在强酸或强碱条件下二、重要的名词及术语1、聚合反应器:进行聚合反应的设备叫做聚合反应器。

2、破乳:乳状液的分散相小液珠聚集成团，形成大液滴，最终使油水两相分层析出的过程。

3、调节聚合：通过链自由基向溶剂或链转移剂的转移，可制备分子量低的聚合物，也称低聚物，或调聚物，此过程称为调节聚合。

4、悬浮聚合：溶有引发剂的单体，借助悬浮剂的悬浮作用和机械搅拌，使单体分散成小液滴的形式分散在介质水中的聚合过程。

5、逐步加成聚合反应：单体官能团之间通过相互加成形成而逐步形成高聚物的过程称之为逐步加成聚合。

6、粘釜壁现象：聚合时，被分散的液滴逐渐变成粘性物质，经桨叶甩向釜壁上而结垢的现象.7、核/壳乳液聚合：第一单体先进行乳液聚合形成聚合物乳胶粒核心，再加入第二单体在此核心乳胶粒外层继续聚合，形成乳胶粒的外壳，这种溶液共聚合称之核/壳乳液共聚合。

8、C4馏分：丁烷、丁烯、丁二烯及其异构体组成的混合物。

9、萃取精溜方法：用于分离恒沸点混合物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精溜方法。

基本原理是在液体的混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂，以增大液体混合物中各组分的挥发度的差异，使挥发度相对地变大的组分可由精馏塔顶馏出，挥发度相对地变小的组分则与加入的溶剂在塔底流出分离。

10、压塑粉：是指以具有反应活性的低聚物为基本材料，添加粉状填料、着色剂、润滑剂、固化剂等组分，经浸渍、干燥、粉碎等工艺过程制得的供模压成型制造热固性塑料制品的粉状高分子材料。

11、种子乳液聚合：在已有乳胶粒的乳液聚合体系中，加入单体，并控制适当条件，使新加入的单体在原有的乳胶粒中继续聚合，乳胶粒继续增大，但乳胶粒数不变。

产品有聚氯乙烯糊状树脂等。

12、浇铸（铸塑）本体聚合：在模具中进行的聚合，聚合和成型一次完成。

随模具不同有板材、棒材、管材等型材。

13、聚合物后处理过程：包括聚合物的输送、干燥、混炼、造粒、贮存、均化、包装等过程与设备。

14、悬浮剂：使聚合反应能渡过危险期，消除处于分散—聚集动态平衡状态中发粘液滴的聚集趋向，防止因相互粘结而引起的凝聚结块，使单体分散得更均匀，产物粒径均匀。

15、分离过程：包括未反应单体的分离、脱除溶剂、催化剂、低聚物、机械杂质等过程与设备。

16、聚氨酯：聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。

它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。

17、界面缩聚：是指在两种互不相溶, 分别溶有两种单体的溶液的界面区域进行的缩聚反应。

18、反相乳液聚合：将水溶性单体制成水溶液，在油溶性乳化剂（HLB值为 0－8）作用下，与有机相介质形成油包水 (W/O) 型乳状液，引发聚合形成油包水型聚合物胶乳的过程。

19、跃升反应：先在聚合反应中直取低分子良聚合物,以利于反应进行,反应后期,添加跃升剂,使得聚合物的分子量在短期内成倍提高,这种反应称为跃升反应。

20、扩连反应三、问答、计算及综合分析题1、简述聚合物产品生产过程中的三废来源。

废气：主要来自易挥发性单体和有机溶剂；在加料、分离、后处理过程、以及清釜及设备泄漏等过程中均会产生废气。

废水：主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水。

废渣：来源于聚合物分离、洗涤及清洗设备过程中产生的引发剂残渣、乳化剂、悬浮剂、盐质、机械杂质等，此外在干燥过程中还会有粉尘污染。

2、讨论溶液聚合体系溶剂对聚合物分子链形态和分子量分布的影响。

对产物分子链形态的影响（1）良溶剂，链自由基处于伸展状态，形成直链形大分子；（2）不良溶剂，链自由基处于卷曲或球形状态，高转化率时，以溶涨状态析出，形成无规线团；（3）有溶剂存在时，减少向大分子的转移，形成支化或交联大分子的机会减少，特别是对含有叔氢原子的单体如聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯和聚丙烯酰胺的聚合。

溶剂对产物分子量及其分布的影响自由基溶液聚合的特征是链转移反应。

由于链转移反应，将导致聚合物分子量较低。

注意：自动加速现象和向溶剂链转移的共同作用，会使分子量分布变宽。

链转移反应与溶剂性质及温度有关。

溶剂的链转移能力和溶剂分子中是否存在容易转移的原子有密切关系。

若具有比较活泼氢或卤原子，链转移反应常数大。

3、简述封闭型聚氨酯涂料的生产原理，写出相关反应式。

4、铸塑本体聚合法生产有机玻璃为什么要预聚合？缩短生产周期，使自动加速现象提前到来；预聚物有一定粘度，灌模容易，不易漏模；体积已经部分收缩，聚合热已经部分排除，利于后期聚合。

5、以乙炔为起始原料可以生产哪些重要的单体，写出相关反应式。

目前我国大部分氯乙烯单体和部分醋酸乙烯、丙烯腈等单体以乙炔为原料生产的6、自由基本体聚合工艺中往往采用先预聚合的工艺方法，为什么？预聚合反应温度控制在 62℃以上，以便保证聚集体的内聚力。

预聚合温度也影响聚集体网状结构的展开程度，即影响孔隙率。