高聚物合成工艺学全套课件-第三版98

塑料成型方法：注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、模压成型等。 除模塑制品外，还有薄膜、人造革、泡沫塑料等。

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1.2 高分子合成材料的种类
1.2.1 塑料 塑料是以合成树脂为基本成分，它是在加工过程中可塑制 成一定形状，而产品最后能保持形状不变的材料。

优点：质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等

维)、 聚酰胺纤维(绵纶纤维或尼龙纤维) 温、耐腐蚀或耐辐射
的特种纤维如 聚芳酰胺纤维、酰亚胺纤维等。
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1.3 三废处理与安全 1.3.1 三废处理
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。
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1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3 三废处理与安全 1.3.2 安全
高分子合成工厂中最易发生的安全事故是引发剂、催化剂、

1839年，美国人发明了天然橡胶的硫化。
1855年，英国人由硝酸处理纤维素制得塑料(赛璐珞)，以后又相 继制成人造纤维。（80年代末期用蛋白质-乳酪素为原料获得了 乳酪素塑料，又叫做半合成材料。） 1883年，法国人发明了用乙酸酐与纤维素制人造丝(粘胶纤维)。

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20世纪是高分子材料合成工业不断发展壮大的时期 1910年，美国正式工业化生产酚醛树脂，随后相继合成出丁苯 橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、尼龙-66、聚酯纤维、高压聚乙烯 和聚氯乙烯，产量和品种在世界大战中得到快速发展。 1920年，H. Staudinger提出了“高分子化合物的概念，建立了 大分子链的学术观点并系统研究了加聚反应。 1931年，W. H. Carothers提出高聚物溶解与合成的理论，同时 广泛研究了缩聚反应。 Flory也系统研究了高分子链行为和高 分子溶液理论。 1925-1935年，逐渐明确了有关高分子化合物的基本概念，诞生 了“高分子化学”这一新兴学科。反过来，它又有力地促进高 分子化合物的工业生产。
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1.1.2. 高分子材料生产主要过程

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1.1.3 高分子合成材料成型加工工业简介
高分子合成工业的产品形态可能是液态低聚物、坚韧的固态高 聚物或弹性体。它们必须经过成型加工才能够制成有用的材料 及其制品。

塑料的原料是合成树脂和添加剂（包括稳定剂、润滑剂、着色 剂、增塑剂、填料以及根据不同用途而加入的防静电剂、防霉 剂、紫外线吸收剂等）。
易燃单体、有机溶剂引起的燃烧与爆炸事故。可燃气体、液体 的蒸气或有机固体与空气混合时，当达到一定的浓度范围，遇

火花就会引起激烈爆炸。例如乙烯的爆炸极限是2.7％(下限)和
缺点：易燃，老化现象 分类：热塑性塑料、热固性塑料 根据生产量与使用情况可以分为：通用塑料、工程材料

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1.2 高分子合成材料的种类
1.2.2 合成橡胶 合成橡胶是用比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。 优点：耐热、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能 缺点：发生老化现象 分类：通用合成橡胶：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：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。 化学与化学工程系
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石油工业的发展为高分子合成材料的兴起提供了基础 20世纪40年代初，由于第二次世界大战所需橡胶数量巨 大，大力发展合成橡胶，奠定了石油化学工业的基础。 50年代以后，Ziegler-Natta 发现了由有机金属化合物和过 渡金属化合物组成的催化剂体系，可以容易地使烯烃、 二烯烃聚合为性能优良的高聚物，同时由于石油化学工 业的建立与发展，高分子合成材料的产量激增。 1994年，全世界三大合成材料的产量超过1.4×104万吨， 按体积计算超过钢铁。 目前，高分子材料已经涉及国民经济的方方面面，与人 们生活息息相关。
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我国高分子材料合成工业现状
我们古代祖先早已经使用各种天然高分子材料，创造了灿烂的 华夏文明。 19世纪末期才开始出现天然高分子加工工业。 1949年，我国主要合成树脂产量约200t，合成橡胶也约200t。 新中国成立后，我国的高分子材料合成工业从无到有、从小到 大，发展至今已形成一个完整的工业体系。 目前，各类材料生产配套、产品品种基本齐全，已广泛用于国 民经济和生活的各个领域。相继建成若干大型石油化工基地如 燕山、兰州、吉林、大庆、齐鲁、金山、仪征、高桥、辽阳等。

1.2 高分子合成材料的种类
1.2.3 合成纤维 线型结构的高分子量合成树脂，经过适当方法纺丝得到的

纤维称为合成纤维。
优点：与天然纤维相比较强度高、耐摩擦、防蛀、耐腐蚀等。 缺点：不易着色，未经处理时易产生静电，多数合成纤维的吸 湿性差，因此制成的衣物易污染，不吸汗，透气性差。 合成纤维品种：聚酯纤维(涤纶纤维)、 聚丙烯腈纤维(腈纶纤
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我国高分子材料合成工业发展趋势
(1) 扩大产能及装置大型化 (2) 产品结构调整 (3) 加强高分子材料科学与工艺学的理论基础研究 (4) 催化剂的重大作用 (5) 合成、加工与应用的一体化

(6) 计算机、信息技术迅速推广应用
(7) 发展清洁生产，注重可持续发展 (8) 增强技术创新能力，培养高素质人才
高聚物合成工艺学
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第一章 绪 论
第一节 高分子合成工业概述
天然高聚物 合成高聚物 蚕丝、羊毛、皮革、棉花、木材及天然橡胶。 塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、粘合剂、 离子交换树脂等材料。

三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶

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1.1.1 发展简史
早期，天然桐油，经适当处理制成油漆。