高聚物合成工艺解析
高聚物合成工艺
一．成纤聚合物的性质：
1.分子必须是线性结构；
2.分子量必须要足够高，分子量分布要足够窄；
3.较好的结晶性；
4.玻璃化温度高于使用温度，熔化温度超过洗涤和熨烫温度；
5.较好的染色性、吸附性、耐热性、对水及化学物质稳定。
二．破乳的方法：
1.加入电解质(增大胶乳粒径，降低胶乳黏度）；
2.改变PH值（表面活性剂转化为脂肪酸失去乳化作用，高分散性粉状固体乳化剂与酸作用生成可溶性盐）；
3.冷冻破乳（冷冻至冰点后水相析出，由于冰的密度低于水形成覆盖层，层下乳液体系浓度增大且受机械压力而破乳）；
4.机械破乳（强烈搅拌使粒子碰撞速度加快，致使乳化剂的动电位不足以克服碰撞时的结合力而破乳）
三．聚酯的方法：
1.酯交换缩聚法：该法主要包括两步：首先是对苯二甲酸二甲酯（DMT）与乙二醇或1，4-丁二醇在催化剂存在下进行酯交换反应；第二步为生成的BHET或双羟丁酯，在前缩聚釜及后缩聚釜中进行缩聚反应。
2.直接酯化缩聚法：该法用高纯度对苯二甲酸(PTA）与乙二醇或1,4-丁二醇直接酯化生成对苯二甲酸双羟乙酯或丁酯，然后进行缩聚反应。
3.环氧乙烷法：该法直接用环氧乙烷与PTA反应生成对苯二甲酸双羟乙酯，再进行缩聚反应。
四．橡胶硫化、支化交联为何能达到增强的目的？
答：橡胶未硫化之前，化学分子结构都是线性的，因此缺少良好的物理机械性能，最麻烦的是热性能，受热会变粘，而冷的时候就变得非常脆，容易断裂因而限制了使用。
经过硫化后，硫与长链发生反应搭桥，使得链之间发生交联，从而变成了网状结构，就是由线型变成了体型，橡胶的拉伸强度、弹性、硬度、定伸强度等一系列物理机械性能都会大大改善，从而具备使用价值。
高聚物材料的制备及应用
高聚物材料的制备及应用高聚物材料是一类具有特殊化学结构和性质的多聚物化合物，与传统的低分子化合物相比，具有更高的分子量和更复杂的化学结构。
在工业生产和科学研究中，高聚物材料被广泛应用于塑料、合成纤维、涂料、粘合剂、油墨、电子材料、医用材料等众多领域。
一、高聚物材料的制备方法高聚物材料的制备方法主要有聚合法和缩聚法两种。
聚合法是指通过引发剂或光化学反应等手段，使单体发生聚合反应形成高分子化合物。
聚合反应包括自由基聚合、离子聚合、羧酸酯化聚合等多种类型。
缩聚法是指通过两个或多个小分子发生化学反应，形成高分子化合物的过程。
缩聚反应包括酸催化缩聚、硅酸盐缩聚等多种类型。
二、高聚物材料的应用领域1、塑料工业高聚物材料在塑料工业中占有重要地位。
塑料是利用高聚物材料聚合而成的材料，广泛应用于各种领域，如包装、建筑、电子、汽车、医疗器械等。
聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料制品的广泛应用使得塑料工业成为世界上最大的化工行业之一。
2、合成纤维工业高聚物材料也广泛应用于合成纤维工业。
聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯酰胺纤维等合成纤维的制备离不开高分子化合物的支持。
合成纤维的应用领域广泛，如纺织、建筑材料、医疗器械、交通运输等。
3、涂料工业高聚物材料在涂料工业中也有广泛应用。
高分子材料的添加使涂料具有更强的附着力、更好的耐腐蚀性、更好的机械强度和抗风化性能。
4、电子工业高聚物材料在电子工业中应用广泛。
高分子材料的导电性、介电性能和光学性能等各方面的特点使其在电子器件、电池材料、光通讯技术等领域占有一席之地。
5、医用材料高聚物材料还广泛应用于医用材料领域。
医用材料的制备需要考虑其与生物组织的相容性、耐用性、生物降解性等特点，高分子化合物的独特性质使其成为医用材料研究的热点。
总之，高聚物材料是现代工业生产和科学研究中不可或缺的材料之一。
它在各个应用领域中都表现出了优异的特性和广泛的适用性。
未来，随着科技的不断进步，高分子材料在更多的领域中有望得到应用。
高聚物合成工艺学-第三版解析
化学与化学工程系
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 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
单体贮存注意：
1. 防止单体与空气接触产生爆炸、产生过氧化物。
2. 贮罐不会产生过高的压力，以免贮罐爆破。贮存气体状态单体的贮罐应 当是耐压容器。贮罐应当防止阳光照射并采取隔热措施；高沸点的单体贮罐 应用氮气保护；还应当远离反应装置，以减少着火危险。
3. 防止有毒易燃的单体泄漏出贮罐、管道和泵等输送设备。
高聚物合成工艺学
主讲：向德轩 dexuanxiang@
第一章 绪 论
第一节 高分子合成工业概述
天然高聚物
蚕丝、羊毛、皮革、棉花、木材及天然橡胶。
合成高聚物
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
化学与化学工程系
1.1.1 发展简史
化学与化学工程系
1.4 废旧高分子材料的回收利用
“在人类历史上,几乎没有什么科学技术象高分子科学这样对 人类社会做出如此巨大的贡献.”
制 约 因 素： 高分子制品废弃后对环境的污染
解 决 途 径： （1）延长使用寿命：减少废弃 （2）回收利用：低性能应用；降解 （3）自然降解：自然分解回归自然
化学与化学工程系
生物降解塑料不足
加入天然高分子物质后，会影响塑料的物理机械性能。 全生物降解高分子材料制造困难，价格昂贵。 一定要接触土壤，在一定温湿度条件下才能加快降解。
高聚物合成工艺学重点难点
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。
高聚物合成工艺学总结
名词解释浊点：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，乳液聚合在浊点以下进行均缩聚：一种单体参加的缩聚反应共缩聚：均缩聚体系和混缩聚体系加入其它单体进行缩聚三相点: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。
离子聚合：乙烯基单体，二烯烃单体以及一些杂环化合物在某些离子的作用下进行的聚合反应称之为离子聚合反应。
（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，统称为离子型聚合反应）配位聚合: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。
混缩聚(异缩聚物)：两种单体参加的缩聚反应逐步加成聚合反应：某些单体分子的官能团可以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。
扩链反应：预聚物通过末端活性基因的反应使分子相互连结而增大分子量的过程均相本体聚合：指生成的聚合物溶于单体（如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯）。
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）。
HLB值：亲水亲油平衡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。
"临界胶束浓度"（CMC）：表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度.从结构而言,疏水基团越大，则CMC值越小。
在烃基带有极性基团时，CMC值增大。
萃取精馏：是用来分离恒沸点混合物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精馏方法。
基本原理是，液体的混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂，以增大液体混合物中各组分的挥发度的差异，使挥发度相对地变大的祖坟可以由精馏塔顶馏出，挥发度相对地变小的组分则与加入的溶剂在塔底流出。
高聚物生产技术合成树脂及塑料
高聚物生产技术合成树脂及塑料引言高聚物是一种具有高分子量的化合物，具有广泛的应用领域，包括塑料、树脂、橡胶等。
高聚物的生产技术主要包括聚合反应、合成树脂和塑料的加工工艺等。
本文将介绍高聚物生产技术中合成树脂及塑料的相关内容。
合成树脂合成树脂的定义和分类合成树脂是通过化学反应将高聚物合成的一种无定形固体物质。
根据合成树脂的来源和性质，可以将其分为天然树脂、合成树脂和改性树脂等。
合成树脂的合成方法合成树脂的合成方法主要包括聚合反应、缩聚反应和交联反应等。
聚合反应是将单体分子通过化学反应形成长链高分子物质的过程，常见的聚合反应方法包括聚合反应和共聚反应。
缩聚反应是将两个或多个分子通过化学反应连接在一起形成高聚合度的高聚物的过程。
交联反应是通过化学反应将线状高聚物交联成三维的网状结构。
合成树脂的性能和应用合成树脂具有很好的工艺性能、机械性能和化学稳定性等特点，因此广泛应用于塑料、涂料、胶粘剂等领域。
例如，聚乙烯树脂被广泛用于塑料制品的生产，环氧树脂被广泛应用于涂料和胶粘剂的生产。
合成塑料合成塑料的定义和分类合成塑料是通过合成树脂并加入添加剂制成的塑料制品。
根据合成塑料的性质和用途，可以将其分为热塑性塑料、热固性塑料和弹性体塑料等。
合成塑料的加工工艺合成塑料的加工工艺主要包括热塑性塑料的熔融加工和热固性塑料的固化加工。
热塑性塑料的熔融加工是将塑料颗粒或粉末加热到熔融状态后通过挤出、注射、吹塑等方法成型为所需产品。
热固性塑料的固化加工是将塑料加热到反应温度后通过固化反应形成所需的硬化产物。
合成塑料的应用领域合成塑料在日常生活和工业生产中都得到了广泛应用。
热塑性塑料常被用于制造塑料袋、瓶子、家居用品等；热固性塑料常被用于制造电器外壳、汽车零部件、厨具等；弹性体塑料常被用于制造密封件、橡胶制品等。
结论高聚物生产技术中合成树脂和塑料的开发和应用对于推动现代工业发展具有重要意义。
合成树脂的合成方法多样，性能优越，应用广泛。
高聚物合成工艺学
高分子合成工业
合成工业任务： 是将基本有机合成工业生产的单
体(小分子化合物)，经过聚合反应(包括缩聚反应等) 合成高分子化合物，从而为高分子合成材料成型工 业提供基本原料。基本有机合成工业、高分子合成 工业和高分子合成材料成型工业是密切相联系的三 个工业部门。 高分子合成材料的制备过程： 经过石油开采、石油 炼制、基本有机合成、高分子合成、高分子合成材 料成型等工业部门。
合成纤维—— 合成纤维：通常由线型高分子量合成树脂经熔融纺丝 或溶液纺丝制成。合成纤维中通常要加有少量消光剂、 防静电剂以及油剂等。消光剂的作用可以消除合成纤 维的光泽，一般为白色颜料如钛白粉，锌白粉等。油 剂的作用是增加纤维的柔性和饱合性。
1.2 高分子合成材料的特性和在国民
经济各部门中的应用
通用塑料： 通用塑料产量大，生产成本低，性能多样 化。主要用来生产日用品或一般工农业用材料。例如聚 氯乙烯塑料可制成人造革、塑料薄膜、泡沫塑料、耐化 学腐蚀用板材、电缆绝缘层等。
工程塑料： 工程塑料产量不大，成本较高，但具有优 良的机械强度或耐摩擦、耐热、耐化学腐蚀等特性。可 作为工程材料，制成轴承、齿轮等机械零件以代替金属、 陶瓷等。
20世纪
50年代以后：由于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，因此对原料烯烃、 二烯烃的需要量急增。许多以煤和粮食为原料的化工 产品纷纷转向石油路线进行生产，石油化学工业迅速 扩大增长。
20世纪——
解放后：逐渐建立了化学纤维工业、合成橡胶工业 和塑料工业。相继建成了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。它们以石油裂解气为原料，已形成 了合成纤维工业、合成橡胶工业和合成树脂与塑料 工业的骨干企业，使我国高分子合成材料工业迅速 发展。
高聚物合成工艺学 名词解释
名词解释：链转移常数：链转移速率常数K tr和增长速率常数K p之比，代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。
P46 均缩聚物：用一种单体分子中含有两种可相互发生缩聚反应的官能团，则其缩聚产物称为均缩聚物。
P109 一级交联：一种是通过氨基甲酸酯基、脲基甲酸酯基或缩二脲基等化学键所形成的交联，它们是不可逆的和稳定的，键能都较大，常称为一级交联。
P138缩聚反应：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。
P107硫化三要素：时间、温度、压力P36动态界面缩聚：在搅拌力的作用下使两相中的一相为分散相，另一相为连续相，此时大大的增加了两相的接触面积，而且界面层可以不断的更新，从而促进了缩聚反应的进行。
P121人造纤维：由非纤维状天然高分子化合物经化学加工得到的纤维。
P191阻聚剂：阻聚剂可以防止聚合作用的进行，在聚合过程中产生诱导期（即聚合速度为零的一段时间），诱导期的长短与阻聚剂含量成正比，阻聚剂消耗完后，诱导期结束，即按无阻聚剂存在时的正常速度进行。
缓聚剂：缓聚剂是调节树脂的放热性能，以满足工艺要求的添加剂，它不产生诱导期，只降低聚合速度，缓聚剂除不少品种与阻聚剂相同外，最有效的是α-甲基苯乙烯。
透气性：一般为一定厚度的薄膜于一定时间，与规定压力下，单位面积所透过的气体体积。
P184填空：1.支数表征纤维的粗细程度。
P1922.在橡胶硫化阶段，除了交联键的形成，还存在交联键的、和断裂。
P4353.塑料在长期受热条件下使用时会发生热老化现象，表现为颜色发生变化、机械强度降低、重量有损失等。
P1874.阴离子聚合所用的催化剂为5.过氧化二酰基和过氧化碳酸酯等化合物在分解时除了产生自由基外，还放出气体。
6.溶液聚合时，溶剂对产物分子量有影响只要是因为7.表面活性剂的表面张力随溶质浓度增加而下降达到一定值后，浓度在增加表面张力变化很小。
8.乳化剂可分为阳离子、阴离子、非离子乳化剂。
9.异氰酸酯指数大于2则说明分子不扩链，端基为—NCO，且存留有未反应的异氰酸酯。
高聚物合成工艺学
合 成 高 分 子 材 料 的 主 要 过 程
第2章 高分子化合物的生产过程
高分子合成生产过程大体上可分为以下几个工序:
(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；
(6)回收过程
(4)分离过程；
(5)聚合物后处理过程
此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。
聚合物制造工艺过程举例
2.1 原料准备与精制过程
高分子合成工业的最主要原料是单体，其次是有些生产过程中需要加 入有机溶剂，都可能含有杂质可能对聚合反应产生不利影响(单体纯度 >99%)。 单体贮存注意： a. 防止单体与空气接触产生爆炸、产生过氧化物。 b. 提供可靠的措施，保证在任何情况下贮罐不会产生过高的压力，以 免贮罐爆破。贮存气体状态单体的贮罐应当是耐压容器。贮罐还应当 远离反应装置，以减少着火危险。 c. 防止有毒易燃的单体泄漏出贮罐、管道和泵等输送设备。 d. 防止单体贮存中发生自聚现象，必要时应当添加阻聚剂。使用时用 NaOH洗涤。
反应物料在反应初期都是易流动液体状态或气体。
高分子合成工业中聚合反应器中的物料形态可归纳为： (a)高粘度熔体(均相)—熔融缩聚、本体聚合 。 (b)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。 (c)固体微粒-液体分散体系(非均相)——自由基悬浮聚合、离子及配位溶液 聚合、溶液缩聚。 (d)胶体分散液(非均相)——自由基乳液聚合。 (e)粉状固体(非均相)——自由基本体聚合、离子配位本体聚合。 (f)固体制品(本体浇铸聚合)。
搅拌器
为使釜式聚合反应器中的传质、传热过程正常进行，聚合釜中必 须安装搅拌器。
螺轴式
螺带式
推进器式
高聚物合成工艺学
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，经过聚合反应(包括缩聚反应等)合成高分子化合物，从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料。
基本有机合成工业、高分子合成工业和高分子合成材料成型工业是密切相联系的三个工业部门。
（2）对于三废的处理：①在进行工厂设计时应当考虑将其消除在生产对程中，不得已时则考虑它的利用，尽可能减少三废的排放量。
必须进行排放时．应当丁解三废中所含各种物质的种类和数量，有针对性地进行回收利用和处理，最后再排放到综合废水处理产所。
不能用清水冲淡废水的方法降低废水中有害物质的浓度。
②对含有不涪于水的油类废水，利用密度的不同，流经上部装有挡板的水池以清除浮油，然后进行生物氧化处理。
③对含有固体微粒的废永应流经沉降池，使微粒自然沉降，然后废水迷往处理中心。
如果废水中溶有较多的有机溶荆.则不适于生化处理，需要焚烧处理。
废水中舍有重金属时·应当用离子交换树脂进行处理。
④有机废渣通常作为锅炉燃料进行焚烧。
(3)回收利用方法:①作为材料再生循环使用;②作为化学品循环使用;③作为能源回收利用 6、最重要的原料来源路线：①石油化工路线;②煤炭路线;③其他原料路线.7、C4馏分的组成：丁烷、丁烯和丁二烯，是石油炼制过程中和液态烃高温裂解过程中产生。
8、引发剂的选择 ①根据聚合方法选择适当溶解性能的水溶性或油溶性引发剂；②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；③根据分解速度常数；④根据分解活化能；⑤根据引发剂的半衰期。
特点：①本体聚合是四种方法中最简单的方法,无反应介质,产物纯净,适合制造透明性好的板材和型材； ②后处理构成简单，可以省去复杂的分离回收等操作过程,生产工艺简单,流程短,设备少,较经济； ③反应器有效反应容积大,生产能力大,易于连续化,生产成本比较低.缺点：①放热量大,反应排除困难,不易保持一定的反应温度；②物料黏度很大 11、本体聚合中改善传热所采用的方法？ ①加入一定量的专用引发剂调节反应速率； ②采用较低的反应温度,使放热缓和； ③反应进行到一定转化率,粘度不高时就分离聚合物； ④分段聚合，控制转化率和“自动加速效应”； ⑤改进和完善搅拌器和传热系统,以利于聚合设备的传热； ⑥采用“冷凝态”进料和“超冷凝态”进料；⑦加入少量内润滑剂改善流动性。
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。
高聚物合成工艺学-名词解释
名词解释：链转移常数：链转移速率常数K tr和增长速率常数K p之比，代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。
P46 均缩聚物：用一种单体分子中含有两种可相互发生缩聚反应的官能团，则其缩聚产物称为均缩聚物。
P109 一级交联：一种是通过氨基甲酸酯基、脲基甲酸酯基或缩二脲基等化学键所形成的交联，它们是不可逆的和稳定的，键能都较大，常称为一级交联。
P138缩聚反应：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。
P107硫化三要素：时间、温度、压力P36动态界面缩聚：在搅拌力的作用下使两相中的一相为分散相，另一相为连续相，此时大大的增加了两相的接触面积，而且界面层可以不断的更新，从而促进了缩聚反应的进行。
P121人造纤维：由非纤维状天然高分子化合物经化学加工得到的纤维。
P191阻聚剂：阻聚剂可以防止聚合作用的进行，在聚合过程中产生诱导期（即聚合速度为零的一段时间），诱导期的长短与阻聚剂含量成正比，阻聚剂消耗完后，诱导期结束，即按无阻聚剂存在时的正常速度进行。
缓聚剂：缓聚剂是调节树脂的放热性能，以满足工艺要求的添加剂，它不产生诱导期，只降低聚合速度，缓聚剂除不少品种与阻聚剂相同外，最有效的是α-甲基苯乙烯。
透气性：一般为一定厚度的薄膜于一定时间，与规定压力下，单位面积所透过的气体体积。
P184填空：1.支数表征纤维的粗细程度。
P1922.在橡胶硫化阶段，除了交联键的形成，还存在交联键的、和断裂。
P4353.塑料在长期受热条件下使用时会发生热老化现象，表现为颜色发生变化、机械强度降低、重量有损失等。
P1874.阴离子聚合所用的催化剂为5.过氧化二酰基和过氧化碳酸酯等化合物在分解时除了产生自由基外，还放出气体。
6.溶液聚合时，溶剂对产物分子量有影响只要是因为7.表面活性剂的表面张力随溶质浓度增加而下降达到一定值后，浓度在增加表面张力变化很小。
8.乳化剂可分为阳离子、阴离子、非离子乳化剂。
9.异氰酸酯指数大于2则说明分子不扩链，端基为—NCO，且存留有未反应的异氰酸酯。
高聚物合成工艺学2
(2)反应程度的影响 a. 反应程度(P)是参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值。 b.逐步缩聚反应的单体转化率与反应程度的关系。 c.当原料为等mol比时，平均结构单元数(Xn)与反应程度(P)关系
反应程度P的取值范围为0～1，极限值是P→1，但不等于1。
d. 缩聚反应的高聚物必须要达到一定的反应程度才有意义。
OH
C
OH
H
2
O
H
OH
A
2, 6- 二羟甲基酚
OH A～
～A－CH2B－A－CHB2OOO－HH HAOC－H2 B－CAH2－CH2OBH －A－B－A～
OH
A
CH2
CH2
A CH2 C H 2O H
CH2
A
CH2OH ～2,A4- 二－O羟H甲B基－酚 A－B－A－2, 6,B4- －三 羟OA甲H基－酚 B－A－B－A～
条件：可在较低温度、较低真空度下进行。 连续法：产量最大的聚酯和聚酰胺的生产。
n aAb
a [ A ] nb ＋ (n-1)ab
主要用来生产聚碳酸酯、芳香族聚酰胺以及芳香族聚酯等。
反应：反应已达预期指标。
(2)应用：要用作热塑性塑料、合成纤维、涂料与粘合剂等，例 (1)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
消光剂：一般为白色颜料，如钛白粉、锌白粉等。
(1)界聚面缩砜聚是、一种聚不平酰衡缩亚聚反胺应。以及芳族杂环聚合物主要用作耐高温塑料。
将一般熔融缩聚法得到的适当分子量范围的产品出料后再进行固相缩聚则可避免上述缺点，且所用的反应设备简单。
其它助剂：增塑剂、着色剂、防老化剂等。
高聚物生产技术常用生产方法与工艺流程
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1.聚合法。
聚合法是目前常用的高聚物生产方法之一。
高聚物合成工艺学绪论课件
探索高聚物在能源储存与转换、环境治理与修复等领域的应用， 为解决能源和环境问题提供解决方案。
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压力控制
聚合反应压力对反应速率和产物性能具有重要影响。压力波动可能 导致产品质量不稳定，因此需要保持恒定的反应压力。
原料和添加剂的控制
原料和添加剂的纯度和配比对高聚物的性能具有重要影响。通过严 格控制原料和添加剂的质量和配比，可以优化产品性能。
工业生产安全与环保
安全生产措施
高聚物合成工业生产过程中存在一定的安全风险，如火灾、 爆炸、中毒等。企业应采取有效的安全生产措施，如定期检 查设备、培训员工、制定应急预案等，确保生产安全。
循环利用与废弃物处理
优化生产过程中的废弃物处理和资源循环利用，降低生产过程中的 环境污染。
绿色溶剂与助剂
探索使用环保的溶剂和助剂，减少对环境的负面影响，实现绿色合 成。
高聚物合成工艺学的跨学科研究与应用
生物医学应用
将高聚物合成工艺学与生物医学领域相结合，开发新型生物医用 材料和器件。
电子信息产业
研究高聚物在电子器件、集成电路、柔性显示等领域的应用，推 动电子信息产业的发展。
产物干燥与储存
将纯化后的高聚物进行干 燥处理，并储存于干燥、 避光的环境中，防止其受 潮、氧化等影响。
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高聚物合成的工业生产
工业生产设备与装置
聚合反应釜
聚合反应釜是高聚物合成工业生产中的核心设备，用于完 成聚合反应过程。其设计和制造需满足高温、高压、耐腐 蚀等要求，确保生产安全和稳定。
输送设备
重要性
高聚物合成工艺学是高分子科学领域 中的重要分支，对于推动高分子材料 的发展和应用具有重要意义。
高聚物合成工艺报告
一、聚氯乙烯生产工艺1、原料（1）原料：氯乙烯、去离子水(处理后的水PH值在5-8.5左右)、分散剂(水解度通常在40%-55%之间)、引发剂(半衰期为2小时)、其他助剂(链终止剂、链转移剂、抗鱼眼剂、防粘釜剂)（2）原料路线：由乙炔法制的氯乙烯,乙炔可由碳化钙和水作用制得，然后由乙炔和氯化氢的作用下制的氯乙烯，其中碳化钙课从煤炭或者天然气中制的。
2、生产工艺（液相悬浮聚合）（1）聚合机理：自由基连锁加聚聚合，它的反应一般由链引发、链增长、链终止和链转移。
（2）聚合的主要工艺条件单体纯度达到99.98%;采用偶氮二已丁腈(AIBN纯度98%)；反应温度控制在55-59度之间；所使用的分子量调节剂是琉基醋酸辛脂；所采用的助剂有链终止剂、链转移剂、抗鱼眼剂、防粘釜剂；反应压力在0.50-0.65MPa之间。
（3）工艺流程图（4）聚合反应设备氯乙烯悬浮聚合的主要设备室聚合釜，大型釜多采用碳钢结构。
国内矮胖釜多采用单层浆，并用三爷后掠式桨叶，瘦长釜用多层桨，并用平桨和涡流桨。
3、聚氯乙烯新品种、改性品种（1）超低聚合度聚氯乙烯树脂这种树脂是一种孔隙率较高的疏松型树脂，具有良好的吸收增塑能力，可显著改进硬制品的抗冲击强度。
可用于做注塑制品、地唱片等等。
（2）耐油耐寒聚氯乙烯树脂氯乙烯和丙烯酸脂共聚可改进氯乙烯的耐油性和耐寒性，这种共聚树脂与增塑剂、填料、颜料及添加剂等共混复合则可制成具有弹性的高分子复合材料，广泛用于制造耐油制品，如垫圈、耐油鞋底、软管等等。
（3）消光聚氯乙烯树脂国外采用悬浮法生产含1.5%1,5-己二烯辅助单体的氯乙烯共聚物，利用两者的相溶性达到小光的目的。
这种树脂表观密度和孔隙率高、颗粒分布均匀、流动性好、易于加工。
4、技术进展（1）聚合釜大型化目前已有127立方米、150立方米、200立方米聚合釜问世。
采用大型釜的同时解决了反应热的导出、粘釜及徐苏终止反应等技术。
（2）工艺控制自动化采用大型电子计算机对聚合过程进行程序控制，达到最高的安全性、生产能力的提高、良好的产品质量、最低环境污染等。
高聚物合成工艺
《高分子化学知识》
第一节 高分子化合物的命名
1、通俗命名法 以单体名称为基础，在前面加“聚”字。
2
2、以原料名称命名
取单体简名，在后面加“树脂”。如： 苯乙烯 聚苯乙烯树脂 氯乙烯 聚氯乙烯树脂 苯酚 甲醛 酚醛树脂 尿素 甲醛 脲醛树脂 甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂 树脂：未经加工的高分子化合物。 塑料：添加了添加剂的树脂
22
第四节
高分子化合物结构
高分子化合物通常是由简单的结构单元重复连 接而形成大分子 一、分子量的多分散性 1、聚合度n是一个平均值 高分子化合物实际上是结构相同而聚合度不 同的化合物的混合物。 例：不同牌号的丁苯橡胶，聚合度各不相同， 即分子量也各不相同。
23
2、分子量与聚合度
分子量Mn= nM0 其中：M0是链节的相对分子质量 （1）加聚物： M0是单体的相对分子质量 （2）缩聚物： M0不是单体的相对分子质量 3、分子量分布 分子量分布是影响聚合物性能、加工和应用 的重要因素
11第三节 Leabharlann 分子化合物的合成自由基型聚合
连锁聚合 合成反应分类
离子型聚合
逐步加聚
逐步聚合
逐步缩聚
12
一、加聚反应
加聚反应：由一种或多种单体通过加成反应 而聚合形成的分子的反应，反应中无低分 子析出。 大部分加聚反应属于连锁聚合反应，也称链 式（连锁）反应，反应需要活性中心。 反应中一旦形成单体活性中心，就能很快传 递下去，瞬间形成高分子。平均每个大分 子的生成时间很短（零点几秒到几秒）。
Y
CH2-CH=CH-CH2 CH2-CH=CH-CH2
Y
顺丁橡胶
CH2-CH
Z
丁苯橡胶5
4、以高分子链的结构特征命名：
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高聚物合成工艺习题一、单选题：1.用合成的高分子化合物为基础制造的有机材料，统称为合成材料，这种合成的高分子化合物又可称作（B、合成的高聚物）2.塑料是一种合成材料，它的基本成分是（C、合成树脂）3.合成纤维是一种合成材料，它的基本成分是(D、线型高分子量合成树脂)4.聚合过程是高分子合成工业中最主要的化学反应过程，反应产物的特点是（A、分子量大小不等）5.合成橡胶可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶，下面属于通用合成橡胶的是（B、丁苯橡胶）6.合成橡胶可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶，下面属于特种合成橡胶的是（B、氯丁橡胶）7.工业生产的高聚物按其化学组成可分为两类，其中包括（D、加聚型高聚物）8.工业生产的高聚物按其化学组成可分为两类，其中包括（D、逐步聚合型高聚物）9.合成聚合物的原料又叫单体，多数是（D、脂肪族化合物）10.自然界最丰富的有机原料是（A、石油）11.我国所产石油大多数属于（A、石蜡基石油）12.石油炼制得到的炼长气C馏分中各种丁烯的含量（B、超过50%）4馏分中丁烷的含量（D、在40%以上）13.石油炼制得到的炼长气C414.高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中本体聚合产品纯度（C、高）15.高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中乳液聚合产品纯度（C、有乳化剂混入）16. 高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中悬浮聚合产品纯度（C、有分散剂混入）17. 高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中溶液聚合产品纯度（C、低）18. 高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中溶液聚合废水废气（C、溶剂废水）19. 高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中悬浮聚合产品纯度（C、废水）20. 高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中乳液聚合产品纯度（C、乳胶废水）21. 高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中本体聚合产品纯度（C、很少）22. 高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中悬浮聚合过程单体的转化率（C、高）23. 高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中乳液聚合过程单体的转化率（C、可高，可低）24. 高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中溶液聚合过程单体的转化率（C、不高）25. 高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种，其中本体聚合过程单体的转化率（C、高（低））26.用自由基反应生产合成橡胶时，目前唯一的工业生产方法是（A、乳液聚合）27.引发剂是自由基聚合反应中的重要试剂，但是其用量很少，一般仅为单体的（A、千分之几）28.工业上可用作自由基聚合反应引发剂的化合物是有限的，大多数是（A、有机过氧化物）29.合成橡胶的玻璃化温度（B、低于室温）30.下面那种方法不是溶液聚合过程中改变产品平均分子量的方法（D、改变溶剂的用量）31.乳夜聚合的主要缺点是聚合物分离析出时，需要加（D、破乳剂）32.表面活性剂在化学结构上有它的共同性：分子中（D、含有亲水基团和亲油基团）33.少量的表面活性剂溶解于水中可使水的表面张力(D、明显降低)34.乳液聚合工业中应用最为广泛的乳化剂是（D、阴离子表面活性剂）35.下列表面活性剂中属于阴离子表面活性剂的是（D、烷基磺酸盐）36.下列表面活性剂中属于阳离子表面活性剂的是（D、季胺盐）37.下列表面活性剂中属于非离子型表面活性剂的是（D、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物）38.在乳液聚合中引发剂的用量一般为单体量的（B、0.01%～0.2%）39.在乳液聚合过程中为了调节PH值使之维持稳定，需使用下列那种添加剂（B、缓冲剂）40.阴离子聚合过程中溶剂及溶剂中的少量杂质（B、不影响链增长过程）41. 阴离子聚合过程中溶剂及溶剂中的少量杂质（B、影响反应速度）42. 阴离子聚合过程中溶剂及溶剂中的少量杂质（B、影响链增长的模式）43.无规聚丙烯不能用作材料原料，其特性是（B、不会结晶）44.下列特性中哪个不是等规聚丙烯的特性（B、不会结晶）46.缩聚反应单体分子中所含的反应性官能团数目需（A、等于或大于2）47.发生缩聚反应的单体所含反应性官能团的数目全部为2时，经缩聚反应生成的最终产物为（A、线型高分子量聚合物）48.高分子合成工业生产的线型缩聚物要求具有高分子量，其聚合度应（B、大于100）49.缩聚反应生成的小分子化合物（B、须及时除去）50. 缩聚反应生成的小分子化合物（B、其残存量对聚合度产生明显影响）51.反应温度在单体或预聚物熔融温度以下进行缩聚反应的方法是（B、固相缩聚法）52.将单体溶解在适当溶剂中进行缩聚反应的方法是（B、溶液缩聚法）53.下列说法错误的是（B、固相缩聚反应温度高于熔融缩聚温度）54.下列说法错误的是（B、界面缩聚对两种单体的配比要求严格）55.各种缩聚实施方法都存在缺点，下列不是熔融缩聚缺点的是（B、单体配比要求不严格）56.各种缩聚实施方法都存在缺点，下列不是溶液缩聚缺点的是（B、反应温度高）57.各种缩聚实施方法都存在缺点，下列不是固相缩聚缺点的是（B、反应速度高）58.工业生产线型缩聚物的最主要的方法是（B、熔融缩聚法）59.可在塑料、橡胶、合成纤维、涂料及粘合剂等各个方面都获得广泛应用的是（A、聚氨酯）60.两种单体A、B或两种以上单体形成的聚合物体系，可分为无序共聚物，交替共聚物、接枝共聚物以及（A、嵌段共聚物）61.两种单体A、B或两种以上单体形成的聚合物体系，可分为嵌锻共聚物、交替共聚物、接枝共聚物以及（A、无序共聚物）62.两种单体A、B或两种以上单体形成的聚合物体系，可分为嵌锻共聚物、无序共聚物、接枝共聚物以及（A、交替聚合物）63.两种单体A、B或两种以上单体形成的聚合物体系，可分为嵌锻共聚物、无序共聚物、交替共聚物以及（A、接枝共聚物）64.大约75%的橡胶制品使用的是（C、共混橡胶）65.根据合成反应合成树脂可分为两类，其中包括（C、逐步聚合合成树脂）66.根据受热后的变化行为合成树脂可分为两类，其中包括（C、热塑性合成树脂）67.按聚合物主链结构和聚合物化学结构合成树脂可分为四类，其中包括（C、碳-硫链合成树脂）68.下列合成树脂中属于碳链合成树脂的是（C、聚烯烃）69.下列合成树脂中属于加成聚合合成树脂的是（C、聚乙烯）70.下列合成树脂中属于热塑性合成树脂的是（C、聚酰胺）71.下列合成树脂中属于碳-氧链合成树脂的是（D、聚环氧乙烷）72.下列合成树脂中属于碳-氮链合成树脂的是（D、聚氨酯）73.下列合成树脂中属于热固性合成树脂的是（C、环氧树脂）74.下列合成树脂中属于碳-硫链合成树脂的是（D、聚酰胺）75.塑料是有机材料，其吸水性（B、低于木材）76.我国参照国际标准（ISO）编制了塑料及树脂缩写代号标准，其中聚氯乙烯的代号为（B、PVC）77.我国参照国际标准（ISO）编制了塑料及树脂缩写代号标准，其中环氧树脂的代号为（B、EP）78.下面对离子交换树脂描述不正确的是(A、具有直链结构)79.下面对离子交换树脂描述不正确的是（A、其部分离子可与溶液中的异性电荷的离子进行交换）80.下面对离子交换树脂描述不正确的是（A、不是合成树脂）81.离子交换树脂骨架虽有七种，但最为重要，产量最大时（B、苯乙烯与丙烯酸系）82.离子交换树脂有4个重要的基本性能，下列哪个不是其重要的基本性能（B、离子性）83.离子交换树脂有4个重要的基本性能，下列哪个不是其重要的基本性能（B、关联度）84.离子交换树脂操作周期分为四个阶段，即（C、交换-反洗-再生-正洗）85.全世界天然橡胶的产量中，我国约占4.3%，居（C、第四位）86.下列合成橡胶属于通用合成橡胶的是（A、丁苯橡胶）87.下列合成橡胶属于特种合成橡胶的是（A、丁腈橡胶）88.下列合成橡胶属于通用合成橡胶的是（B、顺丁橡胶）89.下列合成橡胶属于特种合成橡胶的是（B、聚氨酯橡胶）90.在合成橡胶生产中最常采用的聚合方法是（C、乳液聚合）91.橡胶的加工过程可分为四个工序，依次是（D、生胶塑炼→胶料的混炼→混炼胶的加工成型→硫化）92.下面对橡胶的加工过程中生胶的塑炼描述错误的是（A、使分子量增加）93.橡胶加工的硫化历程可分为四个阶段，橡胶性能急剧变化的阶段是（B、热硫化阶段）94.橡胶的工艺性能有四个方面，下面不属于工艺性能方面的是（D、弹性）95.橡胶的工艺性能有几个方面，下面不属于工艺性能方面的是（C、透气性）96.丁苯橡胶是一种综合性能较好的通用合成橡胶，约占整个合成橡胶产量的（A、60%）97.1993年德国首先制得了丁苯橡胶，所用原料是（B、乙炔）98.丁苯橡胶是一种通用合成橡胶，约占整个合成橡胶产量的（D、60%）99.1942年美国也合成出了丁苯橡胶，商品名为GR-S,所用原料是（B、石油）100.下面对丁苯橡胶的主体结构描述不正确的是（C、结构规整）101.工业生产中为了制取无规分布的溶液丁苯橡胶常采用一些方法，其中包括（B、添加无规剂）102.工业生产中为了制取无规分布的溶液丁苯橡胶常采用一些方法，下列方法中最好的是（B、添加无规剂）103.下面有关溶液丁苯橡胶描述错误的是（B、分子链交联度较高）104.下列性能中不属于顺丁橡胶的性能优点的是（B、加工性能好）105.下列性能中不属于顺丁橡胶的性能优点的是（D、拉伸强度高）106.下列哪个性能不属于顺丁橡胶的性能缺点（B、与其它弹性体易于相容）107.下列哪个性能不属于顺丁橡胶的性能缺点（A、不易冷流）108.在合成橡胶中，价格最低的是（C、顺丁橡胶）109.下列说法正确的是（A、聚乙烯的熔融指数越少，其分子量越高）110.下列说法正确的是（C、聚乙烯的熔融指数越大，其分子量越低）111.聚乙烯工业产品大致划分为四种类型，Ⅳ型为（D、高密度均聚物）112.聚乙烯工业产品大致划分为四种类型，Ⅲ型为（C、高密度共聚物）113.聚乙烯工业产品大致划分为四种类型，Ⅱ型为（B、中密度聚乙烯）114.聚乙烯工业产品大致划分为四种类型，Ⅰ型为（B、中密度聚乙烯）115.对高效催化剂应满足的要求描述错误的是(D、低孔隙率，具有少量裂纹)116.目前中国工业生产聚丙烯的方法有三种，不包括下列（D、连续式液相本体法）117.目前中国工业生产聚丙烯的方法有三种，不包括下列（A、液相气相组合式间歇本体法）118.在液相本体法聚丙烯生产工艺种，调节产品分子量的是（A、氢）119.ABS是有三种单体为基础合成的一系列聚合物的总称，这三中单体为：丁二烯、丙烯腈以及（C、苯乙烯）120.ABS是有三种单体为基础合成的一系列聚合物的总称，其中符号B代表（C、丁二烯）121.ABS是有三种单体为基础合成的一系列聚合物的总称，其中符号A代表（C、丙烯腈）122.ABS是有三种单体为基础合成的一系列聚合物的总称，其中符号S代表（C、苯乙烯）123.ABS是有三种单体为基础合成的一系列聚合物的总称，这三中单体为：苯乙烯、丙烯腈以及（C、丁二烯）124.ABS是有三种单体为基础合成的一系列聚合物的总称，这三中单体为：苯乙烯、丁二烯以及（C、丙烯腈）125.ABS树脂含有分散相、基体相。