聚合物制备工程》2003A卷标准答案
聚合物合成原理及工艺学教案
聚合物合成原理及工艺学
教案
四川大学高分子科学与工程学院
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高分子化学课后习题答案
第一章绪论
思考题
1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。
聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平
X表示。均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以n
2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。
答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。
从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。
聚合物合成工艺学测试答案
6、详述上列氯乙烯悬浮聚合工艺的六大工艺流程?P7 P263
答:1、原料的制备和保安精制;包括氯乙烯单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。(单体纯度要求>99.88%;所用反应介质水,应经过离子交换树脂或磺化煤进行脱盐处理。处理后的pH应在5-8.5范围,硅胶含量=<1.2mg/L)
2、催化剂和引发剂的制备过程;包括聚合物用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。(反应前期和反应后期应当使用不同半衰期的引发剂,多用复合引发剂,加入经计量的各种助剂如链转移剂、链终止剂、抗鱼眼剂、防粘釜剂于反应釜中,加经计量的氯乙烯单体,升温并加入引发剂、分散剂)
3、聚合过程;包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换器设备及反应物料输送过程与设备。(聚合反应开始及通夹套水冷却,大中型反应器除夹套水冷却外,还借助单体回流移走反应热;加入链终止剂或迅速脱出未反应的单体,使之进入单体回收系统)
4、分离过程;包括未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。(减压脱除未反应的单体。使之进入回收系统将反应好的PVC物料进行单体剥离(气提)除VC,剥离单体后的浆料经热交换器冷却,送往离心分离段,过滤床脱出水分,滤饼送入沸腾床干燥器进行干燥,筛除大颗粒,包装)
5、后处理过程;包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。(P266 螺旋输送机气流式干燥器滚筒筛沸腾床干燥器)
6、回收过程;主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。(蒸馏塔)
7,简述上列VC悬浮聚合工艺所涉及的化学反应(包括可能的副反应)?
聚合物制备工程_第1章作业及参考答案
第一章绪论
聚合物生产过程
1. 聚合物生产过程的基本内容包括什么?
2. 聚合物制备工程的内容主要包括哪些方面?
3. 举例说明如何选择某种聚合物的聚合实施方法?
4. 如何评价生产工艺合理及先进性。
5. 思考题:开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些?
6. 思考题:是否存在从聚合物单体到聚合物材料制品的最简化路线?举例说
明。
聚合物工业与可持续发展
1. 三烯、三苯是哪些化学品?简述三烯、三苯和乙炔的来源。
2. 聚合物工业的原料来源有哪些及其分类(是否属于可再生资源)?
3. 思考题:如何实现聚合物工业的可持续发展?
4. 思考题:可降解聚合物材料有哪些种类?此类材料的发展和使用具有哪些
意义?
参考答案
聚合物生产过程
1. 聚合物生产过程的基本内容包括什么?
答: 任何聚合物的生产过程的都基本包括:生产准备,催化剂配制,聚合过程和后处理及回收四大过程。
①生产准备过程包括原料准备、公用工程的准备。
②催化剂的配制过程主要指催化剂的制备或配制与溶解;
③聚合过程是聚合物生产过程的核心,是决定产品质量的重要工序或过程;
④后处理过程相当复杂和繁多,尤其对于生产固体聚合物的生产过程,因采用的聚合实施方法不同,采用的后处理方式也不一样。但归纳起来不外乎有:分离工序、脱挥工序、脱灰工序、干燥工序、添加助剂(防老剂、增塑剂、加工助剂等)、产品形状处理工序(造粒、压块、切片),对于直接使用乳液的场合还需加润湿剂、消泡剂。除此之外聚合物后处理过程还包括,单体和溶剂的回收与精制工序。
2. 聚合物制备工程的内容主要包括哪些方面?
聚合物结构与性能复习题及答案解析
聚合物结构与性能复习题及答案解析
《聚合物结构与性能II 》复习题修改
以下是每位⽼师给出的复习题,每位⽼师会从⾃⼰给的复习题中抽出1-2道作为最终考题
考试时间:12⽉4⽇(第⼗四周周五)晚 6:00
武德珍⽼师
1、简述聚酰亚胺的结构与性能
基本结构:
基本性能:
1. 耐⾼温(Tg300℃以上,热分解温度500 ℃以上)和超低温(-269 ℃);
2. 优异的⼒学性能:拉伸强度:100MPa 以上,杜邦公司Kapton(均苯型)、 PMDA
(均苯四甲酸⼆酐)/ODA (⼆胺基⼆苯醚)-PI 为250MPa ,⽇本宇部Upilex (联
苯型)为530MPa ;
3.优异的化学稳定性;耐有机溶剂,耐稀酸,不耐⽔解,可⽤于回收。
4.其它性能:⾼阻燃性,为⾃熄性聚合物,低热膨胀系数,很好的介电性(低介电常数和介电损耗),耐辐照,⽆毒。
2、简述制备聚酰亚胺⽆机纳⽶复合材料的⽅法(两种以上)及其特点
(1)原位⼀步法(in situ single-stage )
a .表⾯镀银:将制备好的PI 母体溶液-聚酰胺酸溶液(PAA) 和银盐溶液混合成均相的溶液,浇铸成膜后,在薄膜进⾏热处理固化形成PI 过程中,银离⼦可以在没有外加还原剂的情况下,通过热诱导作⽤⽽⾃动还原,并且银粒⼦迁移到聚合物的表⾯,在聚合物的表⾯形成银层。
b .制备PI/Fe2O3纳⽶复合材料薄膜
(2)离⼦交换法
⾸先将已经固化完全的PI 薄膜在碱液的作⽤下进⾏表⾯化学刻蚀,使表层⼀定厚度的PI 开环形成聚酰胺酸盐,再将其与⾦属盐的⽔溶液进⾏离⼦交换,形成⾦属离⼦掺杂的聚酰胺酸层,然后在氧⽓存在的情况下进⾏热固化。在热固化的过程中聚酰胺酸发⽣环化反应重新⽣成聚酰亚胺,同时⾦属离⼦在热和氧的作⽤下通过⾃动⽣成⾦属氧化物纳⽶粒⼦并聚集在PI 薄膜表⾯,从⽽得到PI/⾦属氧化物复合薄膜。例如:a.直接离⼦交换⾃⾦属化制备表⾯镀银的pi
高分子物理模拟习题(含参考答案)
高分子物理模拟习题(含参考答案)
一、单选题(共60题,每题1分,共60分)
1、下列聚合物柔顺性排列顺序正确的是
A、PP<PMMA<PIB
B、PIB<PMMA<PP
C、PMMA<PP<PIB
正确答案:C
2、高分子材料的脆性断裂是指( )。
A、断裂伸长率小于100%
B、拉伸强度小于某一值
C、屈服前的断裂
正确答案:C
3、在交变应力作用下,与单位体积试样中每一周期耗散的能量有关的是( )。
A、损耗模量
B、储存模量
C、储存模量和损耗模量
正确答案:A
4、聚合物分子间形成氢键,会使玻璃化温度( )。
A、显著升高
B、显著下降
C、保持不变
正确答案:A
5、下列力学性能,不能通过拉伸实验得到的是( )。
A、断裂伸长率
B、冲击强度
C、断裂强度
D、杨氏模量
正确答案:B
6、无规聚苯乙烯分子链呈现的可能构象是
A、折叠链
B、无规线团
C、螺旋链
正确答案:B
7、淬火使结晶度
A、增加
B、不变
C、减小
正确答案:C
8、应力可以松弛到零的是( )。
A、交联高聚物
B、线形高聚物
C、所有高聚物
正确答案:B
9、光散射实验中,若入射光是非偏振光,分别在90°~180°的散射角范围测定大粒子高分子稀溶液散射光强,所测得的散射光强随散射角的增大而( )
A、降低
B、增大
C、不确定
D、不变
正确答案:A
10、聚合物溶液在搅拌下结晶时可以形成
A、串晶
B、球晶
C、单晶
正确答案:A
11、聚合物的分子间力增强,则聚合物的拉伸强度( )。
A、减小
B、不变
C、增大
正确答案:C
12、聚乙烯的典型晶片的厚度约为12.5 nm,那么分子链垂直穿过晶片时碳原子的数目为( )(假定C—C键长为0.154 nm,键角为θ=109.5°)
聚合物加工工程习题及答案
绪论
1,材料的四个要素是什么?高分子材料的定义是什么?制造高分子材料的关键因素是什么?
四个要素:材料的制备(加工),材料的结构,材料的性能和材料的使用性能
高分子材料是一定配合的高分子化合物(由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成)在成型设备中,受一定温度和压力的作用融化,然后通过模塑成一定形状,冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。
关键因素是适宜的材料组成,正确的成型方法,合理的成型机械及模具。
2,结合形变温度曲线讨论高聚物的状态变化与成型加工的关系(影响状态变化的因素有哪些?温度是如何影响的?成型加工技术是如何从形变中出发进行选择的?)
影响状态变化的因素:聚合物的分子结构,聚合物的体系组成,聚合物所受的压力以及环境温度。第十页图7
3,高分子化合物的成型加工性能包括哪些性能?具体是什么?
可挤压性:材料受挤压作用形变时,获取和保持形变的能力
可模塑性:材料在温度和压力作用下,产生形变和在模具中模制成型的能力
可延展性:材料在一个或两个方向上受到压延或拉伸的形变能力
可纺性:材料通过成型而形成连续固体纤维的能力
第一章
6,聚合物在成型过程中为什么会发生取向?成型时的取向产生的原因及形式有哪几种?取向对高分子材料制品的性能有何影响?
在成型加工时,受到剪切和拉伸力的影响,高分子化合物的分子链会发生取向。
原因:由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的各不同部位的流动速度不相同,由于存在速度差,卷曲的分子力受到剪切力的作用,将沿流动方向舒展伸直和取向。
高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。
聚合物成型加工习题答案
高分子材料加工工艺
第一章绪论
1.材料的四要素是什么?相互关系如何?
答:材料的四要素是:材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。
这四个要素是相互关联、相互制约的,可以认为:
1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及生产过程中,人们最关注的中心问题。
2)材料的结构与成分决定了它的性质和使用性能,也影响着它的加工性能。而为了实现某种性质和使用性能,又提出了材料结构与成分的可设计性。
3)材料的结构与成分受材料合成和加工所制约。
4)为完成某一特定的使用目的制造的材料(制品),必须是最经济的,且符合社会的规范和具有可持续发展件。
在材料的制备(加工)方法上,在材料的结构与性能关系的研究上,在材料的使用上,各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。
2.什么是工程塑料?区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”。
答:按用途和性能分,又可将塑料分为通用塑料和工程塑料。工程塑料是指拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。但这种分类并不十分严格,随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展,通过改性或合金化的通用塑料,已可在某些应用领域替代工程塑料。
热塑性塑料一般是线型高分子,在溶剂可溶,受热软化、熔融、可塑制成一定形状,冷却后固化定型;当再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。例如:PE、PP、PVC、ABS、PMMA、PA、PC、POM、PET、PBT。
聚合物制备工程-课程参考书
聚合物制备工程-课程参考书
参考书-1
课程基本参考书:
聚合物制备工程,张洋等,北京:中国轻工业出版社,2001聚合工艺类参考书:
高聚物合成工艺学(2nd),赵德仁等,北京:化学工业出版社,1997高分子合成原理及工艺学,李克友等,北京:科学出版社,2001
参考书-2
化工工艺类参考书:
•化学工艺学(2nd),黄仲九等,北京:高等教育出版社,2008.9
反应工程参考书:
•化学反应工程(3rd),朱炳辰,北京:化学工业出版社,2001
•化学反应工程(3rd),Octave Levenspiel,北京:化学工业出版社,2001•化学反应工程(3rd),陈甘棠,北京:化学工业出版社,2010
聚合反应工程参考书:
•聚合反应工程基础,史子谨,北京:化学工业出版社,1991
•聚合反应工程,陈甘棠,北京:中国石化出版社,1991
•工业聚合反应装置,王凯,孙建中,中国石化出版社,1997
其他参考书
最主要的化工百科:
•Ullmann‘s Encyclopedia of Industrial Chemistry,Sixth Edition,2002,40vol •Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,5th ,2004, 27vol •Encyclopedia of Polymer Science and Technology,2004,3rd,12vol •COMPREHENSIVE POLYMER SCIENCE ,1988,7vol
其他参考书
本书原著是由美国E S 威尔斯根据国
聚合物加工工程知到章节答案智慧树2023年陕西理工大学
聚合物加工工程知到章节测试答案智慧树2023年最新陕西理工大学
第一章测试
1.下列哪个属于模面成型()。
参考答案:
涂覆成型
2.塑料的各种加工方法在工业上的应用比例最大的有哪两种()。
参考答案:
挤出
;注塑
3.适宜的材料组成、正确的成型加工方法和合理的成型机械及模具是制备性能
良好高分子材料及制品的三个关键因素。()
参考答案:
对
4.聚合物材料的成型加工过程是多外场协同作用的复杂过程。()
参考答案:
对
5.同样的聚合物材料,采用不同加工工艺方法、加工工艺条件,可得到性能不
同的聚合物制品。()
参考答案:
对
第二章测试
1.有剪切变稀特性的是()。
参考答案:
假塑性流体
2.随温度升高,下列聚合物粘度降低最快的是()。
参考答案:
PC
3.要减轻聚合物熔体挤出表面粗糙,可将熔体温度降低。()
参考答案:
错
4.下列高分子熔体加工时随剪切强度增加,粘度不变的有()。
参考答案:
宾汉流体
;牛顿流体
5.挤出LDPE熔体时,加工温度升高,挤出时LDPE熔体的离模胀大程度
()。
参考答案:
减小
第三章测试
1.高分子熔体中大分子之间缠结后就无法解开。()
参考答案:
错
2.带有体积庞大侧基的聚合物,其黏度受压力的影响较大。()
参考答案:
对
3.分子量分布增宽,高分子熔体的粘度将()。
参考答案:
减小
4.橡胶中加入炭黑,橡胶的粘度将()。
参考答案:
增大
5.有支链的聚合物熔体,更容易呈现非牛顿流动。()
参考答案:
对
第四章测试
1.流体流动时在管壁上出现滑移是导致挤出熔体破碎的原因之一。()
参考答案:
对
2.非牛顿性愈强,挤出熔体破碎现象愈严重。()
2024年试验检测师之道路工程每日一练试卷A卷含答案
2024年试验检测师之道路工程每日一练试卷A卷含
答案
单选题(共40题)
1、下列仪具与材料中,不属于落锤式弯沉仪组成的是()。
A.荷载发生装置
B.弯沉检测装置
C.运算及控制装置
D.贝克曼梁
【答案】 D
2、细集料泥块含量试验,两次试验结果的差值应不超过()。
A.0.1%
B.0.2%
C.0.3%
D.0.4%
【答案】 D
3、单轮式摩擦系数测定车测试过程的描述有:①测试轮与车辆行驶方向成20°角②作用于测试轮上的静态标准载荷为2kN③测试轮胎标准气
压:350kPa±20kPa④检查洒水口出水情况⑤测试中保持匀速,标准测试车速为50km/h⑥进入测试路段前应将测试轮胎降至路面上预跑约500m。正确描述为()
A.①②③④⑤
B.①③④⑤⑥
C.②③④⑤⑥
D.①②③④⑤⑥
【答案】 D
4、在沥青含量检测与计算方法中。适用于热拌热铺沥青混合料路面施工时的沥青用量检测,以快速评定拌和厂的产品质量的是()。
A.射线法
B.离心分离法
C.回流式抽提仪
D.脂肪抽提器法
【答案】 A
5、为防止沥青老化影响试验结果,沥青试样在灌模过程中,若试样冷却,反复加热不得超过()次。
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】 B
6、贫混凝土基层的水泥剂量不宜大于()
A.10%
B.13%
C.15%
D.18%
【答案】 B
7、铺砂法测定路面的()。
A.宏观构造
B.细构造
C.粗、细构造
D.摩擦系数
【答案】 A
8、我国规定在()℃温度条件下进行沥青针入度标准试验。
A.20
B.25
C.30
D.35
【答案】 B
9、以下关于酒精燃烧法测定粗集料含水率试验的描述正确的是()。
聚合物加工工程答案
聚合物加工工程答案
【篇一:聚合物成型加工习题答案】
第一章绪论
1.材料的四要素是什么?相互关系如何?
答:材料的四要素是:材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。这四个要素是相互关联、相互制约的,可以认为:
1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及生产过程中,人们最关
注的中心问题。
2)材料的结构与成分决定了它的性质和使用性能,也影响着它的加
工性能。而为了实现某种性质和使用性能,又提出了材料结构与成
分的可设计性。
3)材料的结构与成分受材料合成和加工所制约。
4)为完成某一特定的使用目的制造的材料(制品),必须是最经济的,
且符合社会的规范和具有可持续发展件。
在材料的制备(加工)方法上,在材料的结构与性能关系的研究上,在材料的使用上,各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。
2.什么是工程塑料?区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”
和“热固性塑料”。答:按用途和性能分,又可将塑料分为通用塑料
和工程塑料。工程塑料是指拉伸强度大于50mpa,冲击强度大于
6kj/m2,长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、
电绝缘、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。但这
种分类并不十分严格,随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展,通过改性或合金化的通用塑料,已可在某些应用领域替代工程塑料。热塑性塑料一般是线型高分子,在溶剂可溶,受热软化、熔融、可
塑制成一定形状,冷却后固化定型;当再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。例如:pe、pp、pvc、abs、pmma、pa、pc、pom、pet、pbt。
聚合物加工工程复习题
《聚合物加工工程》复习题
.概念
1. 挤出成型:挤出成型又称挤塑(挤压模塑),在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下,使高聚物的熔
体(或高弹体),通过一定形状的口模,而成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。
2. 注射成型p219:注射成型是将固体聚合物加热塑化成熔融体,并高压、高速注射入模具中,赋予模腔的形状,经冷却(或交联、硫化)成型的过程。
3. 压延成型p315:压延成型是利用压延机的辊筒之间的挤压力作用并在适当的温度(接近粘流温度)条件下,使聚合物发生塑性变形,制成薄膜或片状材料的加工工艺。
4. 螺杆的长径比p115 :指工作部分有效长度与直径之比。
几何压缩比p116:是螺杆第一螺槽容积与最后一个螺槽容积之比。
泵比p136:排气螺杆的第二计量段的螺槽深度h2和第一计量段的螺槽深度hl之比称为泵比。
5. 挤出工作点p104:螺杆特性曲线AB与口模特性曲线0K1的交点C,称为挤出工作点。
6. 反应挤出成型p212 :是一种连续地将单体进行聚合以及对现有聚合物进行改性的成型方法。
7. 反应注射成型p294 :是高分子领域的一种新工艺,它是把两种或两种以上具有高化学活性的低相对
分子质量的液体原料,在一定的温度下,通过高压(14-20MPa)作用,使它们相互碰撞混合,并立即
注射入密封的模腔内,完成聚合,交联(或相分离)固化等反应并形成制品的工艺过程。
8. 塑化能力p233 :是指注射机塑化装置在1h内所能塑化物料的质量(以标准塑料聚苯乙烯为准),它
是衡量注射机性能优劣的重要参数。
9. 注射量p231 :通常是指注射机的最大注射量或公称注射量。
聚合物合成工艺学答案
聚合物合成工艺学—习题指导
1.简述高分子材料的主要类型,主要品种以及发展方向
答:天然高分子和合成高分子. 天然-棉麻等;合成-塑料橡胶纤维等. 向耐候性,耐热性,耐
水性,功能性,环保性合成高分子发展
2.高分子合成材料的生产过程
答:1)原料准备与精制过程特点:单体溶剂等可能含有杂质,会影响到聚合物的原子量,进
而影响聚合物的性能,须除去杂质意义:为制备良好的聚合物做准备2)催化剂配制过程特
点:催化剂或引发剂的用量在反应中起到至关重要的作用,需仔细调制. 意义:控制反应速
率,引发反应3)聚合反应过程特点:单体反应生成聚合物,调节聚合物的分子量等,制取所
需产品意义:控制反应进程,调节聚合物分子量4)分离过程特点:聚合物众位反应的单体
需回收,溶剂,催化剂须除去意义:提纯产品,提高原料利用率5)聚合物后处理过程特
点:聚合物中含有水等;需干燥. 意义:产品易于贮存与运输6)回收过程特点:回收未反应
单体与溶剂意义:提高原料利用率,降低成本,防止污染环境
3.简述高分子合成材料的基本原料(即三烯三苯乙炔)的来源
答:石油化工路线煤炭路线其他原料路线
4.简述石油裂解制烯烃的工艺过程
答:石油裂解装置大多采用管式裂解炉.石油裂解过程是沸点在350 C左右的液态烃,在稀释
剂水蒸气的存在下,于750-820高温裂解化为低级烯烃,二烯烃的过程
5.画出C4馏分制取丁二烯的流程简图,并说明采用两次萃取.精馏及简单精馏的目的
答:萃取精馏是用来分离恒沸点混合物或挥发度相近的液体混合物的特殊精
馏方法.以上操作过
程目的是为了得C4馏分中的丁烷,丁烯与丁二烯分离.简单精馏则是为了出去甲基乙炔,2-顺丁
《聚合物合成工艺学》复习知识点及思考题
《聚合物合成工艺学》各章重点
第一章绪论
1.高分子化合物的生产过程及通常组合形式
原料准备与精致,催化剂配置,聚合反应过程,分离过程,聚合物后处理过程,回收过程
2.聚合反应釜的排热方式有哪些
夹套冷却,夹套附加内冷管冷却,内冷管冷却,反应物料釜外循环冷却,回流冷凝器冷却,反应物料部分闪蒸,反应介质部分预冷。
3. 聚合反应设备
1、选用原则:聚合反应器的操作特性、聚合反应及聚合过程的特性、聚合反应器操作特性对聚合物结构和性能的影响、经济效应。
2、搅拌的功能要求及作用
功能要求:混合、搅动、悬浮、分散
作用:1)推动流体流动,混匀物料;2)产生剪切力,分散物料,并使之悬浮;3)增加流体的湍动,以提高传热效率;4)加速物料的分散和合并,增大物质的传递效率;5)高粘体系,可以更新表面,使低分子蒸出。
第二章聚合物单体的原料路线
1.生产单体的原料路线有哪些?(教材P24-25)
石油化工路线,煤炭路线,其他原料路线(主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料)
2.石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料?并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品?(教材P24-25、P26、P31)
得到单体和原料:乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。得到聚合物:聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。
3. 合成聚合物及单体工艺路线
第三章自由基聚合生产工艺
§ 3-1自由基聚合工艺基础
1.自由基聚合实施方法及选择
本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合。聚合方法的选择只要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本。
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聚合物制备工程》考试试题A卷考试时间:2003年06月20日
考试班级:材001~009
一、填空(25)
1. 常用反应器有釜式反应器、管式反应式、塔式反应器、及螺杆挤出反应器。
2. 常用搅拌器的型式有桨式搅拌器、螺旋推进式搅拌器、锚式搅拌器、
螺带式搅拌器、及涡轮式搅拌器;
各自适合的场合分别是低粘度流体的搅拌分散及聚合、低粘度流体的分散或乳化、高粘度流体的分散或聚合、高粘度流体的分散或聚合、低粘度流体的分散或聚合。
3. 釜式反应釜的除热方式有夹套冷却、夹套与内盘管冷却、回流冷凝冷却、反应物料预冷、反应物料外循环冷却、反应物料闪蒸冷却及7种。
4. 反应器的最基本特征是具有一定的反应容积和具有一定的除热设施。
5. 工程塑料的特征是由材料应具有高的耐热温度和优异的低温抗冲性能体现的。
二、选择题(正确的打√,错误的请本体下改正过来,15分)
1. 玻璃化效应常发生在二烯烃聚合的橡胶制备中( 错)。
玻璃化效应多发生在玻璃化转变温度(Tg)较高的聚合物的制备中,如聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯的制备中。
2. 在二烯烃橡胶生产中常控制转化率小于100%,这是因为要控制产品的凝胶含量和共聚物组成( √);
3. 乳液聚合过程中,分子量的控制更多的是控制聚合温度( 错)。
乳液聚合过程中,聚合物的分子量控制多用分子量调节剂进行控制,尽管温度、乳化剂用量、引发剂用量等均分子量有影响,但都不容易稳定控制。
4. 苯乙烯的本体聚合的主要控制因素是压力控制( 错)。
必要性的本体聚合的主要控制因素是聚合温度,这是因为温度不仅控制引发速度,而且影响体系的粘度、聚合物的分子量及其分布,而且温度过高还会引起聚苯乙烯的分解或交联。
5. 聚酰胺只能作纤维材料用( 错);
聚酰胺除作纤维材料用外,还可通过控制两种单体的长度控制单位质量中的酰胺基团的含量,从而可以将其制成弹性体,另一方面,通过控制其分子量,控制其熔点将其成为可塑性加工的塑料材料。
三、简述题(20分)
1. 目标聚合物采用何种实施方法主要由哪些因素决定。
目标聚合物采用何种聚合实施方法,首先应考虑产品的性能及形态和可能的聚合机理。采用何种聚合机理往往由催化剂(引发剂)的性质所决定。若在满足产品性能的前提下有多种聚合历程,应优先选择投资少、工艺简单的工艺,在催化剂体系决定后,再选择出合理的、具体的实施方法。如丁二烯虽可进行阴离子聚合、配位阴离子聚合及自由基聚合,但若采用自由基聚合,产物凝胶含量非常大,根本不能作为橡胶使用,因此只能从前两个历程进行着手。因此现在有锂系顺丁橡胶和镍系顺丁橡胶,但两种催化剂的性质和产品的性能(高分子的橡胶),其只能用溶液聚合,而不能用本体聚合的实施方法。这两种橡胶的性能又存在差别,前者因凝胶含量极低,常用来最HIPS和电泳漆的原料。还有,苯乙烯可采用阴离子聚合、阳离子聚合及自由基聚合,前两种历程存在操作控制难度高、投资大等,因此均采用控制难度低的自由基聚合,因自由基可以采用四种聚合实施方法,但目前多采用本体聚合或悬浮聚合为主。
2. 丁苯橡胶有哪些品种?各是由何种工艺得到的,并从聚合物的结构区别说明他们的特
性和适用场所。
丁苯橡胶分为乳聚丁苯橡胶和溶聚丁苯橡胶,溶聚丁苯橡胶又可分为嵌段型和无规型两类。
乳聚丁苯橡胶因丁二烯链段不具立体配向性,因此其结晶性相对较差,一般作为胎邦胶或与天然橡胶并用。而无规溶聚丁苯橡胶有立体配向性,具有适当的结晶温度,滚动阻力小,适合作胎面胶。二嵌段型溶聚丁苯橡胶因聚苯乙烯链段可物理结晶,而且结晶温度较高,常作弹性体用,当分子量低时可作热熔粘合剂用。
3. 聚合物后处理工序包括那些内容?其对产品质量的影响体现在哪些方面?
聚合物的后处理工序包括脱灰、脱挥发份、产品形态处理及添加辅助助剂等四个内容。前两者最为重要。若处理工艺(温度、停留时间及真空度)或设备选择不当,将引起聚合物的结构发生变化,从而影响产品的质量,重者形成废品。因此聚合物的性能好坏不仅与聚合工艺及聚合设备有关,还与产品的后处理工序的工艺条件和设备有关。举例说明。
4. 简述间歇反应器、平推流反应器和理想反应器的定义、特点是什么,其各自的浓度变
化特征是什么?
间歇反应器:指所有物料一次投料反应的反应器,其特点是所有的物料的停留时间相等,反应器内各微元的物料浓度相等,需辅助时间。
平推流反应器:是一种连续、稳态、无返混的反应器,其特点是,物料浓度的变化与轴向有关,而与径向无关,所有物料的停留时间一致,通常可把管式反应器或多极串联釜式反应器看作平推流反应器。
理想混合反应器:是一种连续稳态、有最大返混的反应器。其特点是反应器出口浓度等于釜内任一微元的浓度。三者的浓度变化是:
C i
C 0
反应物浓度
反应时间
C i
C 0
反应物浓度
反应时间 C i
C 0反应物浓度
反应时间
(a)间歇反应器内物料浓度变化 (b)平推流反应器内物料浓度变化 (c)理想混合反应器内物料浓度变化
5. 丙烯酸酯的乳液聚合与乳聚丁苯橡胶的乳液聚合在聚合速度控制上有何不同,并写出
后者方程。
丙烯酸酯的乳液聚合的聚合速度控制主要靠控制反应器的单体浓度和引发剂浓度,即采用同时滴加单体和引发剂的方法控制聚合速度,从而达到控制聚合热的释放、聚合物的组成等;而丁苯橡胶的乳液聚合的聚合速度控制主要是控制链引发,从而控制聚合速度、进而控制聚合热的释放。后者的反应式如下:
[Fe 2+] +
[Fe 3+]
C -O -O -C CH 3
CH 3
CH 3
CH 3CH 3
CH 3
C· +·OH 2
2+
[Fe 3+] + 2CHO·NaHSO
[Fe 2+] + HCOOH + Na
2SO 4
2(1)(2)(3)[Fe 2+] +
[Fe 3+]
C -O -O -C CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
C· +·OH 2
2+
在这个过程中,[Fe 2+]浓度不变,即引发速度恒定。