聚合物合成工艺复习

聚合物合成工艺（1～20章）1、高分子合成工业的任务：将基本有机合成工业生产的单体，经聚合反应合成高分子化合物，为高分子合成材料成型工业提供基本原料。

2、合成高分子材料有：合成塑料，合成橡胶，合成纤维，涂料，粘合剂，离子交换树脂。

3、合成树脂可以用：（溶液聚合/乳液聚合/悬浮聚合/本体聚合）方法制得；合成橡胶可以用溶液聚合/乳液聚合方法制得；、高分子化合物生产过程有：(1)原料准备与精制过程；(2)催化剂(引发剂)配制过程；(3)聚合反应过程； (4)分离过程；(5)聚合物后处理过程；(6)回收过程。

、原料准备与精制过程：包括原料（单体、溶剂、助剂等）贮存、精制、干燥、配制、计量等过程和设备。

、催化剂(引发剂)配制过程：包括催化、引发和助剂的贮存、配制、溶解、调整浓度、计量等过程与设备。

、聚合反应过程：包括以聚合装置为反应中心的有关传热传质的过程与设备。

、分离过程：包括未反应单体的分离、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程与设备、常用分离方法：高真空脱除，蒸汽蒸馏，闪蒸，水洗，离心过滤分离；沉淀分离；喷雾干燥分离。

、聚合物后处理过程：将分离得到的聚合物经进一步处理，得到性能稳定方便使用的产品，包括干燥，造粒，筛分，批混，包装等工序与设备。

、回收过程：主要是对回收的单体、溶剂进行精制，然后循环使用。

包括离心分离、过滤、分馏、精馏等工序与设备。

、在聚合物生产过程中反应器上的粘结物有何危害如何防止危害：降低反应器传热效率；影响产品质量。

防止：a.尽可能提高反应器内壁的光洁度；b.使用过程中防止内壁表面造成伤痕；c.聚合釜满釜操作减少液体界面；d.反应物料中加防粘釜剂等。

5、合成树脂与合成橡胶生产上的差别主要表现在分离过程和后处理过程差异很大。

6、如何对聚合物生产流程评价(1)产品性能的考查；(2)原料路线的考查；(3)能量消耗与利用的考查(4)生产技术水平的考查；(5)经济性的考查。

7、高分子聚合反应产物的特点是：1、分子量大小不等，结构亦非完全相同的同系物的混合物；2、其形态为坚硬的固体物、高粘度熔体或高粘度溶液；3、不能用一般的产品精制方法如蒸馏、结晶、萃取等方法进行精制提纯。

8、聚合物回收利用的主要途径：a.作为材料再生循环利用；b.作为化学品循环利用；c.作为能源回收利用。

9、聚合物单体的合成（来源）路线有哪几种a、石油化工路线，b、煤炭路线，c、其它原料路线。

10、石油化工路线可以得到哪些聚合物主要原料单体（三烯三苯）1、乙烯，2、丙烯，3、丁二烯，4、苯，5、甲苯，6、二甲苯11、煤炭路线可以得到哪些主要单体和原料1、苯，2、甲苯，3、苯酚，4、乙炔12、从乙烯单体可以合成得到哪些单体和聚合物1、聚乙烯，2、乙丙橡胶，3、氯乙烯（聚氯乙烯），4、乙酸乙烯酯（聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇），5、苯乙烯（聚苯乙烯，ABS，丁苯橡胶）6、环氧乙烷，乙二醇（聚氧化乙烯，涤纶树脂）13、丙烯单体可以得到哪些单体和聚合物1、聚丙烯，2、乙丙橡胶，3、丙烯腈（聚丙烯腈，丁腈橡胶）4、丙烯酸、丙烯酸酯（聚丙烯酸，聚丙烯酸酯）5、ABS，6、丙酮、甲基丙烯酸酯（聚甲基丙烯酸酯，环氧树脂）7、环氧丙烷，环氧氯丙烷（聚氧化丙烯）14、苯可以得到哪些单体和聚合物1、苯乙烯（聚苯乙烯、丁苯橡胶、ABS、离子交换树脂）2、环己酮、己内酰胺、己二酸（尼龙6、尼龙66）3、苯酚（酚醛树脂、环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜树脂）15、丁二烯可以得到哪些聚合物1、顺丁橡胶，2、丁苯橡胶，3、丁腈橡胶，4、氯丁橡胶，5、ABS树脂16、二甲苯可以得到哪些单体和聚合物1、邻苯二甲酸酐（醇酸树脂、不饱和聚酯树脂）2、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯（涤纶树脂PET，对苯二甲酸丁二醇酯PBT）3、间苯二甲酸（聚芳酰胺）17 、乙炔可以得到哪些单体和聚合物1、氯乙烯（聚氯乙烯）2、乙酸乙烯酯（聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇）3、氯丁二烯（氯丁橡胶）4、丙烯腈（聚丙烯腈）18、塑料的玻璃化温度高于室温;橡胶的玻璃化温度低于室温。

19、自由基聚合实施方法所用原料及产品形态，表2-3 P920、聚合反应器中物料形态：表2-5 P10①高粘度熔体(均相)－熔融、本体聚合；②高粘度溶液(均相)－自由基溶液聚合、离子及配位溶液聚合、溶液缩聚；③固体微粒－液体分散体系(非均相)一自由基悬浮聚合、离子及配位溶液聚合、溶液缩聚；④胶体分散液(非均相)－自由基乳液聚合；⑤粉状固体(非均相)－自由基本体聚合、离子及配位本体聚合；⑥固体制品(本体浇铸聚合)。

21、根据引发剂的溶解性能可分为哪几种各用在什么聚合方法水溶性引发剂：用于乳液聚合和水溶液聚合。

油溶性引发剂：用于本体、悬浮与有机溶剂中的溶液聚合方法。

、常见的引发剂品种有哪些a.过氧化苯甲酰（BPO）；b.偶氮二异丁腈 (AIBN) ；c.过硫酸钾（KPS）过硫酸胺（APS）。

、自由基聚合反应中引发剂的选择原则1）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。

2）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）根据分解活化能选择引发剂；5）根据引发剂的半衰期选择引发剂、影响聚合物平均分子量的主要因素有：聚合反应温度：随着聚合反应温度的升高，所得聚合物的平均分子量降低。

引发剂浓度:与平均分子量成反比;单体浓度:与平均分子量成正比。

、自由基聚合生产中控制产品平均分子量的手段是：严格控制引发剂用量；控制反应温度和其他反应条件；选择适当的分子量调节剂并严格控制用量。

24、本体聚合工艺有何特点1、聚合反应是放热反应，放出的热量大。

2、聚合反应热的散发困难。

3、物料温度容易升高。

4、产品工艺简单，纯度高。

25、用于本体聚合的反应器有哪些形状一定的模型，釜式聚合釜，连续聚合反应器、悬浮聚合的配方如何组成单体、水、引发剂、分散剂，必要时添加缓冲剂、悬浮聚合的液滴稳定分散条件：在分散相与连续相界面存在保护层防止凝结。

搅拌装置的剪切速率足以使凝结液滴重新分散。

搅拌剪切力足以防止两相因密度不同而分层。

27、悬浮聚合用分散剂有哪些保护胶类分散剂（水溶性高分子材料），无机粉状分散剂两大类。

28、简述悬浮聚合生产工艺过程原料准备、聚合、脱单体、过滤分离、水洗、干燥等29、溶液聚合配方组成是什么单体，溶剂，引发剂30、溶液聚合使用的溶剂主要有醇、酯、酮，芳烃：苯、甲苯等。

31、有机溶剂中进行溶液聚合时，使用何种引发剂采用可溶于有机溶剂的过氧化物引发剂或偶氮化合物引发剂。

32、用水作为溶剂时，采用何种引发剂水溶性引发剂如过硫酸盐及其氧化还原体系。

33、溶液聚合过程中改变产品平均分子量的方法：改变引发剂用量；改变单体／溶剂的用量比；添加分子量调节剂等。

34、乳液聚合法的主要优点：在乳液聚合过程中水作为分散介质，对于聚合反应热的清除十分有利；生成的高聚物呈高度分散状态，反应体系的粘度始终很低；分散体系的稳定性优良。

产品乳液或称为胶乳(液)可以直接用作涂料、粘合剂、表面处理剂等。

35、乳液聚合法的主要缺点聚合物分离析出时，需要加破乳剂，分离过程较复杂，并且产生大量的废水；如果直接进行喷雾干燥以生产固体合成树脂，则需要大量热能，而且所得聚合物的杂质含量较高。

36、什么是表面活性剂的CMC表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度称为“临界胶束浓度(CMC).在此时，分散体系的许多性能会发生变化。

37、乳化剂的HLB与其亲水性之间有何关系HLB是指亲水—亲油平衡值，HLB越高，亲水性越大。

38、表面活性剂有哪些类别(1)阴离子表面活性剂，(2)阳离子表面活性剂，(3)非离子表面活性剂，在水溶液中不离解成离子，使用与pH无关。

（4）两性表面活性剂，同时含有碱性基团和酸性基团，在任何pH值下都有效。

39、乳状液破乳的方法有：加入电解质，改变pH值；冷冻破乳；机械破乳。

40、乳液聚合的主要组分单体，乳化剂，反应介质水，引发剂，分子量调节剂，电解质，终止剂41、乳液聚合对单体和水有什么要求单体不含有阻聚剂，纯度在99%以上；水中应尽可能的降低钙,镁,铜和铁离子的含量。

应当使用去离子的软水。

、判断用阴离子乳化剂制得的乳液（选择）粒径(小/大)，化学稳定性(好/差)，机械稳定性(好/差)用非离子乳化剂制得的乳液粒径(小/大)，化学稳定性(好/差)，机械稳定性(好/差)43使用阴离子乳化剂或阴离子乳化剂和非离子乳化剂的混合物。

用量范围在1~10%。

44、乳液聚合使用什么类型引发剂用量范围一般使用水溶性引发剂，如过硫酸钾、过硫酸胺等，也可使用氧化还原引发剂用量范围~%之间.45、乳液聚合根据配方中物料向聚合反应器加料的方式，分为间歇操作，半连续操作，连续操作。

46、间歇操作有何缺点冷却系统的热负荷很不均匀；生产共聚物时，其组成会发生变化,活性高的单体先聚合，活性低的单体后聚合,水溶性高的单体在水相中聚合生成低聚物；由不溶于水的单体生产的胶乳，其颗粒分布较窄。

47、什么是半连续操作其目的是什么半连续操作是将配方中的一部分物料于聚合反应开始前加于聚合釜中，聚合反应开始后陆续将剩余的物料分批或连续加于聚合釜中，反应结束后一次出料。

目的在于控制反应速度．48、什么是种子乳液聚合方法在乳液聚合在已有生成的高聚物胶乳微粒上进行的乳液聚合这种情况下原来的微粒好似种子，因此称做”种子乳液聚合方法”。

49、什么是核壳乳液聚合两种单体进行共聚合时，如果一种单体首先进行乳液聚合，然后加入第二种单体再次进行乳液聚合，则前—种单体聚合形成胶乳粒子的核心，好似种子，后一种单体则形成胶乳粒子的外壳。

50、什么是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，再与单体聚合形成高聚物的化学反应，统称为离子型聚合反应。

51、离子聚合反应的特征对单体的选择性高；链引发活化能低，聚合速率快；存在增长离子与反离子的平衡；不同类型的离子型聚合引发剂不同；不存在偶合终止，只能单基终止。

52、什么是配位聚合反应有什么特点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。

其特点是：产物立构规整性好、相对分子量高、支链少、结晶度高。

实现了难于进行自由基聚合的丙烯的工业化生产；实现了乙烯的低压聚合等。

53、离子聚合与自由基聚合有何异同1.反应机理都具有链引发，链增长，链转移，链终止过程。

2.引发剂种类对自由基链增长反应无影响；对离子聚合增长链末端的性质有影响，因而对链增长有影响。

3.反应介质对自由基链增长反应无影响或影响小；对离子聚合反应动力学和所得分子结构有明显影响。

54、为什么阳离子聚合反应一般需要在很低温度下进行因为阳离子聚合的活性种一般为碳阳离子。