高聚物合成工艺学复习材料汇编
高聚物合成工艺学 考试重点

◆2、自由基聚合、聚合工艺,生产高分子有何特点?聚合工艺:本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合特点:自由基聚合所得的均聚物或共聚物都是碳碳主链的线性高分子量聚合物。
在纯粹状态下是固体,由于结构规整性差,所以多数是无定型聚合物。
物理状态与Tg有关。
◆4、PVC生产工艺,用乳液法和悬浮法的特点和区别?两者喷雾干燥后产品PVC都是粉状物。
悬浮得到的产品粒径约为100微米,而乳液得到的粒径在数10微米左右。
但加入增塑剂调合后,乳液聚合干燥的产品则生成糊状分散体系,静置后不沉降,而悬浮法的产品不能生成糊状物。
所以树脂绝大数是由悬浮法生产而需要PVC糊进行塑料成型加工时则必须用乳液法。
◆5、自由基聚合合成橡胶一般采用什么工艺?为什么?乳液聚合。
因为合成橡胶在室温下为弹性体状态,容易粘结成块,所以不用本体和悬浮聚合生产。
如果用溶液聚合则增加溶剂回收工序,成本提高了。
◆6、本体聚合特点优点:无其他反应介质;产品纯度较高;过程简单,无需回收缺点:(1):散热困难原因:体系放热大,单体比热小,传热效率低解决方法:设计反应器时尽可能增大传热面积,采用分段聚合,进行预聚合;向单体中添加聚合物以降低单位质量物料放出的热量,降低转化能(2):凝胶效应原因:聚合不完全解决方法:后处理去除未反应的单体◆7、悬浮聚合的特点优点:(1):散热容易(2):以水作为介质,成本低,溶液产品易沉淀,分离方便(3):产品颗粒形状好,符合不同颗粒要求(4):体系粘度低,温度易控制,产品质量稳定,易搅拌,易除去,回收方便缺点:带有少量分散剂残留物,不易产生透明,绝缘性好的产品,分子量比溶液聚合高,杂质比乳液聚合少◆8、有机液滴在水相中稳定的条件(1):有机分散相与水连续相的界面之间应当存在保护膜或粉状保护层以防液滴凝结(2):反应器的搅拌装置应具备有足够的剪切速率以便凝结的液滴重新分散(3):搅拌装置的剪切力应当能够防止两相由于密度不同而分层。
高聚物合成工艺学复习资料

高聚物合成工艺学复习资料-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第一章请简述高聚物生产的主要过程:原材料的准备、聚合过程、分离过程、后处理过程、回收过程。
必须要有流程图。
原材料的准备过程:单体和溶剂的精制,目的是阻聚剂、除杂、提纯,方法有蒸馏、冷凝、干燥、吸附;催化剂(引发剂)和其它助剂的配制。
目的是稀释、计量。
聚合过程:聚合的主要任务:使单体在一定的温度、压力等条件和引发剂(催化剂)作用下进行聚合反应,获得具有一定分子量及分子量分布的具有加工性能和使用性能的聚合物。
聚合工艺条件及设备的要求:高纯度的单体助剂、严格控制反应条件、对设备管线的要求;聚合实施方法:自由基聚合实施方法、离子和配位聚合实施方法、缩聚实施方法。
聚合反应的操作方式:间歇聚合:分批投料,分批出料的聚合方法,该方法优点是易控制反应时间,易改变产品品种,适宜小批量生产,缺点工艺条件不稳定,质量不稳定,劳动生产率低;连续聚合:即连续进料并连续出料的聚合方法,其优点是自动化程度高,工艺和产品质量不稳定,污染小,能耗低,劳动生产率高,适宜大规模生产,缺点难变换产品品种,技术复杂,一次性投资大。
聚合设备主要类型:釜式聚合反应器、管式聚合反应器、塔式聚合反应器、挤出式聚合反应器。
分离过程分离的主要任务:除去未反应单体、残废催化剂和助剂、反应介质,有些生产过程不需要分离;主要分离方法:真空脱单体、水洗离心过滤、闪蒸脱单体、凝聚闪蒸脱单体过程——通过降低压力使单体汽化实现与聚合物分离的生产工过程凝聚过程——在合成橡胶生产过程中,把聚合物从乳液或溶液中分离出来的过程。
处理过程:合成树脂的后处理、合成橡胶的后处理回收过程:单体回收、溶剂回收第二章请概述生产单体的原料路线的石油化工路线并比较各自的特点。
石油裂解生产烯烃:原料轻柴油(沸点3500C以下),裂解温度 750~8200C,稀释剂水蒸汽,停留时间 0.2 ~0.5s,主要产品乙烯、丙烯、C4馏分,主要设备管式裂解炉;石脑油裂解生产芳烃:原料全馏程汽油C6 ~ C11(沸点220C以下,由原油常压蒸馏得到的汽油),裂解温度 8200C,主要产品有苯、甲苯、二甲苯,主要设备管式裂解炉、重整反应器C4馏分制取丁二烯:第三章自由基本体聚合1、自由基本体聚合单体、引发剂及聚合方法?2、高压聚乙烯生产过程中聚合温度、压力和停留时间对LDPE的大分子结构、分子量及其分布、聚合物的密度等有何影响?反应温度↑,反应速率↑,分子量↓,支链↑;压力↑,分子间碰撞几率↑,聚物合的产率和LDPE分子量↑,支链度↓,密度↑。
《聚合物合成工艺学》期末复习资料

《聚合物合成工艺学》期末复习资料1. 高分子合成材料的基本原料的来源:石油化工路线、煤炭路线。
2. 连锁聚合反应的工业实施方法有:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合;缩聚反应的工业实施方法:熔融聚合、溶液聚合、界面聚合。
3. 聚合过程中常用干燥设备有:厢式干燥器、气流式干燥器;常用分离设备:闪蒸罐、振动筛。
4. 乙烯高压聚合生产工艺流程主要生产过程分为:压缩、聚合、分离、造粒。
5. 聚氯乙烯悬浮聚合过程中温度控制非常关键,为了有效提高传热效率,可以通过:及时清除黏釜物、减薄釜壁、及时清除水垢途径来提高传热效率。
6. 三大合成材料是指塑料、合成橡胶、合成纤维。
7. 聚丙烯腈生产过程的主体原料有:丙烯腈、第二单体、第三单体。
8. 聚酯纤维的生产方法:酯交换缩聚法、直接酯化缩聚法。
9. 高浓度合成乳胶制备在工业上主要有浓缩法合直接合成法,其中浓缩法最常用的三种实施方法是:喷雾干燥法、膏化法、蒸发法。
10. 从乳液聚合所得的胶乳分离出橡胶的方法有:电解质凝聚法、冷冻凝聚法。
从溶液聚合的胶液分离出橡胶的方法有:直接干燥法、水凝析法。
11. 顺丁橡胶生产中,采用的典型Ni系引发体系中的主引发剂是环烷酸镍,助引发剂是三异丁基铝,第三组分是三氟化硼乙醚络合物。
12. 在高分子合成工业中通常聚合合成过程主要包括:原料准备与精制过程、催化剂(引发剂)配制过程、聚合反应过程、分离过程和聚合物后处理过程、回收过程六个工序。
13. HDPE工业生产主要采用低压聚合,聚合机理是阴离子配位聚合。
LDPE工业生产主要采用高压聚合,聚合机理是自由基聚合。
14. 在聚乙烯、聚氯乙烯聚合工业生产中,分别可采用控制压力、温度等手段控制聚合物分子量。
15. 丁苯橡胶生产过程中分子量分布和支链的多少主要与停留时间有关,工业上采用8~12台聚合釜串联方法,可使分子量分布窄和支链少。
1. 液体橡胶的定义:液体橡胶是一种在室温下为黏稠状流动性液体,经过适当化学反应可形成三维网状结构,从而获得和普通硫化胶具有类似的物理机械性能的低聚物。
高聚物合成工艺学

1.高分子合成材料的基本原料(三烯三苯乙炔)的来源:石油化工路线、煤炭精炼路线2.废旧塑料回收利用主要有:作为材料再生循环利用、作为化学品循环利用、作为能源回收利用3.聚合反应器按反应器的结构形式分为:管式反应器、釜式反应器、硫化床式反应器4.在聚乙烯、聚氯乙烯聚合工业生产中。
分别可以采用一下方法控制聚合物分子量:加入分子量调节剂、控制聚合温度5.聚氯乙烯乳液聚合过程中,为获得聚合度分布窄的聚氯乙烯颗粒。
常采用种子乳液的聚合方法。
6.种子乳液聚合方法:在乳液聚合系统中已生成的高聚物胶乳颗粒,当物料配比和反应条件控制适当时,单体原则上只会与已生成的微粒上聚合,而不会形成新的微粒,即是仅仅增大原来微粒的体积,而不是增加反应体系中微粒的数目,这种情况下,原本存在的微粒可以认为是种子来引发反应。
称为:“种子乳液聚合”7.聚酯纤维的生产方法主要有:8.从乳液聚合所得的缴入分离出橡胶的方法:电解质凝聚法、冷炼凝聚法9.从溶液聚合所得的胶液分离出橡胶的方法有:直接干燥法、水析凝聚法10.顺丁橡胶的生产中,采用的典型的Ni系引发剂的主引发剂是:助引发剂:第三组分是:11.液体橡胶定义:常温下为粘稠状的流动液体,经过一定的化学反应能使它成为和普通硫化橡胶具有相似的物理机械性能12.合成羊毛:腈纶纤维13.涤纶:聚对苯二甲酸乙二醇酯14.橡胶生产不可用聚合方法:本体聚合15.溶液法生产顺丁橡胶生产过程中,常采用混合溶剂来调节分子量,用系三组分做引发剂时,获得高分子量顺丁橡胶采用庚烷溶剂较好16.热塑性酚醛树脂聚合是甲醛与三官能度的酚(苯酚间甲酚)或双官能度的酚(邻甲酚、对甲酚等)在酸性介质中缩聚而成。
当采用三官能度的酚时,一般酚与甲醛的物质的量酚>甲醛17.TPA(直接酯化法)生产涤纶树脂的优点:单体消耗少,生产成本低、无甲醇生成,省去回收工艺、TPA对EG溶解度大,使EG/TPA打浆输送,反应比EG/。
高聚物合成工艺复习题

《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。
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。
高聚物合成工艺学知识点总结

第一讲第一章绪论§1.1 高分子合成工业概述工艺学:研究将原料加工成产品的过程的科学,属技术科学,高聚物合成工艺学研究内容包括原料特点、生产原理、生产流程、操作条件、设备的构造和材料。
1. 分类:天然、半合成、合成天然橡胶经硫化制备橡胶制品,蛋白质改性产品乳酪素,纤维改性产品赛璐珞2. 高聚物的用途:皮革制品、纤维及其制品、纸张、橡胶制品、塑料制品、涂料、粘合剂、离子交换树脂、生物医学制品等。
3. 石油化工包括石油开采、石油炼制、基本有机合成、高分子合成、高分子材料成型加工,其中高分子合成工业起着承前启后的作用,以燕化为例阐述我国高分子化工的发展。
1959年开始顺丁橡胶的研究,主要是催化剂的研究,Ni, Co.Ni, Ti, Co,70年开始建设,是我国首个具有知识产权的大规模的化工装置。
§1.2高分子化合物的生产过程高分子合成工业的基本任务:将简单的有机化合物(单体),经聚合反应使之成为高分子化合物。
官能团:能够发生聚合反应的活性基团或原子。
单体:含有二或二以上官能团的能够发生聚合反应的有机化合物。
(请举例)因规模大、工艺复杂,故以线性加成聚合反应为主讲解高聚物生产过程。
高聚物的合成工艺过程包括:原料准备与精制过程、催化剂(引发剂)配制过程、聚合反应过程、分离过程、聚合物后处理过程、回收过程、三废处理过程。
一、原料准备与精制过程原料:单体、溶剂,主要是去离子水的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备,方法:精馏1. 杂质的危害:1) 阻聚和链转移作用,降低分子量;2) 使催化剂中毒和分解,降低催化剂的催化作用;3) 缩聚过程中单官能物的封端作用,降低分子量;4)使聚合物产生色泽,降低产品质量,因此,要求单体纯度在99%以上。
2. 单体的贮存由于单体往往是易燃、易爆、有毒、自聚的有机化合物,因此在贮存过程中应注意如下问题:1) 防止与空气接触;2) 使贮罐不会产生过高压力;3) 防止泄漏;4)加阻聚剂;5) 贮罐远离反应装置;6) 最好使用耐压容器二、催化剂(引发剂)配制过程(聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。
高聚物合成工艺学复习

1、为什么要对聚合物进行后处理? 经过分离过程制得的聚合物,含有一定的水分和未脱除的少量溶剂,需要经过脱水和干燥。
2. 合成树脂的后处理过程潮湿的粉状树脂稳定剂干燥的粉状树脂干燥方法:气流干燥和沸腾干燥3.聚合方法的选择:聚合方法的选择取决于聚合物性质;相同性能的产品,产品质量好,设备投资少,生产成本低的方法将得到发展。
其它方法则逐渐被淘汰。
4.高分子合成工业的三废来源、处理方法以及如何对废旧材料进行回收利用答:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体;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;废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物。
对于废气处理,应在生产过程中严格避免设备或操作不善而造成的泄露,并且加强监测仪表的精密度,以便极早察觉逸出废气并采取相应措施,使废气减少到容许浓度之下。
对于三废的处理,首先在井陉工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中,不得已时则考虑它的利用,尽可能减少三废的排放量,例如工业上采用先进的不适用溶剂的聚合方法,或采用密闭循环系统。
必须进行排放时,应当了解三废中所含各种物质的种类和数量,有针对性地回收利用和处理,最后再排放到综合废水处理场所。
废弃物的回收利用有以下三种途径: 1、作为材料再生循环利用; 2、作为化学品循环利用;3、作为能源回收利用5.生产单体的原料路线有那些?答:石油路线:石油行高温裂解,得到的裂解气经分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等。
产生的液体经加氢后催化重整使之转化为芳烃,经萃取分离可得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物。
然后可将它们直接用作单体或进一步经化学加工以生产出一系列单体。
煤炭路线:煤炭经炼焦生成煤气、氨、煤焦油和焦炭。
由煤焦油经分离可得到苯,甲苯、苯酚等。
焦炭与石灰石在电炉中高温反应得到电石,电石与水反应生成乙炔,由乙炔可以合成一系列乙烯基单体或其他有机化工原料。
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,直接用作单体或经化学加工为单体。
高聚物合成工艺学题集--四川大学资料

“聚合物合成原理及工艺学”
习题集
第一章绪论
1.试述高分子合成工艺学的主要任务。
2.简述高分子材料的主要类型,主要品种以及发展方向。
3.用方块图表示高分子合成材料的生产过程,说明每一步骤的主要特点及
意义。
4.如何评价生产工艺合理及先进性。
5.开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些?
第二章生产单体的原料路线
1.简述高分子合成材料的基本原料(即三烯、三苯、乙炔)的来源。
2.简述石油裂解制烯烃的工艺过程。
3.如何由石油原料制得芳烃?并写出其中的主要化学反应及工艺过程。
4.画出C4馏分中制取丁二烯的流程简图,并说明采用萃取精馏的目的。
5.简述从三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)、三苯(苯、甲苯、二甲苯),乙炔出发制备高分子材料的主要单体合成路线(可用方程式或图表表示,并注明基本工艺条件)。
6.如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体?
7.简述苯乙烯的生产方法。
8.试述合成高分子材料所用单体的主要性能,在贮存、运输过程中以及在使用时应注意哪些问题?
9.论述乙烯产量与高分子合成工艺的关系。
第三章游离基本体聚合生产工艺
1.自由基聚合过程中反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关?工艺过程
中如何调节?。
西科大 高聚物合成工艺学期末考试必备

一、名词解释本体聚合:本体聚合是单体中加有少量引发剂或不加引发剂依赖热引发,而无其他反应介质存在的聚合实施方法悬浮聚合:单体作为分散相悬浮于连续相中,在引发剂作用下进行自由基聚合的方法叫做悬浮聚合离子型聚合反应:单体在阳离子或阴离子作用下,活化为带正电荷或带负电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应阳离子聚合:增长活性中心为带正电荷的阳离子的连锁聚合为阳离子聚合阴离子聚合:是增长碳阴离子在单体β碳原子上进行的加成反应核壳乳液聚合:两种性质不同的单体,在种子乳液共聚合和复合乳液聚合中,可以得到异相分离结构的核壳型聚合物乳胶粒子,所以称这种聚合方法为核壳乳液聚合缩合聚合反应:含有反应性官能团的单体经缩合反应析出小分子化合物生成聚合物的反应称为缩合聚合反应熔融缩聚法:无溶剂情况下,使反应温度高于原料和生成的缩聚物熔融温度,即反应器中的物料在始终保持熔融状态下进行缩聚反应的方法反向悬浮聚合法:将水溶性单体的水溶液作为分散相悬浮于油类连续相中在引发剂作用下进行聚合的方法叫做反向悬浮聚合法固相缩聚法:反应温度在单体或预聚物熔融温度一下进行缩聚反应的方法溶液缩聚法:将单体溶解在适当溶剂中进行缩聚反应的方法乳化剂:可以使不溶于水的液体与水形成稳定的胶体分散系---乳化液的物质叫做乳化剂均相溶液缩聚:反应生成的聚合物如溶解于所用溶剂中为均相溶液聚合非均相溶液缩聚:反应生成的聚合物如不溶于所用溶剂中沉淀析出,为非均相溶液聚合逐步加成聚合:某些单体分子的官能团可按逐步反应的机理相互加成而获得聚合物,但又不析出小分子副产物,这种反应称为逐步加成聚合反应二、填空1、工业上常用某一温度下,引发剂半衰期的长短,或相同半衰期所需温度高低来比较引发剂活性2、自由基聚合聚合作用可通过选择不同的链转移剂,或改变链转移剂的浓度,来达到调节聚合产物聚合度的目的3、当初级粒子聚集体堆集时会产生孔隙,如果在聚合过程中,这些孔隙不被吸收作用或后来生成的聚氯乙烯分子锁填充,则最终产品为多孔性形状不规整的颗粒,即疏松性树脂:否则为孔隙甚少,形状近于圆球的紧密型树脂4、将水溶性的单体的水溶液作为分散相悬浮于油类连续相中在引发剂作用下进行聚合的方法叫做反向悬浮聚合法5、与引发剂的半衰期概念相似,有人引用链转移剂的50%转化率概念,用U1/2表示,其意义是链转移剂消耗50%时的单体转化率6、动力学链长与单体浓度成正比,而与引发剂浓度的平方根成反比7、高聚物是高分子化合物的简称,是由成千上万个原子通过化学键连接而成的高分子所组成的化合物8、水相由去离子水、分散剂、助分散剂、pH调节剂等组成9、溶液聚合所用的溶剂为水和有机溶剂10、溶液聚合所用的溶剂为有机溶剂时,引发剂为可溶于有机溶剂的过氧化物或偶氮化合物11、根据自由基聚合原理可知,影响所得聚合物平均分子量的主要因素有聚合反应温度,引发剂浓度和单体浓度,链转移剂的种类和用量12、引发剂的分解速度不仅与温度有关,而且受反应介质的影响13、聚合过程的操作方式分为间歇操作和连续操作14、常温常压下,由光气和双酚A反应生成聚碳酸酯的方法有光气溶液法和界面缩聚法15、在乳液聚合中,影响聚合反应条件的主要因素有,乳化剂的影响,引发剂浓度的影响,搅拌强度的影响和反应温度的影响16、工业上生产PVC黏壶的物理因素有吸附作用和粘附作用三、简答题1、有机分散相液滴在连续相水中稳定分散应具备的条件:(1)在有机分散相与水连续相的界面之间应当存在保护膜或粉状保护层以防止液滴凝结。
高聚物合成工艺学资料

高聚物合成工艺学资料高聚物合成工艺学第一章高分子化合物生产过程(1) 原料准备与精制过程:包括单体、溶剂、去离子水等原料贮存、冼涤、精制、干燥、调整浓度等过程与设备。
(2) 催化剂(引发剂)配制过程:包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。
(3) 聚合反应过程:包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备。
(4) 分离过程:包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂、低聚合物等过程与设备。
(5) 聚合物后处理过程: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。
(6) 回收过程:主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程与设备。
第二章石油化工路线从轻柴油制取乙烯和丙烯轻柴油(b.p<350)----裂解物为乙烯、丙烯、C4馏分裂解特点: 750—820度热裂解、停留时间0.2-- 0.5秒,控制烃类裂解分压,以抑制副反应。
5. 精制过程:脱酸、除水、除炔。
分离过程:深冷分离法乙炔和乙烯合成其他单体和树脂路线见书31和35—乙烯可以合成各种单体,从而得到各种合成树脂与合成橡胶。
例如:CH2=CH2—聚乙烯 CH2=CH2+CH3-CH=CH2—乙丙橡胶CH2=CH2+Cl2+O2—CH2Cl-CH2Cl—CH2=CHCl—聚氯乙烯CH2=CH2+CH3COOH+O2—CH2=CH-OOCCH3—聚乙酸乙烯酯—聚乙烯醇—维纶树脂第三章自由基聚合生产工艺引发剂的选择:(1)根据聚合操作方式和反应温度条件,选择适当分解速度的引发剂。
(2)根据引发剂的分解速度随温度的不同而变化,所以要根据反应温度选择合适的引发剂。
(3)根据分解速度常数选择引发剂。
(4)根据分解活化能Ed选择引发剂。
(5)根据引发剂的半衰期,选择引发剂。
间歇法悬浮聚合时,反应时间应是引发剂半衰期的2倍以上。
若无适当的引发剂,则可用复合引发剂,复合引发剂的半衰期tmt0.5m[I]m1/2 = t0.5A[I]A1/2 + t0.5B[I]B1/2连续聚合中,应根据物料在反应器中的平均停留时间选择适当的引发剂,未分解的引发剂量与停留时间的关系用经验式计算:v = ln2/( t/τ+ln2)τ= t,则有40%未分解的引发剂带出反应器,τ= t/6,则有10%未分解的引发剂带出反应器。
高聚物复习概要

高聚物合成工艺学复习第一章合成橡胶合成橡胶是用化学合成方法生产的高弹性体。
经硫化加工可制成各种橡胶制品。
某些合成橡胶具有较天然橡胶为优良的耐热、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。
缺点是发生老化现象。
根据产量和使用情况合成橡胶可分为通用合成橡胶与特种合成橡胶两大类。
通用合成橡胶主要代替部分天然橡胶生产轮胎、胶鞋、橡皮管、带等橡胶制品,包括丁苯橡胶、顺丁橡胶(顺式聚丁二烯橡胶)、丁基橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶等品种。
特种合成橡胶主要制造耐热、耐老化、耐油或耐腐蚀等特殊用途的橡胶制品,包括氟橡胶、有机硅橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶等。
高分子合成生产过程(1)原料准备与精制过程:包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程相设备。
(2)催化剂(引发剂)配制过程:包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。
(3)聚合反应过程:包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备。
(4)分离过程:包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂,脱除低聚物等过程与设备。
(5)聚合物后处理过程: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。
(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。
此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。
三废来源和处理废气主要来自气态和易挥发单体积有机溶剂或单体合成过程中使用的气体。
粉尘则主要来自聚合后树脂干燥过程。
单体污染大气的途径大致有以下方面:a.生产装置密闭性不够而造成泄漏;b.清釜操作中或生产间歇中聚合釜内残存的单体浓度过高;c.干燥过程中聚合物残存的单体逸入大气中。
高分子合成工厂中污染水质的废水,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。
第二章国土资源与聚合物生产的原料聚合物生产的主要原料为有机化合物,它主要来源于各种资源,如石油、天然气、煤炭和各种动植物。
高聚物合成工艺复习

三大合成材料塑料定义:以合成树脂为基材,添加润滑剂,稳定剂和填料等助剂,经混炼造粒制成的可以进行塑性加工的高分子材料。
作为塑料基材的合成树脂是线性,固体状态的高聚物或具有反应活性的液态低聚物。
塑料的特点:质轻,绝缘,耐腐蚀和容易进行成型加工分类:根据塑料受热时行为不同,分为热塑性和热固性塑料热塑性塑料是指可以反复受热软化或熔融,他的合成树脂是线性的固体状态的高聚物。
如聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯,聚碳酸酯,尼龙和ABS塑料热固性塑料是固化成型后如再加热不能熔融,强热时则分解,他的合成树脂是具有反应活性的液态低聚物,如酚醛树脂,脲醛树脂,不饱和聚酯树脂,环氧树脂和聚氨酯。
根据塑料的产量和使用情况分为通用塑料和工程塑料。
通用塑料是指产量大,成本低,应用面广的塑料如聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯,酚醛树脂,脲醛树脂,不饱和聚酯树脂,环氧树脂和聚氨酯等。
工程塑料是指可以取代金属材料作为工程材料的塑料如聚碳酸酯,尼龙,聚甲醛,氯化聚醚,聚四氟乙烯,聚砜,聚酰亚胺,高密度聚乙烯,ABS树脂和玻璃纤维增强塑料等。
合成纤维定义:以线型热塑性合成树脂为基材,添加溶剂,消光剂,防静电剂等助剂等制成的可以进行抽丝加工的高分子材料品种主要有聚酯纤维(涤纶),聚丙烯腈纤维(腈纶),聚酰胺纤维(尼龙,锦纶),聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶),其次有聚丙烯纤维(丙纶),聚氯乙烯纤维(氯纶)和聚胺酯纤维(氨纶)特点:强度高,不被虫蛀,耐摩擦,耐化学腐蚀缺点:不易着色,未经处理时产生静电,吸湿性和透气性差。
合成橡胶合成橡胶是室温下具有高弹性的高聚物,加入硫化剂,硫化促进剂,防老剂,软化剂,增强剂和填充剂等助剂,经塑炼,硫化后可以制成橡胶制品的高分子材料合成橡胶经硫化后可以消除永久变形,使变形后能够迅速,完全恢复原状。
合成橡胶可以分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两大类。
通用合成橡胶主要替代部分天然橡胶生产轮胎,胶靴胶管,和胶带如顺丁橡胶,丁苯橡胶,丁基橡胶,乙丙橡胶和异戊橡胶等特种合成橡胶主要制造耐热,耐老化,耐油和耐腐蚀等特殊用途的橡胶制品,如氟橡胶,有机硅橡胶,氯丁橡胶,丁腈橡胶和聚氨酯橡胶。
聚合物合成工艺学复习

2013-2014(1)聚合物合成工艺学复习提纲1.根据下列高聚物或原料名称的英文缩写写出其中文名称聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚异丁烯(PIB)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)聚偏氯乙烯(PVDC)、聚氟乙烯(PVF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酸甲酯(PMA)、聚丙烯腈(PAN)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯醇(PVA)、聚丁二烯(PB)、聚异戊二烯(PIP)、聚氯丁二烯(PCP)、聚酯(PET)、聚碳酸酯(PC)苯乙烯-丙烯腈(SAN)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯(SMMA)、苯乙烯-马来酸酐(SMA)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚砜(PSF)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)2.乳液聚合的特点、乳液聚合机理及动力学、乳液聚合中乳化剂的主要作用及破乳方法。
特点:聚合速度快,分子量高;以水为介质,成本低。
反应体系粘度小,稳定性优良,反应热易导出。
可连续操作;乳液制品可以直接作为涂料和粘合剂。
粉料颗粒小,适合于某些特殊使用场合;由于使用乳化剂,聚合物不纯。
后处理复杂,成本高机理:分散阶段(聚合前段)乳胶粒生成阶段(聚合I段)乳胶粒长大阶段(聚合II段)聚合完成阶段(聚合III段)换言之,整个聚合体系中,平均有一半乳胶粒中有自由基,发生聚合反应;另一半乳胶粒中则没有自由基,不发生聚合反应。
胶乳颗粒的生成过程可以分成胶乳颗粒成核和颗粒增长两个阶段,实际上两阶段可以同时发生,即在第一个颗粒成核后立即增长,同时有新的核心生成。
+动力学: Rp =kp[M]p[R·]p=kp([M]pn-)N/NARp—单位体积连续相中的聚合速度[M]p—聚合物胶乳颗粒中发生反应时的单体浓度[R·]p—每升连续相中的自由基浓度N—颗粒数浓度n-—每个胶乳颗粒(相同大小)中存在的自由基平均数目乳化剂作用:使单体在乳状液中稳定,使单体在胶束中增溶;使聚合生成的聚合。
聚合物合成工艺学复习材料

第一章1材料加工性质一、四大加工性质的定义及衡量/评价1.聚合物的可挤压性评价聚合物挤压性的方法,是测定聚合物的流动度(粘度的倒数),通常简便实用的方法是测定聚合物的熔体流动速率2.聚合物的可模塑性聚合物的可模塑性通常用下图所示的螺旋流动试验来判断。
3.聚合物的可纺性在纤维工业中,还常用拉伸比的最大值表示材料的可纺性。
4.聚合物的可延性形变能力与固态聚合物的长链结构和柔性(内因)及其所处的环境温度(外因)有关:而应变硬化作用则与聚合物的取向程度有关。
二、成型的定义将各种形态的塑料(粉料、粒料、溶液或分散体)制成所需形状的制品或坯制的过程,是一切塑料制品或型材生产的必经过程。
三、合成树枝,配料,产品加工四、按所属成型加工阶段划分,塑料成型加工可分为几种类型?分别说明其特点一次成型技术二次成型技术二次加工技术2、按聚合物在成型加工过程中的变化划分(1)以物理变化为主的成型加工技术(2)以化学变化为主的成型加工技术第二章塑料成型的理论基础一、三种应变及其所对应的应力剪切应力:τ简单的剪切拉伸应力:σ简单的拉伸流体静压力:P 体静压力的均匀压缩二.两类流体牛顿流体非牛顿流体三.基本流动类型1、层流与湍流2.稳态流动是指流体的流动状况不随时间而变化的流动非稳态流动流体的流动状况随时间面变化者就称为非稳态流动。
3、等温流动和非等温流动4、拉伸流动(质点速度仅沿流动方向发生变化)和剪切流动(质点速度仅沿与流动方向垂直的方向发生变化)5、一维流动、二维流动和三维流动在(一维流动中,流体内质点的速1度仅在一个方向上变化在二维流动中.流道截面上各点的速度需要用两个垂直于流动方向的坐标表示质点的速度不仅沿通道截面纵横两个方向变化,而且也沿主流动方向变化,即流体的流速要用三个相互垂直的坐标表示,因而称为三维流动)四、流动曲线由图看出,在很低的剪切速率内,剪切应力随剪切速率的增大而快速地直线上升,当剪切速率增大到一定值后,剪切应力随剪切速率增大而上升的速率变小。
高聚物合成工艺学期末复习题.doc

聚合物合成工艺学复习题1 •简述石油裂解制烯坯的工艺过程。
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左右的液态坯,在稀释剂水蒸气的存在下,于750-820°C高温裂解化为低级烯姪、二烯姪的过程。
2.自由基集合过程屮反应速度和聚合物分子量与哪些因素冇关?工艺过程如何调节?影响因素:聚合反应温度、引发剂浓、单体浓度、链转剂种类和用量。
反应温度的升高,所得聚合物的平均分子量降低严格控制引发剂用量,一般仅为千分之几,严格控制反应温度在一定范围内和具他反应条件;选择适当的分子量调节剂并严格控制其用量,由于聚合物品种的不同,采用的控制手段可能齐有侧重,如PVC生产中主要定向单体转移,而速度与温度无关。
3•苯乙烯的本休聚合为例,说明本休聚合的特点。
预聚合:将原料苯乙烯送到苯乙烯贮槽,在高位槽屮进行预聚,反应温度为80-i00o c,随聚合物浓度升高,预聚温度可提高到115-120°Co而后反应后聚合,在聚合塔内再升温,循环反应,使反应完全。
特:点:方法较简单,相对放热量较大,有口动加速效应,形成的聚合物分了量分布较宽,木体聚合流程短,设备少,易于连续化,生产能力大,产品纯度高,透明性好,此法适合生产板材和其他型材。
4•悬浮聚合机械搅拌与分散剂各有什么重要作用,他们对聚合物颗粒状态有什么影响?机械搅拌:防止两项因密度不同而分层;分散剂:防止粘稠的液滴粘结成大粒子进而防止结块。
悬浮聚合反应釜中的单体受到搅拌剪切力的作用,被打碎成带条状,再在表面引力作用卜•形成球状小液滴,小液滴在搅拌作用下碰撞而凝结成大液滴,重新被打碎成小液滴,而处丁•动态平衡。
5•悬浮聚合与木体聚合相比有哪些特点?(1)以水为分散介质,价廉,不需回收安全,易分离。
(2)悬浮聚合体系粘度低,温度易控制。
(3)颗粒形态较大,可以制成不同粒径的粒了。
(4)需耍一定的机械搅拌和分散剂。
(5)产品不如本体聚合纯净。
《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。
2.引发剂及选择方法,调节分子量方法种类:过氧化物类、偶氮化合物,氧化还原体系。
选择方法:(1)根据聚合操作方式和反应温度条件,选择适当分解速度的引发剂。
(2)根据引发剂分解速度随温度的不同而变化,故根据反应温度选择适引发剂。
(3)根据分解速率常数选择引发剂。
高聚物合成工艺标准学复习资料材料

高聚物合成工艺学重点第六章:逐步加成聚合物的生产工艺第1章1.高分子化合物的生产过程:(P7)①原料准备与精制过程;②催化剂(引发剂)的制配过程;③聚合反应过程;④聚合物分离过程;⑤后处理过程(输送、洗涤、干燥等);⑥回收过程。
2.连续化生产和间歇生产的工艺特点(优缺点)(P11)连续化生产优点:a.聚合反应条件是稳定的,容易实现操作过程的全部自动化,机械化,所得产品的质量规格稳定。
b.设备密闭,减少污染,适合大规模生产,劳动生产率高,成本较低。
缺点:不便小批量生产某牌号产品。
间歇化生产优点:反应条件易控制,便于改变工艺条件。
所以灵活性大,适于小批量生产,容易改变品种和牌号。
缺点:a.不易实现操作过程的全部自动化,每一批产品的规格难以控制严格一致;b.反应器单位容积单位时间内的生产能力受到影响,不适于大规模生产。
生产能力低。
第2章1.聚合物单体原料路线有哪些?(P25)答:石油化工路线;煤炭路线;其它原料路线。
第3章自由基聚合:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合1.本体聚合(又称块状聚合):在不用其它反应介质情况下,单体中加有少量或不加引发剂发(P48)生聚合的方法。
优点:a.聚合体系中无其他反应介质,组分简单,产物纯净;b.工艺过程较简单,当单体转化率很高时,可以省去分离工序和聚合物后处理工序,可直接造粒得粒状树脂;c.设备利用率高。
缺点:a.体系粘度大、聚合热不易排出,自动加速现象严重,易产生爆聚;b.还会产生凝胶效应,产物含有未反应的单体和低聚物,须后处理除去。
2.溶液聚合:将单体和引发剂溶于适当溶剂(水或有机溶剂)进行聚合的方法。
(P56)优点:a.与本体聚合相比,温度容易控制;b.体系粘度较低,减少凝胶效应,可以避免局部过热;c.易于调节产品的分子量及其分布。
产物易于输送;在一些制造胶粘剂,涂料,纺丝浆时,可直接应用。
缺点:a. 单体浓度较低,聚合速率较慢,设备生产能力和利用率较低;b.单体浓度低和向溶剂链转移的结果,使聚合物分子量较低;c.使用有机溶剂时增加成本、污染环境;d.溶剂分离回收费用高,除尽聚合物中残留溶剂困难。
高聚物合成技术复习提纲

说明:粗体部分重点把握,方框部分为名词术语。
仅作为复习资料用。
1.高分子有天然高分子与合成高分子之分,合成高分子是通过聚合反应。
聚合反应根据不同的分类方法分成不同的类型,机理分为连锁聚合和逐步聚合,连锁聚合反应根据其活性中心分成自由基聚合,离子聚合和配位聚合,连锁聚合反应中只有一种单体参加的称为均聚合,两种或两种以上单体参加的则称为共聚合,但对其它聚合不适用,如己二胺与己二酸的缩聚不叫共聚合。
逐步聚合包括缩聚和逐步加成聚合。
根据聚合时单体和聚合物的结构变化分成加聚反应,缩聚反应和开环聚合反应,加聚反应的产物称为加聚物,缩聚反应的产物称为缩聚物。
2.会写常见单体或聚合物的聚合反应式。
(聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯,天然橡胶,丁苯橡胶,顺丁橡胶,聚对苯二甲酸乙二醇酯聚己二酰己二胺)。
注意共轭二烯类单体聚合时有1,4-聚合,1,2-聚合和3,4-聚合之分,一般不加说明时只写1,4-聚合。
单体的生产路线主要有石油路线,煤炭路线和其它路线,石油路线主要生产三烯(乙烯,丙烯,丁二烯),三苯(苯,甲苯,二甲苯),煤炭路线主要生产乙炔。
4.三烯的生产主要是石油的炼制(常减压蒸馏)的轻油组分,如轻柴油或炼厂气经裂解分离后得到;三苯是石油的炼制(常减压蒸馏)的石脑油组分经重整或加氢汽油,萃取分离得到;煤炭炼焦后得到焦炭,与生石灰反应形成碳化钙,与水反应形成乙炔(反应式)。
5.单体有烯类单体(单烯类和共轭二烯类)和带有可反应官能团的单体,单烯类单体的选择性与取代基的体积效应和共轭效应有关,一般取代基的体积不太大,具有一定的吸电性的取代基可进行自由基聚合,如乙烯,氯乙烯,丙烯酸或酯类,甲基丙烯酸甲酯,乙酸乙烯酯,丙烯腈等;带有供电性取代基的可进行阳离子聚合,主要是异丁烯;带有吸电性取代基且形成π-π共轭的可进行阴离子聚合,如丙烯酸酯类,丙烯腈等;苯乙烯,丁二烯,异戊二烯等三种聚合均可。
***丙烯只能进行配位聚合,目前配位聚合的单体是α-烯烃和共轭二烯烃。
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高聚物合成工艺学重点第六章:逐步加成聚合物的生产工艺第1章1. 高分子化合物的生产过程:(P7)①原料准备与精制过程;②催化剂(引发剂)的制配过程;③聚合反应过程;④聚合物分离过程;⑤后处理过程(输送、洗涤、干燥等);⑥回收过程。
2. 连续化生产和间歇生产的工艺特点(优缺点)(P11)连续化生产优点:a•聚合反应条件是稳定的,容易实现操作过程的全部自动化,机械化,所得产品的质量规格稳定。
b. 设备密闭,减少污染,适合大规模生产,劳动生产率高,成本较低。
缺点:不便小批量生产某牌号产品。
间歇化生产优点:反应条件易控制,便于改变工艺条件。
所以灵活性大,适于小批量生产,容易改变品种和牌号。
缺点:a.不易实现操作过程的全部自动化,每一批产品的规格难以控制严格一致;b. 反应器单位容积单位时间内的生产能力受到影响,不适于大规模生产。
生产能力低。
第2章1. 聚合物单体原料路线有哪些?(P25)答:石油化工路线;煤炭路线;其它原料路线。
第3章自由基聚合:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合1. 本体聚合(又称块状聚合):在不用其它反应介质情况下,单体中加有少量或不加引发剂发(P48)生聚合的方法。
优点:a.聚合体系中无其他反应介质,组分简单,产物纯净;b. 工艺过程较简单,当单体转化率很高时,可以省去分离工序和聚合物后处理工序,可直接造粒得粒状树脂;c. 设备利用率高。
缺点:a•体系粘度大、聚合热不易排出,自动加速现象严重,易产生爆聚;b•还会产生凝胶效应,产物含有未反应的单体和低聚物,须后处理除去。
2. 溶液聚合:将单体和引发剂溶于适当溶剂(水或有机溶剂)进行聚合的方法。
(P56)优点:a.与本体聚合相比,温度容易控制;b. 体系粘度较低,减少凝胶效应,可以避免局部过热;c. 易于调节产品的分子量及其分布。
产物易于输送;在一些制造胶粘剂,涂料,纺丝浆时,可直接应用。
缺点:a. 单体浓度较低,聚合速率较慢,设备生产能力和利用率较低;b. 单体浓度低和向溶剂链转移的结果,使聚合物分子量较低;c. 使用有机溶剂时增加成本、污染环境;d. 溶齐吩离回收费用高,除尽聚合物中残留溶剂困难。
3. 悬浮聚合方法的优缺点,悬浮聚合过程中颗粒大小分布的影响因素(P51、P53)悬浮聚合:单体作为分散相悬浮于连续相中,在引发剂作用下进行自由基聚合的方法。
优点:a. 以水为分散介质,价廉、不需要回收、安全、易分离;聚合反应热容易除去,不容易产生自动加速现象;b. 体系粘度低、温度易控制、产品质量稳定;c. 由于没有向溶剂的链转移反应,其产物相对分子质量一般比溶液聚合物高;d. 与乳液聚合相比,悬浮聚合物上吸附的分散剂量少,有些还容易脱除,产物杂质较少;e. 颗粒形态较大,可以制成不同粒径的颗粒粒子。
缺点:a. 工业上采用间歇法生产,难以实现连续化生产。
b. 反应中液滴容易凝结为大块,而使聚合热难以导出,严重时造成重大事故。
c. 悬浮聚合法目前仅用于合成树脂的生产。
影响因素:(1) 反应器几何形状因素:如反应器长径比、搅拌器形式与叶片数目,搅拌器直径与釜径比、搅拌器与釜底距离等。
(2) 操作条件因素:如搅拌器转速、搅拌时间与聚合时间的长短、两相体积比、加料高度、温度等。
(3) 材料数据因素:如两相液体的动力粘度、密度以及表面张力等。
(4) 随水相中分散剂浓度的增加和表面张力的下降,聚合物颗粒粒径下降。
分散相粘度增加,则凝结的粒子难以打碎,因而平均粒径增加。
4. 乳液聚合是单体和水在乳化剂作用下形成的乳状液中进行聚合反应的一种聚合物生产方法。
(P60)优点:a.以水作分散介质,比热较高;乳液粘度低,有利于搅拌传热和管道输送,便于连续操作。
同时生产灵活,操作方便,可连续可间歇。
b. 聚合速率快,同时产物分子量高,可在较低的温度下聚合。
C•可直接应用的胶乳,如水乳漆,粘结剂,纸张、皮革、织物表面处理剂更宜采用乳液聚合。
乳液聚合物的粒径小。
d. 不使用有机溶剂,干燥中不会发生火灾,无毒,不会污染大气。
缺点:a.需固体聚合物时,乳液需经破乳、洗涤、脱水、干燥等工序,生产成本较高。
b. 聚合物分离需加破乳剂,如盐溶液、酸溶液等电解质,因此分离过程较复杂,并且产生大量的废水;如直接进行喷雾干燥需大量热能;所得聚合物的杂质含量较高。
c. 产品中残留有乳化剂等,难以完全除尽。
破乳方法有哪些?乳液聚合工业生产中采用什么方法破乳?答:破乳方法:加电解质;改变PH 值;冷冻破乳;机械破乳;稀释破乳。
工业生产中采用破乳的主要方法是在乳胶中加入电解质并且改变pH 值。
5. 均相本体聚合:指生成的聚合物溶于单体(如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯)。
6. 非均相本体聚合:指生成的聚合物不溶解在单体中,沉淀出来成为新的一相(如氯乙烯)。
7. 自由基聚合中引发剂的选择(P44)答:(a)根据聚合方法选择适当溶解性能的水溶性或油溶性的引发剂。
(b)根据聚合操作方式和反应温度选择适当分解速度的引发剂。
(c)根据分解速度常数选择引发剂。
(d)根据分解活化能Ed选择引发剂。
(e)根据引发剂的半衰期选择引发剂。
8. 表面活性剂的特点(P62)答:概念表面张力随溶质浓度增加而急剧降低,达一定值后,浓度再增加表面张力变化很小,这类化合物叫做表面活性剂。
特点a. 化学结构上的共同特点:分子中都含有亲水和亲油基团。
b. 在一定浓度范围,表面活性剂溶液的若干性质发生突变,此浓度范围称为表面活性剂的"临界浓度”。
c. 表面活性剂降低表面和界面张力的效应要经过一段时间才达到最大效率。
9. 亲水亲油平衡值(P63)答:值用来衡量乳化剂分子中亲水部分和亲油部分对其性质所做贡献大小的物理量。
HLB值越大表明亲水性越大;反之亲油性越大。
10. 浊点、三相点(第三章)答:非离子表面活性剂被加热到一定温度,溶液由透明变为浑浊,出现此现象时的温度称为浊点。
离子型乳化剂在一定温度下会同时存在乳化剂真溶液、胶束和固体乳化剂三相态,此温度点称三相点。
乳液聚合在三相点以上进行。
第4章1.离子型聚合反应答:单体在阳离子或阴离子作用下,活化为带正电荷或带负电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应,统称为离子型聚合反应(ionic polymerization)。
有a.阳离子聚合b.阴离子聚合c.配位离子型聚合2. 活性高聚物(P87)答:适当条件下,不发生链转移或链终止反应,而使增长的活性链直至单体耗尽仍保持活性的聚合物阴离子。
12. 配位聚合反应(P88)定义:配位聚合反应是烯烃单体的碳-碳双键与引发剂活性中心的过渡元素原子的空轨道配位,然后发生位移使单体分子插入到金属-碳之间进行链增长的一类聚合反应。
特点:产物立构规整性好、相对分子量高、支链少、结晶度高13. 淤浆法(P100)答:聚合物不溶于溶剂而在溶剂中形成浆状,浆状物是逐渐生成淤集的,所以称之为淤浆法。
主要应用于高密度聚乙烯和聚丙烯丁基橡胶等的生产。
14. 离子聚合溶剂的选择(P99)答:a. 溶剂的极性大小、溶剂化能力。
b. 对聚合增长链活性中心不发生链终止或链转移等反应。
c. 不影响引发剂活性,杂质少。
d. 考虑不同溶剂对聚合反应速度、聚合物结构发生的影响。
e. 具有适当的熔点和沸点,在聚合温度下保持流动状态。
f. 对单体、引发剂(催化剂)和聚合物的溶解能力。
g. 成本、毒性、污染等因素。
第5章1.缩合聚合反应定义:含有反应性官能团的单体经缩合反应析出小分子化合物生成聚合物的反应称为缩合聚合反应。
要求单体官能度》 2 (P107)2. (P113)重点表5-2熔融缩聚法:无溶剂情况下,使反应温度高于原料和生成的缩聚物熔融温度,即反应器中的物料在始终保持熔融状态下进行缩聚反应的方法。
优点:工艺过程比较简单,由于不需溶剂,减少成本。
生产工艺可用连续法,适合大规模生产。
缺点:(1 )两种原料单体配比要求严格,单体纯度要求高;(2)工艺参数指标高,对设备要求高;(3) 反应温度很高,不能用于熔点与分解温度接近的单体;(4) 反应体系粘度大,局部过热回产生一些副反应;(5)反应速度和产物分子量提高受到一定限制。
溶液缩聚法:将单体溶解在适当溶剂中进行缩聚反应。
规模仅次于熔融缩聚,适用于耐高温材料如聚砜、聚酰亚胺等合成优点:(1)降低体系温度和粘度,有利于热量交换,反应平稳;(2)不需要高真空度;可将小分子副产物共沸除去;(3)缩聚产物可直接制成清漆、成膜材料、纺丝。
缺点:(1)使用溶剂后,缩聚物需要分离、精制、回收;(2)生产成本较高。
溶剂大多有毒,易燃,污染环境;(3)生产高分子产品时需将溶剂蒸出后进行熔融缩聚。
界面缩聚法:将两种单体分别溶于两种不互溶的溶剂中,再将这两种溶液倒在一起,在两液相的界面上进行缩聚反应,聚合产物不溶于溶剂,在界面析出。
优点:反应条件温和,反应不可逆,对两种单体的配比要求不严格。
缺点:必须使用高活性单体(如酰氯);需要大量溶剂;产品不易精制。
固相缩聚法:反应温度在单体或预聚物熔融温度以下,单体或预聚体在固态条件下的缩聚反应。
(或:在缩聚起始原料和生成的聚合物熔点以下温度进行的缩聚反应。
)优点:反应温度低,反应条件缓和。
缺点:原料要达到一定细度,反应速度慢,小分子不易扩散。
3. 界面缩聚特点(P121)答:(1 )界面缩聚是一种不平衡缩聚反应。
小分子副产物可被溶剂中某一物质所消耗吸收。
(2) 界面缩聚反应速率受单体扩散速率控制。
(3) 单体为高反应活性,聚合物在界面迅速生成,其分子量与总的反应程度无关。
(4) 对单体纯度与功能基等摩尔比要求不严。
(5) 反应温度低,可避免因高温而导致的副反应,有利于高熔点耐热聚合物的合成。
(6) 需要大量溶剂,产品不易精制。
(反应条缓和,在室温即可反应,反应不可逆,即使一种原料过量也可生产高分子量聚合物)学习-----好资料第6章1•逐步加成聚合反应:简称聚加成反应,某些单体分子的官能团可按逐步反应的机理相互加成而获得聚合物,但又不析出小分子副产物。
(P131)2•合成聚氨酯的原料是多元异氰酸和多元醇化合物。
聚氨酯(PU)的结构式PU结构与性能:a.软、硬段化学组成、分子量大小及柔性链段比率。
b. R基团的化学组成。
c. 交联密度的大小、交联基团的类型。
PU结构与性能的关系:a. 光稳定性:ONC—R—NCO中的R为脂肪族链光稳定性好。
b. 内聚能:酯基的内聚能大于醚基,所以聚酯二元醇PU链间的作用力较大,耐热性、机械强度较高。
c. 存在交联结构赋予PU分子一些独特的性能。
d. 耐热稳定性。
耐热性次序为:酯、醚>> 脲、氨基甲酸酯>>脲基甲酸酯、缩二脲性能化学组成交联密度大小交联基团类型:线型聚氨酯、嵌段型聚氨酯、交联型聚氨酯3. 泡沫塑料是以树脂为基础,采用化学的或物理的方法在其内部产生无数小气孔而制成的塑料。