2017 聚合物制备工程作业
北化聚合物制备工程答案样本
北京化工大学－第二学期《聚合物制备工程》期末考试试卷班基: 姓名: 学号: 分数:一、填空( 20分)1．一般而言聚合物的生产过程由单体精制与准备、催化剂体系准备与精制、聚合过程、分离过程、后处理过程、回收过程组成。
2、常见的聚合反应器按照结构分类包括釜式、管式、塔式、流化床、挤出机、特殊形式的聚合反应器。
3、釜式反应釜的除热方式有夹套冷却、夹套附加内冷管、内冷管、反应物料釜外循环、回流冷凝器、反应物料部分闪蒸、反应介质预冷。
4、悬浮聚合体系由单体、水、分散剂和引发剂组成。
5、 ESBR采用乳液聚合方法生产, 其聚合机理是自由基聚合 , SSBR采用溶液聚合方法生产, 其聚合机理是阴离子聚合。
6、可采用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等聚合方法制备聚氯乙烯。
7、中国镍系顺丁橡胶催化剂的主要成分是环烷酸镍、三异丁基铝和三氟化硼乙醚络合物。
8、尼龙66可采用熔融缩聚和固相缩聚方法生产。
9、反应器的基本设计方程是 : ( 反应物流入量) －( 反应物流出量) －( 反应消失量) －( 反应物累积量) ＝0。
10、 PET熔融缩聚主要生产工艺是熔融缩聚和固相缩聚。
二、简述题( 20分)1．写出以下缩写的聚合物中文名称, 并指出其聚合机理和工业实施方法。
PET、 LDPE、 SBS、 GPPS、 CR答:PET 对苯二甲酸乙二酯, 缩合聚合, 熔融缩聚/固相缩聚LDPE 低密度聚乙烯, 自由基聚合, 本体聚合SBS 聚苯乙烯－b-丁二烯－b－苯乙烯嵌段共聚物, 阴离子聚合, 溶液聚合GPPS 通用聚苯乙烯, 自由基聚合, 本体聚合/悬浮聚合CR 氯丁橡胶, 自由基聚合, 乳液聚合2．分离和后处理过程对聚合物性能有何影响?答: 分离就是指聚合物从聚合介质分开的过程, 不同的聚合实施方法可能采取的分离方法不同。
分离过程将脱除绝大部分的残留单体、溶剂, 这些物质不但降低聚合物产品的性能, 而且对于人体有害、污染环境。
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？答：聚合物制备工程是以高分子材料科学与化学工程学为理论基础的工程学科；其生产加工的对象包括对天然高分子材料的改性和人工合成高分子材料的工业化生产。
聚合物制备工程包括的内容是合理设计及选用最佳的聚合实施方法，合理设计及选用相应的反应器，合理选择原料、催化剂的制备或精制工序，合理地选择或设计后处理工序设备，过程的优化或系统化及其控制方法以及三废处理等工序设备的设计等。
北京化工大学聚合物制备工程流程题
二、流程描述：流程框图、过程描述及生产控制手段1. 试用流程框图和必要的文字描述聚乙烯的高压聚合生产工艺，并指出制备LDPE 的主要影响因素是什么？聚合热大；乙烯高压聚合的转化率低；链转移反应容易发生；以氧为引发剂时，存在压力与氧浓度的临界值关系生产控制主要影响因素：温度与压力2、试用流程框图和必要的文字描述聚苯乙烯的本体聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？分段聚合，逐步排除反应热，最终达到高转化率；聚合到一定程度，转化率约40％，分类出未反应单体循环使用；目前以分段聚合工艺为主优点：转化率接近100%，不必进行脱挥发份处理。
缺点：为了提高转化率，聚生产控制主要影响因素：单体纯度、聚合反应速率、粘度和反应热、转化率、相对分子质量与反应温度、惰性气体保护3、试用流程框图和必要的文字描述聚丙烯气相聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？ Amoco 气相4、试用流程框图和必要的文字描述镍系顺丁橡胶聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？溶液聚合制备顺丁橡胶的主要工序:催化剂、终止剂和防老剂的配制与计量丁二烯的聚合;胶液的凝聚;橡胶的脱水和干燥;单体、溶剂的回收和精制聚合挤出 后处理催化剂：陈化方式、陈化条件、配制的浓度、用量和配比;单体浓度（丁油浓度）;聚合温度;杂质指标：门尼粘度灰分挥发份凝胶含量顺式1，4含量•温度：在固定的冷冻盐水进出口温度后，通常是将丁油预冷或预热、改变催化剂/稀释油进料量来控制；• 转化率：改变催化剂用量、配比或丁油浓度、聚合温度或反应时间• 门尼粘度：改变铝、硼或镍组分的用量，改变聚合温度来调节5．试用流程框图和必要的文字描述聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺，并指出制备PVC的主要影响因素是什么？聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺：制备PVC的主要影响因素有：分散剂的种类和用量，引发剂的种类和用量，搅拌强度，最终转化率，聚合温度，水油比6、试用流程框图和必要的文字描述乳液丁苯橡胶工业生产过程，及其产品质量的控制方法。
聚合物制备工程实践部分二(2)(1)(1)(2)
②DSC20A将TV-2008-6投至“MAN”，设定开度 20%
等到流量建立后，将TIC-2008-6投至“AUTO”,设定在 43.5℃ ③ DSC20A点击HS-2008-8A的“开”按钮，打开HV2008-8 将LIC-2008-4投至“MAN”，设定开度5% 给塔缓慢建立丙烯蒸汽压，注意观察塔压在2056KPag， 适当调节LV-2008-4的开度，确认LIC-2008-4达到 50%
打开HV-4001-2、FV-4001-2将乙烯引至注 入点前 现10A投用冷却水HE1032，打开0710AV24 DSC10A点击HS-1003-1B启动压缩机，等压力起 来后，PIC1003-4控制4000KPA DSC40A在PDI-4001-2不小于69KPA的情况下，点 击HS-4001-2，选中OP中的“RESET”，就可以 打开HV-4001-2，DSC40A手动打开FV40012(FIC4001-2 10%)
通过FIC4001-1手动将FV4001-1关闭
打开0740AV03左上，在DCS上把HS-4001-9投 至“RESET“，打开HV4001-9（DCS40B左），打 开0740DV03、0740DV04 通过（DCS40B）FIC4001-4手动控制 FV4001-4将系统压力PIC4001－93升至 1380KPa 慢 通过DCS40B中的HIC4003-46将G-4003入 口导向叶片打至允许启动的最小位置 （R4001大于30就可以）70%
⑥启动氮气压缩机G-1102/G-1103 在现场站上点击开关M1102、M1103，投至 “ON”，启动G1102/G1103 ⑦打开FIL-1116/1117的出入口阀 （0711D1V03→0711D1V04→0711D1V05→0711D 1V06） ⑧DSC11B 11C调整PV1102-2/PV1103-2右 上开度，升压至4500KPa,将PV1102-2/PV11032投自动
聚合物制备工程》考试试题A卷2004
《聚合物制备工程》考试试题A 卷考试时间：2004年06月14日考试班级：材0101～0109一、填空(25)1. 常用反应器有 、 、 、 及 。
2. 常用搅拌器的型式有 、 、 、、及 ；各自适合的场合分别是 、 、 、 、 。
3. 釜式反应釜的除热方式有 、 、 、 、 、 及 7种。
4. 反应器的最基本特征是 和 。
5. 聚合物制备过程一般是由 、 、 、 组成现。
6. 间歇反应器的设计方程 、平推流反应器的设计方程 ，单级理想反应器的设计方程是 。
二、简述题(35分)1. 目标聚合物采用何种实施方法主要由哪些因素决定。
2. 简述连续流动反应器的停留时间分布的测定方法、原理。
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？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？5. 乳液聚合的特点是什么？乳液聚合的分子量控制的主要方法是什么？6. 在氯乙烯的悬浮聚合中，为什么必须严格控制聚合温度的波动？7. 顺丁橡胶有几种，各是通过何种方法制得的，性能有何差别？四、用用流程框图描述乳聚丁苯橡胶的生产工艺过程，并用文字简述其产品质量的控制方法(20分)五、计算(20分)一化工设计院为一涤纶厂的聚酯车间设计反应器，要求每天反应3000kg 的对苯二甲酸，且反应过程严格控制与己二醇等摩尔比反应，在540K 下，以Sb 2O 3为催化剂的动力学方程为：2AA kC r = kmol/L ·min 12.3=k L/koml ·minC A0=0.08 /L试问若采用平推流反应器、单级连续理想混合反应器、及3釜串连反应器三种操作方式下的反应器的有效容积(减压操作)。
聚合物制备工程作业
第七章 逐步聚合工业过程
1. 简述逐步聚合实施方法及其特点？ 2. 何谓界面缩聚，应用在哪方面？ 3. 试举例说明，如何控制逐步聚合过程的两官能团的等摩 尔比？ 4. 用方块图及文字简述PET生产过程 5. 线形酚醛树脂的生产中是如何控制反应热的均匀释放？ 6. 如何控制聚酰胺的分子量？ 7. 用方块图及文字简述尼龙66生产过程。
第五章 悬浮聚合工业过程
悬浮聚合适合哪些产品的生产？ 悬浮聚合的定义、聚合体系组成？ 常用悬浮聚合分散剂有哪些种类？其稳定机理是什么？ 悬浮聚合中机械搅拌与分散剂有什么重要作用？它们对聚合物颗粒状态 有什么影响？ 5. 何谓珠状成粒机理和粉状成粒机理，其各自的过程是什么？ 6. 测定孔隙度最主要的方法是什么？为什么悬浮聚合特别注重堆积密度？ 7. 苯乙烯的悬浮聚合为何进行加压聚合？ 8. 用方块图及文字简述发炮聚苯乙烯聚合的生产工艺过程？ 9. 用方块图及文字简述PVC聚合的生产工艺过程与控制方法？ 10.为什么氯乙烯的聚合必须严格控制聚合温度的微小波动？ 11.紧密型与疏松型颗粒的PVC有何差别？这些差别是如何形成的？ 12.试简述悬浮聚合过程中产生粘釜的原因，并提出可能防止粘釜的措施。 13.思考题：水性涂料的增稠剂、污水处理用絮凝剂及卫生行业用高吸水树 脂，为什么现在都倾向于采用反相悬浮聚合？反相悬浮的主要工艺流程 包括哪些？ 1. 2. 3. 4.
第六章 乳液聚合工业过程
1. 乳液聚合聚合适合哪些产品的生产？ 2. 乳化剂的特征参数有哪些？如何选择乳化剂的类型和用量？ 3. 为什么说表面活性剂的CMC是乳化效率的重要指标？ 4. 胶束是怎样形成的？什么是胶束的增溶作用？ 5. 乳液聚合的温度高低的选取应从哪些方面进行考虑？ 6. 乳化剂稳定乳液的原理是什么？破乳有哪些方法？ 7. 简述乳液聚合的聚合机理。 8. 乳液聚合机理及聚合速度与分子量公式在工业生产中有何意义？ 9. 简述凝胶效应、玻璃化效应。 10. 在乳聚丁苯橡胶的生产中为什么要控制丁二烯的转化率在80％以下？ 11. 苯乙烯的常压乳液聚合为何转化率达不到100％？ 12. 用方块图及文字简述乳液丁苯的生产工艺过程与控制方法？ 13. 简述高温乳液丁苯、低温乳液丁苯的引发机理。 14. 试述低温乳液丁苯引发体系各组分的作用。 15. 试述种子乳液聚合的特点及实用意义。 16. ABS可采用种子乳液接枝聚合制得，还可采用哪些工艺制得ABS？ 17. 乳聚丁苯橡胶在聚合速度控制上与丙烯酸酯的乳液聚合有何不同？ 18. 氯乙烯、丙烯酸酯乳液聚合与丁苯橡胶的乳液聚合有何区别？ 19. 思考题：丁苯橡胶有几种，各自的结构与性能有何区别或优点。 20. 思考题：简述与乳液聚合有关的新聚合反应及其应用
北化聚合物制备工程答案范本模板
北京化工大学－第二学期《聚合物制备工程》期末考试试卷班基: 姓名: 学号: 分数:一、填空( 20分)1．一般而言聚合物的生产过程由单体精制与准备、催化剂体系准备与精制、聚合过程、分离过程、后处理过程、回收过程组成。
2、常见的聚合反应器按照结构分类包括釜式、管式、塔式、流化床、挤出机、特殊形式的聚合反应器。
3、釜式反应釜的除热方式有夹套冷却、夹套附加内冷管、内冷管、反应物料釜外循环、回流冷凝器、反应物料部分闪蒸、反应介质预冷。
4、悬浮聚合体系由单体、水、分散剂和引发剂组成。
5、ESBR采用乳液聚合方法生产, 其聚合机理是自由基聚合, SSBR采用溶液聚合方法生产, 其聚合机理是阴离子聚合。
6、可采用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等聚合方法制备聚氯乙烯。
7、中国镍系顺丁橡胶催化剂的主要成分是环烷酸镍、三异丁基铝和三氟化硼乙醚络合物。
8、尼龙66可采用熔融缩聚和固相缩聚方法生产。
9、反应器的基本设计方程是: ( 反应物流入量) －( 反应物流出量) －( 反应消失量) －( 反应物累积量) ＝0。
10、PET熔融缩聚主要生产工艺是熔融缩聚和固相缩聚。
二、简述题( 20分)1．写出以下缩写的聚合物中文名称, 并指出其聚合机理和工业实施方法。
PET、LDPE、SBS、GPPS、CR答:PET 对苯二甲酸乙二酯, 缩合聚合, 熔融缩聚/固相缩聚LDPE 低密度聚乙烯, 自由基聚合, 本体聚合SBS 聚苯乙烯－b-丁二烯－b－苯乙烯嵌段共聚物, 阴离子聚合, 溶液聚合GPPS 通用聚苯乙烯, 自由基聚合, 本体聚合/悬浮聚合CR 氯丁橡胶, 自由基聚合, 乳液聚合2．分离和后处理过程对聚合物性能有何影响?答: 分离就是指聚合物从聚合介质分开的过程, 不同的聚合实施方法可能采取的分离方法不同。
分离过程将脱除绝大部分的残留单体、溶剂, 这些物质不但降低聚合物产品的性能, 而且对于人体有害、污染环境。
聚合物后处理工序包括分离、干燥、脱挥、脱灰、加入助剂及形状处理等几方面; 可是树脂与橡胶后处理略有区别, 树脂后处理主要包括脱水、干燥、加入添加剂、直接得到粉状树脂; 或者经过脱水、干燥、加入添加剂、混炼、切粒、混合均化、包装得到颗粒状树脂; 橡胶后处理根据用途也不同, 乳液用于涂料或其它直接使用乳液的场合, 乳液能够直接使用或浓缩后包装、使用; 需要得到固体橡胶时则需要凝聚、脱水、水洗、挤压干燥、压块、包装。
聚合物合成工艺学作业
1.1.用方块图表示高分子合成材料的生产过程用方块图表示高分子合成材料的生产过程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。
2.2.如何评价生产工艺合理及先进性。
如何评价生产工艺合理及先进性。
3.3.开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？4.4.简述石油裂解制烯烃的工艺过程。
简述石油裂解制烯烃的工艺过程。
5.5.如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体？如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体？6.6.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。
第三章思考题1.1.简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点。
简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点。
3.3.在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量，，举例说明常用的分子量调节剂。
5.5.自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例，以及它们的作用机自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例，以及它们的作用机理。
7.7.自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响。
自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响。
8.自由基乳液聚合中乳化剂的分类并举例说明，并简述不同乳化剂的稳定性作用原理。
1.简述阴离子聚合、阳离子聚合的工业应用。
2.什么是Ziegler-Natta催化剂，它的组成如何。
3.复习配位聚合生产工艺。
第五章思考题比较熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚的工艺特点。
1.1.比较熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚的工艺特点。
线型缩聚反应的终点如何控制？2.2.线型缩聚反应的终点如何控制？在熔融缩聚和界面缩聚中如何控制缩聚物的分子量？3.3.在熔融缩聚和界面缩聚中如何控制缩聚物的分子量？第六章思考题，对比聚氨酯泡沫塑料的生产工艺有一步法及两步法两种，1.聚氨酯泡沫塑料的生产工艺有一步法及两步法两种两种方法的特点，，并说明为什么一步法是目前的主要生产两种方法的特点方法。
聚合物制备工程chapter 6
酯交换法
O HO CH2 CH2 O C
O
C
O
CH2 CH2 O
H
n
O O CH2 CH2 O C
O
+ C n
HO CH2 CH2 OH
Second stage: 270～285oC, vacuum under 1 mm Hg. Bis(2-hydroxyethyl)terephthalate undergoes a transesterification reaction and excess glycol is removed.
硫酸催化法、无酸连续法、氧化酯化法
• DMT酯交换合成BHET 酯交换平衡 EG/DMT>2－－－BHET为主，少量环状化合
物
O HO C
O H3C O C
酯交换法
O
C OH + HO CH3
O
+ C O CH3 2 HO CH2 CH2 OH
O HO CH2 CH2 O C
O C O CH2 CH2 OH
O HO CH2 CH2 O C
O C O CH2 CH2 O n H
First stage: 150～210C, bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, and a small amount of an oligomer are formed, and methanol is removed.
高聚物
聚酰胺-6或-66 聚酯
聚丙烯腈
相对分子质量 16000-22000 16000-20000 50000-80000
高聚物 聚乙烯醇 全同聚丙烯
相对分子质量 60000-80000 180000-300000
《聚合物制备工程》中教学法的应用
型 的人 才 。
本课 程 主要 内容是 介 绍 通 用 高 分 子 品 种 的生 产
讲授法是“ 教师通过 口头语言 向学生描绘情景 、
叙 述 事实 、 释概 念 、 解 论证 原 理 和 阐 明规 律 的教 学方
过程的完善。笔者在长期的教学过程中发现 ， 将传统 的讲授法与现代案例法相结合 ， 并适时地运用启发式
高分子材料与工程专业体系中处于中间位置 ， 起到承
收 稿 日期 ：０ １— ５—３ ２１ ０ １ 基金项 目： 北京石油化工学院校级教育教 ’ 研究 和改革项 目（ １０２ ０ ） １０ １ ８０ ５ １
相结合 ， 该课 程恰 是与 实 际生 产 密 切联 系 ， 求 的 而 要 主要学 习 内容包 括 五 方 面 ， 聚 合 物 的合 成 原 理 、 即 工 艺流 程 、 响 因素 与 控制 手段 、 产 设 备 和 工 业 生 产 影 生
习， 使学生 了解通用高分子品种 的生产工艺路线 ， 各 种 工艺 流程 的对 比及 特点 ， 初步 了解 影 响产 品质量 的
在授课过程中将案例教学法与传 统讲授法相融合 ， 发式教学法贯 穿其 中， 启 活跃 了课堂气氛 ， 调动 了学 生的学 习积极
性， 提高 了学生分析和解决实际工程问题 的能力 ， 取得了 良好的教 学效果。
关键 词 聚合 物制 备工程
传统讲授法
案例教学法
启发式教学法
教学 法亦 或教 学方 法 是 指简介 ： 戴玉华 （９ １ ， ， １７ 一） 女 副教授 ， 博士 ， 从事 聚合物制备及功能高分 子方 面的教学 与研究 。 主要
聚合物制备工程部分样题一、填空题(10)
“聚合物制备工程”部分样题一、填空题（10）1、间歇反应器的设计方程、平推流反应器的设计方程，单级理想混合流反应器的设计方程是。
2、使用了离子型和非离子型乳化剂配方生产的聚合物乳液体系，其聚合温度应高于，低于和。
3、聚氯乙烯工业生产通过控制聚合物分子量，乳液丁苯工业生产通过调节聚合物分子量，聚烯烃工业生产通过调节聚合物分子量。
4、生产丁基橡胶使用的单体为和，丁基橡胶聚合过程的两大特点为和。
5、PET的主要工业技术路线是和，其主要实施方法是和。
二、简答题目（40分）（1）一化工设计院设计聚酯反应器，要求每天反应4800 kg的己二酸，且反应过程严格控制与己二醇等摩尔比反应，在343K下，以硫酸为催化剂的动力学方程为：2AAkC=γ其中：r A——消耗己二酸反应速度，kmol/l•min；k——反应速度常数，为1.97 l/kmol•min（反应温度70℃）；C A——己二酸的瞬时浓度，kmol/l。
己二酸分子量为146。
己二酸的初始浓度C A0＝0.008 kmol/l；每个反应器的有效体积均为0.8m3，采用多级串连理想混合反应器，控制转化率达到85％，需要几个反应器串联才能实现这一控制要求？（8分）（2）采用平推流反应器、单级理想混合反应器、三级串联理想混合反应器分别进行活性阴离子聚合制备聚苯乙烯，请说明三种反应器对产物分子量分布的影响，并解释原因。
（8分）（3）简述采用管式和釜式反应器生产低密度聚乙烯（LDPE）的特点及产生差异的原因。
（8分）（4） 溶剂是影响溶液聚合重要因素，请以顺丁橡胶为例，说明如何选择溶剂？（8分）（5） 丙烯腈是在三大合成材料中得到广泛应用的单体之一，请以丙烯腈为单体之一，写出目前已经实现工业化的至少5种高分子量共聚物的名称、缩写、聚合原理，实施方法（三大合成材料必须每种至少一个实例）。
（8分）三、流程与工艺（30分）（1） 试用流程框图和必要的文字描述低温乳液丁苯橡胶生产工艺，并简述其控制转化率的原因。
北化聚合物制备工程答案样本
北化聚合物制备工程答案样本北京化工大学－第二学期《聚合物制备工程》期末考试试卷班基: 姓名: 学号: 分数:一、填空( 20分)1．一般而言聚合物的生产过程由单体精制与准备、催化剂体系准备与精制、聚合过程、分离过程、后处理过程、回收过程组成。
2、常见的聚合反应器按照结构分类包括釜式、管式、塔式、流化床、挤出机、特殊形式的聚合反应器。
3、釜式反应釜的除热方式有夹套冷却、夹套附加内冷管、内冷管、反应物料釜外循环、回流冷凝器、反应物料部分闪蒸、反应介质预冷。
4、悬浮聚合体系由单体、水、分散剂和引发剂组成。
5、ESBR采用乳液聚合方法生产, 其聚合机理是自由基聚合, SSBR采用溶液聚合方法生产, 其聚合机理是阴离子聚合。
6、可采用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等聚合方法制备聚氯乙烯。
7、中国镍系顺丁橡胶催化剂的主要成分是环烷酸镍、三异丁基铝和三氟化硼乙醚络合物。
8、尼龙66可采用熔融缩聚和固相缩聚方法生产。
9、反应器的基本设计方程是 : ( 反应物流入量) －( 反应物流出量) －( 反应消失量) －( 反应物累积量) ＝0。
10、 PET熔融缩聚主要生产工艺是熔融缩聚和固相缩聚。
二、简述题( 20分)1．写出以下缩写的聚合物中文名称, 并指出其聚合机理和工业实施方法。
PET、 LDPE、 SBS、 GPPS、 CR答:PET 对苯二甲酸乙二酯, 缩合聚合, 熔融缩聚/固相缩聚LDPE 低密度聚乙烯, 自由基聚合, 本体聚合SBS 聚苯乙烯－b-丁二烯－b－苯乙烯嵌段共聚物, 阴离子聚合, 溶液聚合GPPS 通用聚苯乙烯, 自由基聚合, 本体聚合/悬浮聚合CR 氯丁橡胶, 自由基聚合, 乳液聚合2．分离和后处理过程对聚合物性能有何影响?答: 分离就是指聚合物从聚合介质分开的过程, 不同的聚合实施方法可能采取的分离方法不同。
分离过程将脱除绝大部分的残留单体、溶剂, 这些物质不但降低聚合物产品的性能, 而且对于人体有害、污染环境。
高聚物合成工艺作业
Polymer Degradation and Environment Degradation methed:1 thermal degradation2 mechanical degradation3 oxydative degradation4 chemical degradation and biodegradation5 Photodegradation and light oxidationⅠthermal degradation:1 Definition:The reaction of the polymer molecular weight smaller general degradation, including depolymerization, random chain scission and reaction such as low molecular material removal。
2 The research methods of thermal degradation（1）Thermogravimetric analysis（2）Constant temperature heating method（3）Differential thermal analysis3 The main factors influencing the thermal degradation products is free radicals in the process of pyrolysis reaction ability, and participate in the chain transfer reaction of hydrogen and lively。
Ⅱmechanical degradation:1 Polymer molding, melt extrusion, and the function of the polymersolution under strong stirring or ultrasound, are likely to make the macromolecular chain rupture and degradation.2 Mechanical degradation: the mechanism of free radical mechanism Under anaerobic conditions:A. double-base disproportionation termination (formation of unsaturated end group)B. chain transfer (form branched chain)C. when the coexistence of two kinds of polymer, can also be coupled End to form a block copolymerⅢoxydative degradation1 Direct oxidation：Polymer react with certain compounds in the environment temperature。
北京化工大学聚合物制备工程流程题
二、流程描述：流程框图、过程描述及生产控制手段1. 试用流程框图和必要的文字描述聚乙烯的高压聚合生产工艺，并指出制备LDPE的主要影响因素是什么？聚合热大；乙烯高压聚合的转化率低；链转移反应容易发生；以氧为引发剂时，存在压力与氧浓度的临界值关系乙烯压缩引发剂配制和注入聚合聚合物与乙烯单体的分离后处理挤出生产控制主要影响因素：温度与压力2、试用流程框图和必要的文字描述聚苯乙烯的本体聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？分段聚合，逐步排除反应热，最终达到高转化率；聚合到一定程度，转化率约40％，分类出未反应单体循环使用；目前以分段聚合工艺为主优点：转化率接近100%，不必进行脱挥发份处理。
缺点：为了提高转化率，聚合最后阶段温度高达220°C，聚合过程温度变化大，分子量分布宽。
苯乙烯预聚合塔式聚合釜连续聚合挤出切粒聚苯乙烯颗粒产品生产控制主要影响因素：单体纯度、聚合反应速率、粘度和反应热、转化率、相对分子质量与反应温度、惰性气体保护3、试用流程框图和必要的文字描述聚丙烯气相聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？Amoco气相4、试用流程框图和必要的文字描述镍系顺丁橡胶聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？溶液聚合制备顺丁橡胶的主要工序:催化剂、终止剂和防老剂的配制与计量丁二烯的聚合;胶液的凝聚;橡胶的脱水和干燥;单体、溶剂的回收和精制催化剂：陈化方式、陈化条件、配制的浓度、用量和配比;单体浓度（丁油浓度）; 聚合温度;杂质指标：门尼粘度灰分挥发份凝胶含量顺式 1，4 含量•温度：在固定的冷冻盐水进出口温度后，通常是将丁油预冷或预热、改变催化剂/稀释油进料量来控制；•转化率：改变催化剂用量、配比或丁油浓度、聚合温度或反应时间•门尼粘度：改变铝、硼或镍组分的用量，改变聚合温度来调节5．试用流程框图和必要的文字描述聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺，并指出制备PVC的主要影响因素是什么？聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺：制备 PVC 的主要影响因素有：分散剂的种类和用量，引发剂的种类和用量，搅拌强度，最终转化率，聚合温度，水油比6、试用流程框图和必要的文字描述乳液丁苯橡胶工业生产过程，及其产品质量的控制方法。
聚合物合成工艺实验-8个实验
实验一无水无氧实验操作技术一、实验目的：学会一般的无水无氧操作二、实验步聚：1、仪器清单：双排管一只乳胶管数条真空泵一台玻璃支口瓶2只三通一个玻璃堵头2只止血钳两把酒精喷灯一只氮气源2、玻璃双排管的使用：a、双排管一端与氮气入口相连，另一端链接真空泵。
b、双排管支口链接乳胶管，乳胶管长度以刚刚伸出通风柜为宜。
乳胶管末端在不使用时用玻璃堵头封闭。
c、将乳胶管与支口瓶通过玻璃两通连接，进行抽换气操作。
充气是手指用力捏住乳胶管，使氮气缓慢进入支口瓶，防止倒吸；抽气时手指捏住乳胶管，防止粉末状药品被抽到双排管中污染双排管。
3、实验步骤：a、连接支口瓶与双排管。
b、反复练习充氮气，抽真空操作。
注意防止倒吸。
c、抽真空状态下烤瓶子（三次）。
d、学习加入固体药品。
e、学习加入液态药品。
f、学习使用三通。
g、练习将烤好的瓶子移入手套箱。
4、实验注意事项1、注意任何一个操作环节，避免空气、水分进入支口瓶中。
2、注意烤瓶子时必须为抽气状态。
3、注意加料（固、液）过程必须充气状态。
4、注意移入手套箱时支口瓶必须为负压状态。
5、放入手套箱过渡舱中的热瓶子必须完全冷却才可移入箱中（抽真空15分钟）。
四、思考题1、烤瓶子时必须为抽气状态，为什么？2、加料（固、液）过程必须充气状态，为什么？3、移入手套箱时支口瓶必须为负压状态，为什么？4、放入手套箱过渡舱中的热瓶子必须完全冷却才可移入箱中（抽真空15分钟），为什么？实验二配位聚合方法合成功能聚烯烃（一）一、实验目的：采用配位聚合方法，钒(III)配合物催化乙烯与烯丁醇共聚合，得到末端带有羟基的功能聚乙烯。
二、实验原理：前过渡金属催化的配位聚合反应。
金属中心为三价钒，配体为 -二酮亚胺。
助催化剂和保护剂为氯化二乙基铝、再活化剂为三氯乙酸乙酯。
三、实验步聚：1、仪器清单：聚合反应瓶（需烤瓶子）干燥乙烯气体干燥烯丁醇单体钒(III)催化剂三氯乙酸乙酯再活化剂（X mol/L）氯化二乙基铝助催化剂(Y mol/L)无水甲苯若干（支口瓶需要烤）装催化剂溶液的小安瓶一个2、实验步骤：a、烤瓶子，取无水甲苯备用。
聚合物制备工程
1.停留时间测试方法阶跃示踪法：在待测系统稳定后，将原来反应器中流动的流体切换为另一种在某些性质上与原来流体有所不同，而对流体流动没有影响的另一种含示踪剂的流体。
该方法测定的是停留时间分布函数F(t)。
脉冲示踪法：在待测系统稳定后，在入口按加入少量示踪剂Q，此时t=0，同时开始测定出口流体中示踪物的含量C(t)，由于示踪物不影响流体流动，加入时间为瞬间，故示踪物在系统内的流动形态可以代表整个系统的流动形态。
该方法测定的是时间分布密度函数E(t)。
F(t)=∫E(t)dt，(0→t)2.PET生产过程中控制官能团等摩尔比的方法及其聚合实施方法/逐步反应中如何控制等摩尔比PET生产过程中无论采用醇酸直接酯化法还是酯交换法，控制官能团等摩尔比的方法均是制备可通过精馏分离的反应中间体对苯二甲酸二乙醇酯，反应过程脱除乙二醇分子实现聚合物链增长；PET主要工业聚合实施方法是熔融缩聚和固相缩聚。
控制反应等摩尔比的方法包括1.利用两反应物化学性质不同，如制备PA66，可利用己二酸和己二胺的酸碱性先中和成盐，再结晶，便可很容易得到等官能团比的反应物。
2.利用最初两反应物之间的等官能团反应生成可精馏分离的中间产物如PET。
3.以PET为例说明如何提高线性缩聚物分子量1.确保聚合单体等摩尔比，PET可制备并精制中间产物对苯二甲酸二乙醇酯；2.聚合后期提高温度、真空度，配合表面更新搅拌装置，加速小分子扩散；3.预聚物可以进行固相聚合。
4.abbr，中文名称，聚合机理，工业实施方法ABS：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物，自由基聚合，本体聚合、乳液聚合ACR：丙烯酸酯橡胶，自由基聚合，乳液聚合-半连续聚合，半连续聚合控制共聚组成BR：顺丁橡胶，配位聚合，溶液聚合CR：氯丁橡胶，自由基聚合，乳液聚合EPDM：三元乙丙橡胶（乙烯-丙烯-非共轭二烯烃三元共聚物），配位聚合，溶液聚合EPS：发泡聚苯乙烯，自由基聚合，悬浮聚合EVA：乙烯-醋酸乙烯共聚物，自由基聚合，溶液聚合、本体聚合GPPS：通用聚苯乙烯，自由基聚合，本体聚合（悬浮聚合）HDPE：高密度聚乙烯，配位阴离子聚合，淤浆聚合，气相聚合，溶液聚合，ZN催化剂引发HIPS：高抗冲聚苯乙烯，自由基聚合，本体聚合HTPB：端羟基聚丁二烯，阳离子聚合，溶液聚合IIR：丁基橡胶，阳离子聚合，溶液聚合IPP：全同聚丙烯，配位聚合，本体聚合、溶液聚合K树脂：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯多嵌段共聚物，阴离子聚合，溶液聚合LDPE：低密度聚乙烯，自由基聚合，本体聚合；有机过氧化物引发LLDPE：线性低密度聚乙烯，配位聚合，溶液聚合NBR：丁腈橡胶，自由基聚合，乳液聚合PA6：尼龙6，开环聚合，熔融聚合PA66：尼龙66，缩合聚合，熔融缩聚PAM/PAAM：聚丙烯酰胺，自由基聚合，溶液聚合PAN：聚丙烯腈，自由基聚合，溶液聚合PC：聚碳酸酯，缩合聚合，界面聚合、熔融缩聚PE：聚乙烯，有机过氧化物/茂金属/ZN，本体聚合末期升温+转化率、-分子量、-粘度PET：对苯二甲酸乙二醇酯，缩合聚合，熔融聚合、固相缩聚PI：聚异戊二烯，配位聚合，溶液聚合PIB：聚异丁烯，阳离子聚合，溶液聚合PMMA：聚甲基丙烯酸甲酯，自由基聚合，溶液聚合，悬浮聚合-珠状成粒POM：共聚甲醛，阳离子聚合，溶液聚合PP：聚丙烯，配位聚合，溶液聚合PTMEG：聚四氢呋喃，阳离子聚合，溶液聚合PU：聚氨酯，缩合聚合，溶液聚合PVA：聚乙烯醇，自由基聚合，溶液聚合PVAc：聚醋酸乙烯酯，自由基聚合，溶液聚合PVC：聚氯乙烯，自由基聚合，乳液聚合-种子聚合-胶束成粒，本体聚合，悬浮聚合-粉状成粒，种子聚合控制颗粒分布，温度、转化率、搅拌、分散剂控制颗粒形态SAN：苯乙烯-丙烯腈共聚物，自由基聚合，本体聚合、悬浮聚合SBS：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，阴离子聚合，溶液聚合SIBR：集成橡胶（苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物），阴离子聚合，溶液聚合SIS：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，阴离子聚合，溶液聚合SSBR：溶聚丁苯橡胶，活性阴离子聚合，溶液聚合ESBR：乳聚丁苯橡胶，自由基聚合，乳液聚合-连续聚合，转化率控制共聚组成，链转移剂控制分子量5.SSBR和ESBR分子结构差异及原因ESBR采用乳液聚合，SSBR采用溶液聚合；SSBR由于是活性阴离子聚合，可加入调节剂调节苯乙烯竞聚率以实现其无规分布，故SSBR中苯乙烯无规分布，且分子量布窄；ESBR 中苯乙烯以微嵌段分布，分子量分布宽，因为其采用自由基聚合，无法控制微观结构。
聚合物制品的制备工艺
聚合物制品的制备工艺
聚合物制品的制备工艺可以分为以下几个步骤：
1. 原料准备：根据制备目标选择适当的聚合物原料，如聚乙烯、聚丙烯等。
然后通过预处理工艺，如粉碎、筛分等，将原料处理成适合制备的形态。
2. 聚合反应：根据聚合物的化学结构和反应机理，选择适当的聚合反应方法。
常用的聚合反应方法包括溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等。
在聚合反应中，通常需要添加引发剂、催化剂等辅助剂，来促进聚合反应的进行。
3. 塑化加工：将聚合物产物经过塑化加工，使其变得柔软可塑，并得到所需的形状和尺寸。
常见的塑化加工方法包括挤出、压缩成型、注塑、吹塑等。
4. 后处理：对塑化加工后的聚合物制品进行一些后处理工艺，如冷却、模具清理、表面处理等。
这些后处理工艺可以使聚合物制品具有更好的质量和性能。
5. 检验与包装：对制备好的聚合物制品进行质量检验，确保其符合规定的标准。
然后进行包装，以方便储存和运输。
需要注意的是，不同类型的聚合物制品具有不同的制备工艺，具体的制备工艺会根据制品的用途、性能要求和制备设备的不同而有所差异。
以上只是一个一般的
制备工艺流程，具体的工艺细节还需要根据具体的制品进行调整。
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第二章 聚合物制备工程基础
8.在间歇釜式反应器中，己二酸与己二醇以等摩尔比，在70度下进行缩聚反应， 生产聚酯树脂。硫酸为催化剂。由实验测得其反应速度方程为：
A kCA2
其中：γA－－反应速度，消耗己二酸kmoles/l•min k－－反应速度常数，l/kmole•min
CA－－己二酸的瞬时浓度，kmoles/l 据实验测定，70度时，k=1.97l/kmole•min；己二酸的初始浓度CA0＝
“聚合物制备工程”
聚合物制备工程作业
北京化工大学
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？
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）？
0.004kmoles/l；若每天处理2400kg己二酸，其转化率为90%，每批操作的辅 助时间为1小时。采用单釜生产，装料系数Φ＝0.75，试计算间歇反应器的体积； 若采用平推流反应器，求其有效体积；若采用单级理想混合反应器。求其有效 体积；若采用四级串连理想混合反应器，求其有效体积。
9.己二酸与己二醇以等摩尔比，在70度下进行缩聚反应，生产聚酯树脂。硫酸为
催化剂。由实验测得其反应速度方程为：
A kCA2
其中：γA－－反应速度，消耗己二酸kmoles/l•min k－－反应速度常数，l/kmole•min
CA－－己二酸的瞬时浓度，kmoles/l 据实验测定，70度时，k=1.97l/kmole•min；己二酸的初始浓度CA0＝
0.004kmoles/l；每天处理2400kg己二酸；（1）采用四级串连理想混合反应器，
固化？
第五章 合成橡胶与弹性体
1. 常见的橡胶品种有哪些？ 2. 顺丁橡胶有哪些种类？镍系顺丁橡胶的主要特点是什么？ 3. 以镍系顺丁橡胶的生产为例，说明溶液聚合中溶剂的选取原则。 4. 以4釜串连生产镍系顺丁橡胶为例，说明溶液聚合中搅拌器的选取原则. 5. 用方块图及文字简述镍系顺丁橡胶的生产过程。 6. 我国镍系三元催化体系的组成是什么？各组分的主要作用是什么？ 7. 影响镍系顺丁橡胶产品质量的因素有哪些？其生产工艺如何控制？ 8. 在乳聚丁苯橡胶的生产中为什么要控制丁二烯的转化率在80％以下？ 9. 用方块图及文字简述乳液丁苯的生产工艺过程与控制方法？ 10.简述高温乳液丁苯、低温乳液丁苯的引发机理。 11.试述低温乳液丁苯引发体系各组分的作用。 12.试述种子乳液聚合的特点及实用意义。 13.乳聚丁苯橡胶在聚合速度控制上与丙烯酸酯的乳液聚合有何不同？ 14.氯乙烯、丙烯酸酯乳液聚合与丁苯橡胶的乳液聚合有何区别？ 15.丁苯橡胶有几种，各自的结构与性能有何区别或优点。 16.溶聚丁苯橡胶的聚合机理是什么？与ESBR相比，其具有哪些特点？ 17.SBS的合成方法有哪些？
同？ 16.停留时间分布函数F(t)、停留时间分布密度函数E(t)的定义；F(t)与
E(t)关系 17.描述F(t)与E(t)的测定方法？
第三章 聚合实施方法
1. 在工业上有哪些聚合物采用本体聚合工艺生产？ 2. 本体聚合工业生产过程需要解决的主要工程问题是什么？目前采用的解
决办法有哪些？ 3. 在工业上有哪些聚合物采用溶液聚合工艺生产？ 4. 溶液聚合工业生产过程需要解决的主要工程问题是什么？ 5. 溶液聚合如何选取溶剂？ 6. 悬浮聚合适合哪些产品的生产？ 7. 悬浮聚合的定义、聚合体系组成？ 8. 悬浮聚合中机械搅拌与分散剂有什么重要作用？它们对聚合物颗粒状态
每个反应器的有效体积均为0.55m3，求其最终己二酸的浓度及其转化率？
第二章 聚合物制备工程基础
10.聚合反应器按照结构形式分类有哪些主要种类，其中釜式反应器由哪 些基本结构组成？
11.为有效排除聚合反应热可以对聚合釜采取哪些换热方法？ 12.搅拌器有哪些种类？各有何特点？如何选用搅拌器？ 13.挡板、导流桶的起到什么作用？各自在实际安装时需要注意哪些问题？ 14.分离过程对聚合物制备的有何重要性？ 15.后处理过程对聚合物制备的有何重要性？树脂与橡胶的后处理有何不
过程主要采用什么手段进行控制？为什么？ 6. 用方块图及文字简述发泡聚苯乙烯聚合的生产工艺过程？ 7. 试用流程框图描述HIPS的生产工艺，并用文字描述生产工艺；指出制备HIPS的
关键控制过程是什么？ 11. 用方块图及文字简述PVC聚合的生产工艺过程与控制方法？ 12. 为什么氯乙烯的聚合必须严格控制聚合温度的微小波动？ 13. 紧密型与疏松型颗粒的PVC有何差别？这些差别是如何形成的？ 14. ABS是哪种聚合物？其基本原料是哪些单体，分别起何作用？ 15. ABS的主要工艺有哪些？其中乳液接枝掺混工艺的基本流程及其关键技术是什么？ 16. 举例常见工程塑料和特种工程塑料，及其聚合实施方法。 17. 如何实现聚甲醛的稳定？聚甲醛的主要制备工艺有哪几种？ 18. 举例说明聚碳酸酯的主要合成工艺及其特点。 19. 常见的热固性树脂包括哪些种类？ 20. 线型酚醛树脂与甲阶酚醛树脂合成原理有何差异？分子结构有何差异？如何实现
第二章 聚合物制备工程基础
1. 什么是聚合反应器？其最基本的特征是什么？ 2. 按照操作方式分类，反应器可以分为哪些类型？各自有
何特点？ 3. 平推流反应器、理想混合流反应器的定义与特点是什么？ 4. 在间歇反应器、平推流反应器、理想混合流反应器、多
级串联理想混合反应器中，反应物料浓度与反应时间的 关系如何？ 5. 反应器设计的基本要求是什么？ 6. 反应器设计的物料衡算方程是什么？间歇反应器与理想 连续反应器的物料衡算方程是什么？ 7. 间歇反应器、平推流反应器、理想混合流反应器、多级 串联理想混合反应器的设计方程分别是什么？
有什么影响？ 9. 乳液聚合聚合适合哪些产品的生产？ 10. 乳化剂的特征参数有哪些？如何选择乳化剂的类型和用量？为什么说表
面活性剂的CMC是乳化效率的重要指标？ 11. 乳化剂稳定乳液的原理是什么？破乳有哪些方法？ 12. 简述乳液聚合的聚合机理。 13. 乳液聚合机理及聚合速度与分子量公式在工业生产中有何意义？ 14. 简述凝胶效应、玻璃化效应。 15. 简述逐步聚合实施方法及其特点？ 16. 逐步聚合的主要聚合物产品有哪些？分别采用哪种聚合实施方法？ 17. 试举例说明，如何控制逐步聚合过程的两官能团的等摩尔比？ 18. 熔融缩聚制备高分子量聚合物可以采取的方法有哪些？
第四章 合成树脂与塑料
1. 在聚乙烯有哪些品种？分别采用哪种聚合方法制备？其分子结构有何特点？ 2. 试用流程框图描述LDPE生产工艺，并用文字描述生产工艺。简述LDPE生产过
程的主要影响因素。 3. 釜式与管式反应器生产的LDPE各有何特点？为什么？ 4. 聚丙烯两种工艺的特点是什么？ 5. 试用流程框图描述通用聚苯乙烯生产工艺，并用文字描述生产工艺；简述其生产