聚合工艺简化版
聚合物的生产工艺有哪些
聚合物的生产工艺有哪些随着工业化的进程,聚合物在各个领域中扮演着愈发重要的角色,从塑料制品到纤维材料,聚合物的生产在现代社会发挥着不可或缺的作用。
而聚合物的生产工艺也在不断发展,以满足不同产品对材料性能和成本的需求。
常见的聚合物生产工艺1. 原位聚合法原位聚合法是指在反应器中,通过加入单体和引发剂等反应物,使反应物在反应器中发生聚合反应,从而生成聚合物。
这种方法生产的聚合物通常具有较高的纯度和分子量,适用于高端应用领域。
2. 溶液聚合法在溶液聚合法中,单体被溶解在适当的溶剂中,加入引发剂等反应物后在适当条件下进行反应。
这种方法的优点是反应条件易于控制,可以得到分散性好的聚合物溶液,适合进行后续加工处理。
3. 熔体聚合法熔体聚合法是将单体在高温下熔化后,在加入引发剂等反应物进行聚合反应。
这种方法具有生产效率高、生产成本低等优点,适用于大规模生产聚合物产品。
4. 悬浮聚合法悬浮聚合法是将单体悬浮于溶剂中,通过搅拌等方式使其均匀分散,并加入引发剂等反应物进行聚合反应。
这种方法生产的聚合物粒径均匀,适合用于制备颗粒状聚合物产品。
5. 流变聚合法流变聚合法是通过控制聚合物溶液在流体中的流动状态来控制聚合物的形貌和性能。
这种方法可以调控聚合物的形状、大小等特征,适合生产纳米级或特殊形状的聚合物产品。
未来发展趋势随着科学技术的不断进步,聚合物的生产工艺也在不断创新。
未来的发展趋势可能包括:更加环保的生产工艺,减少或回收废物的技术;智能化生产工艺,利用先进的控制技术提高生产效率和产品质量;定制化生产工艺,根据不同产品需求定制精确的生产工艺流程等。
总之,聚合物的生产工艺多种多样,每种方式都有其适用的场景和优势。
随着科技的不断发展,聚合物的生产工艺也会不断完善,为各个领域的需求提供更好的解决方案。
聚合物合成工艺设计
聚合物合成工艺设计聚合物合成工艺设计一、聚合物的合成工艺1、热压合成热压合成是指在热压机上通过压力密实,使原料反应,利用压力、温度等好的物理条件促使原料反应,使形成的聚合物具有均一结构和克制度。
这种合成方法有两个优点:1) 合成所需的能耗较低,2) 合成时间较短,但是热压合成反应温度在聚合物热变形温度以下,反应时间较短,仅有一部分工厂拥有热压合成机,因此,这种方法并不能满足所有聚合物的合成需求。
2、水热合成水热合成可利用聚合物在水中的溶解性,是一种比较常用的聚合物合成方法。
水热合成是指在高温水和高温气体中对聚合物进行反应,使原料在水中发生聚合,形成的聚合物具有均一结构和克制度。
这种合成方法有三个优点:1) 无需反应室;2) 反应温度低;3) 反应条件简单,但由于特定的聚合物在水中的溶解性和水热合成反应温度较低,反应时间较长,聚合物很容易磏面变质,因此,不适用于大规模合成。
3、溶剂聚合溶剂聚合也称为液相聚合,是指将聚合物原料加入溶剂中,加热、反应,使聚合物形成,这种合成方法受到的应用最多,可以制成高级聚合物,如聚酯、聚酰胺等。
在这种合成方法中,聚合物原料具有较高的溶解度,合成时间较短,但溶剂聚合的反应温度比较高,聚合物的熔点较低,不适合大规模合成。
二、聚合物合成工艺的选择1、热压合成热压合成最适合制造低熔点、结晶度大的聚合物,如聚醚醚酮、聚醚醚醚、聚醚、聚氨酯、聚酰胺等,这些聚合物在热压机上的反应温度比较低,同时可以在反应时间较短的情况下实现克制度高、结构均一的聚合物。
2、水热合成水热合成最适合制造溶于水的聚合物,如聚氨酯、聚醚醚酮、聚醚醚醚、聚醚、聚酰胺等,这些聚合物在水中可以容易溶解,可以在较短的时间内实现克制度高、结构均一的聚合物。
3、溶剂聚合溶剂聚合最适合制造有较高溶解度的聚合物,如聚酯、聚酰胺等,这些聚合物可以在芳香烃溶剂中溶解,可以在较短的时间内实现克制度高、结构均一的聚合物。
聚合工艺简介
胶黏剂与涂料制备
胶黏剂
聚合物胶黏剂、橡胶胶黏剂等。
涂料
聚合物涂料、高固含量涂料等。
橡胶与纤维制备
橡胶制品
轮胎、胶管、橡胶垫等。
纤维制品
尼龙纤维、涤纶纤维等。
医用高分子材料制备
医疗器械
人工关节、心脏瓣膜等。
药物载体
缓释药物、靶向药物等。
生物材料
组织工程支架、生物相容膜等。
04
聚合工艺的优缺点
优点
近年来,随着纳米技术的发展,纳米聚 合物成为研究热点。
20世纪70年代后,随着环保意识的提高 ,出现了可生物降解的聚合物,如聚乳 酸、聚羟基脂肪酸酯等。
20世纪初,出现了本体聚合等方法,并 开始研究聚合物结构和性能。
二战后,随着工业发展和技术进步,出 现了悬浮聚合和乳液聚合等方法,并实 现了工业化生产。
反应时间
确定反应时间,以完成聚合反应并获得理想的聚合物结构。
聚合物后处理
聚合物分离
将聚合物从反应体系中分 离出来,进行后续处理。
聚合物洗涤
用适当的溶剂或水洗涤聚 合物,以去除残留的引发 剂和其他杂质。
聚合物干燥
将洗涤后的聚合物进行干 燥,以获得高纯度的聚合 物。
废弃物处理
废弃物分类
将废弃物分为可回收物和不可回 收物。
聚合工艺简介
汇报人:
日期:
• 聚合工艺概述 • 聚合工艺流程 • 聚合工艺的应用领域 • 聚合工艺的优缺点 • 聚合工艺实例分析
01
聚合工艺概述
聚合工艺的定义
聚合工艺是一种化学过程,通过 该过程将小分子单体结合成大分
子聚合物。
聚合工艺通常涉及引发剂、催化 剂、反应温度、压力和单体浓度
聚合工艺(复杂版)
这三种组份分别进入反应工段。 2.1.1 烷基铝贮存和计量(本单元与ⅠPP共用) 本装置使用100%浓度的烷基铝,贮存在有氮气保护的钢瓶里。烷基 铝从钢瓶中用氮气压送至TEAL贮槽D111,再从D111用氮气压送至 TEAL计量罐D101,经过TEAL过滤器F101过滤后,用由自动控制回路 调节的TEAL计量泵P30101A/B将三乙基铝送至催化剂预接触罐D30201 。D101在氮封微正压下操作,用TEAL密封罐D103密封,D101只是在 吹扫时把冲洗油输送至废油罐D102时才加压,由于烷基铝的危险性, 这个工段设置了固定冲洗(用油)和吹扫(用氮气)系统以便于检修 。新鲜油存贮在冲洗油罐D104。氮封压力下用冲洗油泵P102,经冲洗 油过滤器F102过滤后分配给需要检修的各部分(泵、过滤器、仪表) 。废油收集在D102,然后送至废油处理单元。 在此区域设置了两个火焰检测器与两个联锁相连,以便在TEAL泄漏的 情况下切断送料。 2.1.2 给电子体贮存和计量 给电子体贮存在给电子体贮罐D30110A/B/C/D,根据装置负荷和生产 牌号决定使用纯的或是油稀释过的给电子体,以及给电子体的类型。 用由自动流量控制回路调节的计量泵P30104A/B/C/D将给电子体送到
丙烯在流量控制下经丙烯安全过滤器F30201A/B过滤后送入 R30201,其流量可以通过与环管反应器的密度串级控制来调整。 总的进料分成四部分: 丙烯在流量控制下加入预聚合反应器R30200。(FIC204) 丙烯在流量控制下冲洗预聚合反应器循环泵P30200。(FIC221 ) 丙烯在流量控制下冲洗R30201循环泵P30201。(FIC241) 丙烯在通过反应器密度控制器设定的总流量控制(包括前面的三 股流体)下直接加入R30201(FIC203)。 2.3.4 浆液自R30201至R30202的转移 由于R30201为满液操作,与总进料质量流量相等的出料物流通过 浆液转移管线(带连接)连续排入R30202。为保证带连接的流速 ,避免堵塞,P30202出口部分物料在带连接内循环。 2.3.5 第二环管反应器R30202的丙烯进料 丙烯在流量控制下经丙烯安全过滤器F30201A/B过滤后送入 R30202,其流量通过与环管反应器的密度串级控制来调整。 总的进料分成三部分:
聚合工艺流程图
聚合工艺流程图聚合工艺流程图(Polymerization Process Flow Diagram)是用于描述聚合工艺的图表,它展示了从原料准备到最终产品的整个制造过程。
下面是一个典型的聚合工艺流程图,共有六个主要步骤:第一步:原料准备在这一步骤中,原料被准备和混合以满足聚合的需要。
通常使用的原料包括单体(monomer)、引发剂(initiator)和溶剂(solvent)。
单体是用于聚合的基本化学物质,而引发剂用于启动聚合反应。
溶剂有助于保持反应体系的稳定性。
在原料准备阶段,必须确保原料的准确配比和合理混合。
第二步:反应在这一步中,原料混合物被引入反应器中,聚合反应在适当的温度和压力下进行。
反应的时间可以根据不同的聚合工艺和所需的产品特性进行调整。
在反应过程中,单体会逐渐链接形成高分子链,并释放出热量。
在这一步骤中,重要的是控制反应的速度和反应的完整性。
第三步:分离在反应结束后,产生的聚合物需要与反应体系中的其他物质进行分离。
这可以通过物理或化学手段来实现。
常见的分离方法包括过滤、离心、蒸馏等。
其中,过滤是最常用的分离方法,可通过筛选杂质和溶剂来分离纯净的聚合物。
第四步:加工在分离之后,聚合物需要进行加工,以满足实际应用的需要。
加工的具体方法取决于聚合物的性质和应用领域。
常见的加工过程包括挤出、注塑、成型等。
这些加工过程可以将聚合物转化为不同形状和尺寸的制品。
第五步:后处理在加工过程之后,聚合物制品需要经过一些后处理步骤,以改善其性能。
例如,聚合物制品可以通过冷却、热处理或化学处理来改善其强度、硬度、透明度等特性。
后处理也可用于去除表面缺陷和杂质。
第六步:产品包装和质检最后,聚合物制品需要进行包装和质量检查。
包装可以根据制品的性质和大小进行定制,以保护制品在运输和储存过程中不受损。
质检是确保产品质量符合标准的关键步骤,包括外观质量、物理性能、化学性质等的检查。
综上所述,聚合工艺流程图展示了从原料准备到最终产品的制造过程。
聚合化学合成工艺
一、聚合物合成工业与生产工艺概述1. 简述高分子化合物的生产过程:原料准备与精制、催化剂(引发剂)配制、聚合反应、分离过程、聚合物后处理。
2. 比较连续生产和间歇生产工艺的特点:(1)间歇生产(聚合物在聚合反应器中分批生产的,当反应达到要求的转化率时,将聚合物从聚合反应器中卸出):a. 不易实现操作过程的全部自动化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。
c. 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。
(2)连续生产(单体和引发剂(催化剂)等连续进入聚合反应器,反应得到的聚合物连续不断地流出聚合反应器):a. 容易实现操作过程的全部自动化,所得产品的质量规格稳定。
b.适合大规模生产,劳动生产率高,成本较低。
c. 缺点:不宜经常改变产品牌号。
3. 自由基聚合的实施方法有哪些及特征:4. 影响聚合物分子量和其分子量分布的主要因素:(1)分子量:单体浓度(单体浓度增大,聚合速率增大,聚合度增大);单体杂质(部分杂质有链转移、缓聚或阻聚的作用,聚合度下降);引发剂浓度(引发剂浓度增大,聚合速率增大,分子量下降);温度(温度升高,聚合速率增大,分子量下降)。
(2)分子量分布(在不同反应阶段所生成的聚合物的分子量是变化的,产物分子量不均一,必然会有一定分布):自动加速过程、链转移导致的支化和交联、不同聚合阶段聚合条件不同。
二、本体法自由基聚合工艺1. 自由基本体聚合的优缺点,以及解决这些缺点的方法有哪些?(1)优点:由于不含溶剂或其他反应介质,产品纯净;工艺简单、流程短、生产设备少、投资也较少;反应器有效反应容积大,生产能力大,易于连续生产。
(2)缺点:放热量大,反应热排除困难,不易保持一定的反应温度(分子量分布变宽;自动加速效应,局部过热,使低分子气化,产品有气泡变色,温度失控、引起爆聚);单体是气或液态,易流动,聚合反应发生以后,生成的聚合物如溶于单体则形成粘稠溶液,聚合程度越深入,物料越粘稠,甚至在常温下会成为固体(分子量分布变宽;凝胶效应,含有未反应的单体和低聚物)。
溶液聚合的主要工艺流程
溶液聚合的主要工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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聚合物合成的基本工艺流程
聚合物合成的基本工艺流程在化学领域中,聚合物是由重复单元结构组成的高分子化合物,常用于制备塑料、橡胶、纤维等材料。
聚合物的合成过程是通过将单体分子通过聚合反应进行连接而形成的。
下面将介绍聚合物合成的基本工艺流程。
1. 单体选择与准备在聚合物合成过程中,首先需要选择合适的单体进行反应。
这些单体通常是具有活性官能团的化合物,能够参与到聚合反应之中。
在选择单体时,需要考虑其反应活性、官能团的类型以及所需的聚合度等因素。
选择好单体后,需要对单体进行准备工作,确保其纯度和稳定性。
通常会通过物理或化学方法对单体进行精细处理,以满足后续聚合反应的要求。
2. 聚合反应聚合反应是将单体分子通过共价键连接成高分子链的过程。
根据不同的聚合机理,聚合反应可以分为添加聚合、开环聚合和缩聚等不同类型。
在聚合反应中,通常需要引入引发剂或催化剂,以启动聚合反应并控制反应速率。
此外,反应条件如温度、压力、溶剂选择等也会影响聚合物的结构和性质。
3. 分子量控制与功能化在聚合物合成过程中,分子量是一个重要的参数,直接影响着聚合物的物理性质和应用性能。
因此,在聚合反应中需要进行分子量控制,确保所得聚合物具有合适的分子量。
此外,在聚合反应结束后,可以对聚合物进行功能化处理,引入不同官能团或结构单元,以赋予聚合物特定的性能,如增强机械性能、改善耐热性等。
4. 纯化与表征最后,在聚合物合成完成后,需要进行纯化和表征工作。
纯化过程可以采用溶剂抽提、结晶、凝胶渗透色谱等方法,去除杂质和未反应单体,得到纯净的聚合物样品。
在表征方面,常用的方法包括核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)等,通过这些手段可以了解聚合物的结构、分子量分布等信息。
结语通过以上基本工艺流程,我们可以了解到聚合物合成的主要步骤和关键技术。
在实际应用中,不同的聚合物体系会有各自特定的合成方法和注意事项,需要结合具体情况进行调整和优化。
随着科学技术的不断进步,聚合物合成领域也将迎来更多创新和发展机遇。
聚合工艺1
重点监控工艺参数
聚合反应釜内温度、压力,聚合反应釜内搅拌速率;引发剂流量;冷却水流量;料仓静电、可燃气体监控等。
安全控制的基本要求
反应釜温度和压力的报警和联锁;紧急冷却系统;紧急切断系统;紧急加入反应终止剂系统;搅拌的稳定控制和联锁系统;料仓静电消除、可燃气体置换系统,可燃和有毒气体检测报警装置;高压聚合反应釜设有防爆墙和泄爆面等。
14聚合工艺反应类型放热反应重点监控单聚合反应釜粉体聚合物料仓工艺简介聚合是一种或几种小分子化合物变成大分子化合物也称高分子化合物或聚合物通常分子量为110的反应涉及聚合反应的工艺过程为聚合工艺
14、聚合工艺
反应类型
放热反应
重点监控单元
聚合反应釜、
粉体聚合物料仓
工艺简介
聚合是一种或几种小分子化合物变成大分子化合物(也称高分子化合物或聚合物,通常分子量为1×104—1×107)的反应,涉及聚合反应的工艺过程为聚合工艺。聚合工艺的种类很多,按聚合方法可分为本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等。
涤纶生产;
锦纶生产;
维纶生产;
腈纶生产;
尼龙生产等。
(4)橡胶生产
丁苯橡胶生产;
顺丁橡胶生产;
丁腈橡胶生产等。
(5)乳液生产
醋酸乙烯乳液生产;
丙烯酸乳液生产等。
(6)涂料粘合剂生产
醇酸油漆生产;
聚酯涂料生产;
环氧涂料粘合剂生产;
丙烯酸涂料粘合剂生产等。
(7)氟化物聚合
四氟乙烯悬浮法、分散法生产聚四氟乙烯;
工艺危险特点
(1)聚合原料பைடு நூலகம்有自聚和燃爆危险性;
聚合生产工艺
聚合生产工艺聚合生产工艺是一种将多个独立的原料通过化学反应结合在一起,形成高分子化合物的过程。
它是一种重要的工业过程,被广泛应用于塑料、橡胶、纺织品、涂料等领域。
聚合生产工艺的首要步骤是原料准备。
聚合反应需要使用至少两种原料,通常为单体和引发剂。
单体是构成聚合物的基本单位,引发剂则通过引发化学反应来促使单体之间的结合。
在原料准备阶段,需要确保原料的纯度和质量,以确保最终产品的性能。
接下来是聚合反应。
聚合反应可通过不同的方式实现,包括自由基聚合、离子聚合和缩聚反应等。
自由基聚合是最常用的聚合反应方式,通过引发剂将单体中的双键或其他活性基团引发反应,形成长链高分子。
离子聚合则是通过引入带电粒子(阳离子或阴离子)来进行的,缩聚反应则是通过两个不同的单体分子间的化学反应来进行的。
聚合反应后,得到的是一个高分子混合物。
这时需要进行分离和纯化。
分离是将不同的聚合物分别提取出来,得到纯净的单一聚合物。
这一过程通常通过溶剂萃取、沉淀、过滤等方法实现。
纯化则是除去混合物中的杂质,提高聚合物的纯度和质量。
最后是加工和成型。
纯净的聚合物可通过不同的方法加工成所需的形状和尺寸,如挤出、注塑、压延、吹塑等。
这一过程需要根据产品的具体要求和实际应用进行调整和控制,以确保最终产品的性能和使用效果。
聚合生产工艺的优点在于可以生产出各种不同性能和用途的高分子材料。
通过调整原料比例、反应条件和处理工艺,可以获得不同的聚合物结构和性能,满足不同领域的需求。
此外,聚合生产工艺还具有较高的生产效率和低成本,适用于大规模产业化生产。
然而,聚合生产工艺也存在一些挑战和难点。
首先,聚合反应的条件和反应物的选择对最终产品的性能有重要影响,需要进行大量的试验和优化。
其次,聚合反应过程中可能会产生副产物,对环境造成污染。
因此,在聚合生产工艺中需要关注环保和可持续发展的要求,采取有效的措施进行处理和减少不良影响。
综上所述,聚合生产工艺是一项重要的化学工艺,通过合理的原料准备、聚合反应、分离纯化和加工成型等步骤,可以生产出各种高分子材料。
聚合工艺(简化版)
本装置中使用的液体过氧化物为2、5-二甲基-2、5-二过氧化特丁基-己 烷,属于有机过氧化物,比较稳定。闪点56℃,易受热分解,分解后 产生易燃易爆的气体,该系统所有设备和罐均用循环冷却水伴冷。因 此在过氧化物贮存间设置高/低温报警。为了防止过氧化物泄漏扩散, 在过氧化物罐等周围设置围堰,同时在旁边设置蛭石等吸附剂用来清 除泄漏的过氧化物。
(7) 乙烯
乙烯在正常贮存和处理条件下是一种稳定的物质,无聚合的危险,但 在高温高压下,它会聚合生成聚乙烯;乙烯是易燃物质,应注意贮存 和工作区域的通风,远离火源,并应采取预防措施防止静电积聚。乙 烯引起的火灾,可以采取常规的灭火方法如水,干粉。
3.2有毒物料
(1)三乙基铝(TEAL)
生产无规共聚物,需在环管反应器中加入一定量的经700单元精
制的乙烯。生产嵌段共聚物时,则在环管反应器中生成的丙烯聚合物
浆液(经高压闪蒸分离罐分离回收未反应的单体丙烯后)中加入一定
比例的丙烯、乙烯和氢气进入气相流化床反应器进行共聚反应。生成
的嵌段共聚物经低压闪蒸系统分离出未反应的单体并回收利用,聚合
选用瑞典SAF2205双向钢,料仓气力输送等系统选用合金铝材质。挤压
造粒机组需进口。
环管反应器所需材质为LTCS低温用钢需国外引进,为夹套结构,环管 制造精度要求非常高,焊接工艺要求十分严格。其次该装置的转动机械 类型多、规格大、可靠性要求高,因此引进设备数量多,包括PP装置专 用与反应器连为一体操作压力为4.4MPa(G)高速、流量为7000m3/h的轴 流泵,有上万转的丙烯输送高速离心泵,有易爆、易燃、有毒的三乙基 铝往复式计量泵,往复式的氢气及循环丙烯压缩机,螺杆式冷冻机组
(4) 氮气 氮气是无色无味气体,不燃烧也不支持燃烧,无毒。但可以稀释
关于聚合工艺情况的说明
关于聚合工艺情况的说明
聚合工艺是指将多个单体分子聚合成高分子化合物的过程,是现代化学工业中非常重要的工艺之一。
聚合工艺的原理是利用聚合反应,将小分子连接成大分子,形成具有特定结构和性能的高分子材料。
聚合工艺的应用非常广泛,包括合成橡胶、合成纤维、涂料、塑料等领域。
不同聚合工艺的流程和条件有所不同,但大体上可以分为以下步骤:
1. 配料与预处理:根据聚合反应的需要,将各种原料和助剂配制成一定比例的混合物。
2. 聚合反应:在聚合釜中进行聚合反应,使单体分子聚合成高分子化合物。
3. 后处理:对聚合物进行后处理,如洗涤、干燥、造粒等,以满足最终产品的要求。
聚合工艺的特点是生产效率高、能耗低、产品性能优异。
然而,聚合工艺也存在一些问题,如聚合反应的放热效应、聚合产物的分离和纯化等,需要采取相应的措施加以解决。
未来聚合工艺的发展方向是实现绿色化、智能化和高效化。
绿色化是指减少聚合工艺对环境的污染,智能化是指实现聚合过程的自动化和智能化控制,高效化是指提高聚合产物的质量和产量。
聚合工艺
(3)悬浮聚合:又称珠状聚合,它是将不溶于 水的单体在强烈的机械搅拌下分散为油珠状液 滴并悬浮于水中。
链增长的反应所需温度较低,链转移反应所需 温度较高。因此升高温度有利于链转移反应, 易于生成支链较多的高聚物。
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温度升高,聚合速率加快,分子量下降, 生成支链较多的高聚物。
2) 压力:
一般来说,压力对液相聚合和固相聚合影响 较小,但对气态单体的聚合速率和分子量影 响很大。
增加压力,能促使活性链与单体之间碰撞次 数增加,并能降低其反应系统所需活化能, 因而不仅使反应加快,反应温度降低,并能 增加高聚物的分子量。
生键的异裂或均裂反应。异裂反应是共价键化 合物在外界条件作用下,共用电子归某一原子
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所有,结果产生两个离子。 均裂反应是指共键化合物在外界条件下(光、
热、辐射能),共用电子对均裂为两个独电子, 均分给两个原子(或原子团)而形成两个带一 个电子的基团,这种独电子基团叫自由基。 B、自由基的活性: 共价键均裂的难易程度与原子间结合的键能大 小有关。键能愈大,键愈牢固,均裂往往发生 在键能最小的地方。 自由基一般都具有很高的活性,其活性与它的 结构有关。
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两种以上的单体分子间进行的共聚合反应则称 为多元聚合。
参加连锁聚合反应的单体,一般是含有不饱和 键的单体,如:单烯类、共轭二烯类、炔烃、 羰基类化合物,以及一些环状化合物。
1、自由基型聚合反应机理: 1)自由基的产生和活性: A、自由基的产生: 共价键化合物在不同的外界因素影响下,可发
聚合工艺流程
聚合工艺流程聚合工艺是一种将多种材料结合在一起形成一个整体的工艺方式。
聚合工艺流程通常包括原料准备、材料混合、成型、固化等多个步骤。
首先是原料准备。
在聚合工艺中,通常需要准备多种不同的原材料。
这些原料可以是液态、固态或粉末状的,根据具体的工艺要求选择合适的原料。
这些原料可能包括树脂、填充剂、固化剂等。
接下来是材料混合。
将不同的原材料按照一定的配方比例混合在一起。
混合可以通过手工搅拌、机械搅拌或其他方式进行。
混合的目的是将不同的原料均匀地分散在一起,以便在后续的工艺步骤中能够获得均一的成品。
然后是成型。
在聚合工艺中,成型是将混合好的材料放入模具中,在一定的温度和压力条件下形成所需的形状。
成型可以通过压力成型、注塑成型、挤出成型等方式进行。
不同的成型方式适用于不同的材料和产品要求。
最后是固化。
聚合工艺中,固化是指让材料在一定的温度和时间条件下发生化学反应,形成坚固的成品。
固化可以通过加热、加压、辐射等方式进行。
固化过程中,需要控制好温度和时间,以确保材料能够充分反应,并获得理想的物理和化学性质。
聚合工艺流程可以根据具体的产品要求和材料特性进行调整和优化。
不同的材料和产品可能需要不同的工艺步骤和参数。
通过合理设计和控制,可以获得更好的产品性能和生产效率。
聚合工艺在各个领域都有广泛的应用。
例如,在汽车制造中,聚合工艺可以用于制造车身、零部件等。
在建筑领域,聚合工艺可以用于制造玻璃纤维增强塑料管道、板材等。
在电子领域,聚合工艺可以用于制造电路板、封装材料等。
总之,聚合工艺流程是一种将多种材料结合在一起形成一个整体的工艺方式。
它包括原料准备、材料混合、成型、固化等多个步骤。
通过合理设计和控制,可以获得更好的产品性能和生产效率。
聚合工艺在各个领域都有广泛的应用。
聚合物的合成与工艺
聚合物的合成与工艺姓名:胡亚鹏班级:Y130402学号:S2*******聚甲基丙烯酸甲酯的合成及工艺一:聚甲基丙烯酸甲酯简介 以丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树酯,相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料,其中以聚甲基丙烯酯甲酯应用最广泛。
聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA ,俗称有机玻璃,是迄今为止合成透明材料中质地最优异,价格又比较适宜的品种。
化学式: [C 5O 2H 8]n结构式:二:聚甲基丙烯酸甲酯的合成1,甲基丙烯酸甲酯单体的合成方法(1)丙酮氰醇法H 2C CCH 3C O OCH 3nH 3C C O CH 3H 3C C CN CH 3OH H 2CC CH 3C NH 2·H 2SO 4O H 2C C CH 3C O OCH 3NH 2HSO 4H 2SO 4HCN CH 3OH丙酮氰醇和硫酸反应生成甲基丙烯酸硫酸盐,然后再和甲醇反应,生成甲基丙烯酸甲脂。
丙酮氰醇是由氢氰酸和丙酮反应而成。
硫酸用量为1.4~1.8mol/molACH,硫酸既作为反应物,也作为溶剂。
首先生成甲基丙烯酰胺硫酸盐,副产物是a-羟基异丁烯酰胺硫酸盐(有水的情况下生成),而a-羟基异丁烯酰胺硫酸盐在比较高的温度和比较长的时间会生成甲基丙烯酰胺硫酸盐。
整个反应需要加入阻聚剂。
第一步反应80~100度,然后快速升高120~160度,整个反应时间1小时,这步转化率一般(按ACH算)是94%。
接下来用甲醇和水醋化甲基丙烯酸酰胺硫酸盐。
这个反应温度是100~150度,压力是7atm,反应时间是1小时,一步转化率是(以甲基丙烯酰胺算)82%,甲醇和甲基丙烯酸循环反应,最终甲基丙烯酸甲酯的转化率接近90%。
(2)异丁烯氧化法异丁烯用酸性离子交换村脂作催化剂水合成叔丁醇,然后和空气在催化剂条件下反应生成甲基丙烯醛(反应温度300~420度,催化剂为含钼、铋、镁的氧化物,转化率为96%),再与空气在催化剂条件下反生成甲基丙烯酸(反应温度250~350度,氧与甲基丙烯醛的摩尔比为1:2,转化率为86%),得到的反产物用吸收、萃取等方法进行分离、提纯:最后用强酸阳离子交换树脂作催化剂,甲基丙烯酸经醇化反应得到甲基丙烯酸甲酯(反应温度70度,甲基丙烯酸与甲醇的摩尔比为1:14)。
聚合工艺
分离工艺
回收工艺
生产控制因素 杂质
单体浓度和配料比
聚合温度
催化剂
丁苯嵌段共聚物SBS(阴离子聚合)
脱气
溶剂回收
生产控制因素 引发剂 杂质含量 聚合温度和时间
溶剂和极性添加剂
星型SBS乙烯(配位聚合)Fra bibliotek 聚合速率影响因素
分子量影响因素
聚合分离设备
低密度聚乙烯(本体聚合) 乙烯气相本体聚合的特点:
1、聚合热大 95.0kJ/mol 2、聚合转化率较低 20~30% 3、聚合物平均分子量小 4、易发生链转移反应 5、存在压力和氧浓度的临界值关系
影响聚合反应的主要因素 压力
温度:采用引发剂半衰期为1min 的温度
引发剂:
链转移剂:
工艺流程
聚苯乙烯(悬浮聚合) 特点
自由基聚合
转化率最高为98% 均相反应
pH值降低
氯丁橡胶(乳液聚合)
聚合影响因素
1、引发剂 2、乳化剂
3、调节剂
4、聚合温度
5、转化率
工艺流程
聚丙烯酸酯(乳液聚合)
通用工艺流程特点
1、半连续操作
2、真空抽料 3、用循环水加热和冷却 4、种子乳液、核壳结构、梯形结构
乙烯纯度:
生产工艺
聚氯乙烯(本体法) 主要影响因素 1、预聚合 搅拌速度
聚合温度
引发剂
半衰期低于10min
反应热排除及预聚单体量
2、后聚合 引发剂 聚合温度 产品的空隙率
聚合热排除 粘釜程度
工艺流程
聚氯乙烯(悬浮聚合)
聚合反应特征 1、特殊的沉淀聚合 2、自动加速效应 3、聚合物分子量受聚合温度制约
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物经汽蒸、干燥、风送至挤压造粒,再经掺混、包装出厂。
A)原料和辅助原料
1.丙烯 2.乙烯 3.氢气 4.三乙基铝 5.给电子体 6.催化剂 7.烃油及烃油脂 8.防结垢剂 9.稳定剂
B)公用工程
1.循环冷却水给水 2.脱盐水 3.蒸汽 4.氮气 5.仪表风 6.工厂风 7.电源 8.工业水 9.消防水
操作条件为80℃、1.8MPa(G)的闪蒸罐和操作温度105℃、操作压力为
0.02MPa(G)的汽蒸罐以及操作条件为90℃、0.01MPa(G)的干燥器。装
置工艺介质腐蚀性虽然不强,但其对洁净度有很高的要求。因此,装置 内主要的设备材质为304SS、316SS、316L等超低碳不锈钢和低合金钢 为主,关键的设备如汽蒸罐、干燥器等考虑应力腐蚀和晶间腐蚀问题而 选用瑞典SAF2205双向钢,料仓气力输送等系统选用合金铝材质。挤压 造粒机组需进口。
? 环管反应器所需材质为LTCS低温用钢需国外引进,为夹套结构,环管 制造精度要求非常高,焊接工艺要求十分严格。其次该装置的转动机械 类型多、规格大、可靠性要求高,因此引进设备数量多,包括PP装置专 用与反应器连为一体操作压力为4.4MPa(G)高速、流量为7000m3/h的轴 流泵,有上万转的丙烯输送高速离心泵,有易爆、易燃、有毒的三乙基 铝往复式计量泵,往复式的氢气及循环丙烯压缩机,螺杆式冷冻机组
? 以及专用的挤压造粒机组,全自动包装以及气力输送系统的罗茨风机等 设备。装置除6台设备采用高合金镍铬钼材质即SAF2205及34台采用低温 钢材外,其余设备主要为超低碳不锈钢、铝合金及普通碳钢材质。
? 5.2主要非标设备的特点和选择
? 1)聚合反应器
? 反应器不同于一般的釜式反应器,而是一个独特的环管结构型式,在底 部弯处设一轴流泵,用它强制液体在环管内循环进行反应。环管外有夹 套做为夹套撤热,环管内壁需抛光,表面粗糙度Re<2.5。
?
100单元配制好的催化剂、助催化剂经计量进入200单元的预接触
、预聚合,预聚合是在一个小环管反应器中完成,而后与来自裂解装
置的丙烯经700单元精制后进入环管反应器。生成的聚合物浆液进入
300单元,经高压闪蒸分离出未反应的丙烯和反应生成的聚合物,未
反应的丙烯回收利用,聚合物进入500单元,经汽蒸除去残存催化剂
? (7) 乙烯
? 乙烯在正常贮存和处理条件下是一种稳定的物质,无聚合的危险,但 在高温高压下,它会聚合生成聚乙烯;乙烯是易燃物质,应注意贮存 和工作区域的通风,远离火源,并应采取预防措施防止静电积聚。乙 烯引起的火灾,可以采取常规的灭火方法如水,干粉。
3.2有毒物料
? (1)三乙基铝(TEAL)
?
生产无规共聚物,需在环管反应器中加入一定量的经700单元精
制的乙烯。生产嵌段共聚物时,则在环管反应器中生成的丙烯聚合物
浆液(经高压闪蒸分离罐分离回收未反应的单体丙烯后)中加入一定
比例的丙烯、乙烯和氢气进入气相流化床反应器进行共聚反应。生成
的嵌段共聚物经低压闪蒸系统分离出未反应的单体并回收利用,聚合
? (3) 丙烯
? 丙烯是一种纯窒息剂和麻醉剂。具有轻微麻醉作用,高浓度下才引起 显著的生理影响。外表症状包括窒息和不规律的心跳。高浓度下也会 因把空气中的氧气稀释到不能维持生命的浓度而有致命危险。丙烯没 有显著的毒性。
? 暴露于带压的液体丙烯也是很危险的。液体丙烯将迅速闪蒸,产生极 端低温,与肌肉接触会导致冻伤。
5、设备
? 5.1设备概况
?
本装置共有工艺设备约297台(套), 其中非定型设备181台(套),
机泵类设备60台(套),机械类设备38台(套)。
?
30万吨/年聚丙烯装置采用中石化第二代环管法聚丙烯成套技术,
主要静设备有两台操作条件为70~80℃、3.4~4.4MPa(G)均聚物环管
反应器和一台操作条件为80℃、1.4MPa(G)的共聚物釜式反应器,还有
催化剂制备 (100#)
丙烯精制 (700#)
预聚合和聚合 (200#)
Hale Waihona Puke 气相共聚 (400#)低压脱气 (300#)
闪蒸和脱气 (300#)
气蒸和干燥 (500#)
挤压造粒 (800#)
产品掺和及包装码垛 (900#)
聚丙烯成品
C)聚丙烯产品 均聚物
无规共聚物 抗冲共聚物
D)三废 1.废水去处理 2.排放气体 3.固体废聚合物 4.废渣 5.桶装废油
? (5) 氢气
? 氢气是无色无味气体,具有很宽的燃烧范围及很低的爆炸下限。氢气 -空气混合物燃烧只需很小的能量,使得对氢气需要特殊处理。氢气 -空气混合物点燃,会爆炸性燃烧并产生很清洁几乎看不见的火焰。
? 氢气发生火灾时,灭火之前首先应当切断氢气源以避免积累爆炸性混 合气体。当氢气源被切断后,可采用常规的灭火方法(水,干粉)扑 灭残火。
3.1火灾、爆炸危害
? 本装置的精制、催化剂、反应、汽蒸、回收等单元属于甲级火灾危险 区,造粒及树脂处理单元属于丙级火灾危险区。
? (1) 三乙基铝(TEAL)
? 助催化剂三乙基铝(TEAL)是一种无色透明的液体,TEAL在浓度高于 12%(wt)时自燃,TEAL暴露于氧气、水、或含有活泼氢的混合物如醇 和酸中会剧烈反应。
? 静电是导致聚丙烯颗粒料仓着火或爆炸最主要的原因。
? 为了防止静电产生,本设计对于聚丙烯浆液管线、粉料和颗粒的输送 线、液态丙烯等的输送管线要求采取完善的管道接地措施。例如法兰 之间跨接,并要求地上管网系统每隔一定的距离应与接地干线或专设 的接地体相连接。对于防爆区的设备和非防爆区的关键设备也采用静 电接地保护。
? 3.4噪声危害
? 装置内某些设备的噪声较高,对人体造成的危害也比较严重。根据《 工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)中的规定,工人每天连续接触 噪声8小时,噪声限制值为85dB(A)。
? 本装置中主要噪声源为:罗茨风机,螺杆型压缩机,高速离心泵,挤 压机主电机和主减速箱。对于这些设备,在订货时以规范规定的噪声 标准作为设计条件,使制造厂在制造设备的同时就考虑到减噪隔声设 施,以满足规范的要求。同时,在造粒机现场控制间采用适当的隔声 材料。
?
? 3.5其它危害
? 本装置使用了多套放射性料位计,若使用管理不当,则射线会对人体 造成危害。换下的废放射源按“放射环境管理办法”规定送工程所在 地省级环境保护行政主管部门指定的城市放射性废物库储存。
? 对放射性料位计的设计、制造、运输、安装、使用和维护,均应符合 中国国家标准: GBZ125-2002《含密封源仪表的卫生防护标准》;和 GB 16354-1996《使用密封放射源的放射卫生防护要求》。
? 在装卸一氧化碳时,操作人员必须戴上手套和空气管线呼吸器,或专 用的气体面罩。一氧化碳可以采用常规的灭火方法(水,干粉
? )。本装置中的CO最浓为10% (V),其余为氮气,所以CO在装 置中的火灾爆炸危险性不突出。
? (3) 聚丙烯粉末与颗粒
? 聚丙烯粉末运输和贮存中发生的爆炸通常是因存在高浓度的聚丙 烯粉末和挥发性气体,造粒或颗粒输送过程中产生的聚合物细粉 与同样尺寸的聚丙烯粉末一样具有爆炸性。遇有火花点燃,则会 迅速燃烧,引起严重爆炸。
? 助催化剂三乙基铝(TEAL)与空气接触即着火,遇水将强烈燃烧,并生 成一种带刺激性气味的氧化物,此气体对人的气管和肺部均有不良影 响。参加消防的人员必须穿戴有铝或石棉层的耐火、耐热服和面罩, 必须备有空气呼吸器。
? (2)一氧化碳(CO)
? 一氧化碳是一种无色、无味的有毒气体,人若吸入该气体后不仅刺激 呼吸道系统,而且还会产生中毒症状,当吸入量超过一定值时常常导 致死亡。空气中一氧化碳的浓度应限定在30mg/m3以下。在装卸一氧 化碳时,操作人员必须戴上手套和空气管线呼吸器,或专用的气体面 罩。
聚合工艺
1、聚合工艺简介
聚合工艺分为五大类:自由基聚合生产工艺、离子聚合与配位聚 合生产工艺、缩合聚合生产工艺、逐步加成聚合物的生产工艺、高聚 物改性工艺。镇海炼化30/年聚丙烯装置采用的是自由基聚合生产工 艺,是在中石化国产化环管法聚丙烯工艺技术 的基础上开发成功的, 是国内目前最主要的聚丙烯工艺技术。
? 若TEAL与皮肤接触会导致严重烧伤。由三乙基铝泄漏而引起火灾时, 绝对禁止用水、四氯化碳和泡沫灭火器来灭火,要采用蛭石、干砂和 干化学药品等灭火剂,参加消防的人员必须穿戴有铝或石棉层的耐火 、耐热服和面罩,必须备有空气呼吸器。
? (2) 一氧化碳(CO)
? 生产过程中,使用CO作为阻聚剂。本装置所用CO贮存在钢瓶中。与空 气混合能形成爆炸性混合物且爆炸范围较宽(12.5~74.2%V),遇明 火、高热能引起燃烧爆炸。
艺,以丙烯和共聚单体乙烯为原料在催化剂的作用下,用氢气作分子
量调节剂进行聚合。在环管反应器中可生产丙烯均聚物或丙烯与乙烯
的无规共聚物;丙烯、乙烯的抗冲嵌段共聚物,是环管反应器中生成
? 的丙烯均聚物浆液,经高压闪蒸分离回收未反应的单体丙烯后,聚合 物再和一定比例的丙烯、乙烯、氢气一起进入流化床反应器,进行气 相本体共聚反应。
? 聚合物中唯一的挥发物是残存的丙烯单体,在93℃下的密闭容 器中能产生可燃气体。
? (4) 丙烯
? 原料丙烯的蒸汽比重大于空气,爆炸下限低,如发生泄漏,这些 气体很容易聚集在低洼处,形成具有爆炸危险的混合物。
? 在装置的周围及发生泄漏可能性较大的地方设置可燃气体检测器 ,这些检测器均有报警信号直接进入聚烯烃联合控制室。另外本 装置还备有两台便携式可燃气体检测器,在现场它们可以帮助操 作人员很快地寻找到泄漏点,以便及早采取措施。丙烯引起的火 灾,可以采取常规的灭火方法(水,干粉)。
? (6) 过氧化物
? 本装置中使用的液体过氧化物为2、5-二甲基-2、5-二过氧化特丁基-己 烷,属于有机过氧化物,比较稳定。闪点56℃,易受热分解,分解后 产生易燃易爆的气体,该系统所有设备和罐均用循环冷却水伴冷。因 此在过氧化物贮存间设置高/低温报警。为了防止过氧化物泄漏扩散, 在过氧化物罐等周围设置围堰,同时在旁边设置蛭石等吸附剂用来清 除泄漏的过氧化物。