材料合成制备与加工资料总结纯手打

缩聚实施方法：1、熔融缩聚：在反应中不加溶剂，使反应温度在原料单体和缩聚物熔化温度以上进行的缩聚反应。缩聚物大品种聚酯、聚酰胺，聚碳酸酯等都是用熔融缩聚法进行工业生产，反应温度须高于单体和所得缩聚物的熔融温度，一般为150～350℃工艺简单，不使用溶剂，省去了回收工序，降低成本，反应物浓度高，降低了成环倾向。工艺操作可间歇，也可连续（不必分离聚合物, 熔体直接用于纺丝）。聚合反应为可逆反应，须高温高真空除去生成的低分子。如涤纶2、溶液缩聚：当单体或缩聚产物在熔融温度下不够稳定而易分解变质，为了降低反应温度，在溶剂中进行的缩聚反应称为溶液缩聚。广泛应用于涂料、胶粘剂等的制备，特别适于分子量高且难熔的耐热聚合物，如聚酰亚胺、聚砜等。3、界面缩聚：两种单体分别溶于两种不互溶的溶剂中，将这两种溶液倒在一起，在两液相界面上发生缩聚反应，聚合产物不溶于溶剂，在界面析出。（1）为不可逆反应，小分子副产物不需真空抽出；（2）单体分子配比，纯度要求不严；（3）单体为高反应性，聚合物在界面迅速生成，其分子量与总的反应程度无关；（4）反应温度低，室温即可进行，可避免因高温而导致的副产物，有利用高熔点耐热聚合物的合成；（5）常用二酰氯单体，合成复杂，有毒，小分子副产物NaCl难以洗净，过程消耗溶剂。如动态法制备粉末状芳香聚酰胺4、固相缩聚：在缩聚起始原料和生成的聚合物熔点以下温度进行的缩聚反应称为固相缩聚（1）反应温度低，反应缓和，适合于稳定性不好的单体及聚合物，产物分解杂质少，热稳定性、耐光降解性好；（2）适用于熔点高的结晶性单体，缩聚过程中产生的小分子副产物应及时脱除；（3）低分子预聚物在固体状态下进一步缩聚成高分子量的粒状物，解决了高分子量物料进行成粒加工困难的问题。如尼龙。涤纶的三种工业合成工艺：（1）酯交换法（要制备DMT，消耗甲醇，流程长，成本高，但成熟）（2）直接缩聚法（TPA法）特点：省去DMT的合成工艺，用料省，设备能力高，但对苯二甲酸不易熔融，易升华，不易溶于乙二醇，高温易变色。（3）环氧乙烷法（EO法）省去制备乙二醇，不用甲醇，原料节约；不用高纯度对苯二甲酸，生成BHET易于提纯；EO与对苯二甲酸反应速度快，设备利用率高，但EO易爆，反应速度过快。体型高分子材料：经进一步缩聚反应或加聚反应形成的最终产物为体型结构聚合物，其单体一部分含有的反应性官能团数目大于2，尚含有潜在的可发生加聚反应的双键以及发生逐步聚

合反应的官能团。如酚醛树脂

聚氨酯的原料单体、官能团：二（多）元异氰酸酯+二

（多）元羟基化合物/端羟基聚醚/端羟基聚酯共聚物

的类型：1、无序共聚物：两种单元A、B在高分子链上

的排列是无规的。丁苯橡胶、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物。

2、交替共聚物：A、B单元轮番交替排列，即严格相间例：苯乙烯-马来酸酐。

3、嵌段共聚物：共聚物分子链是由较长的A链段和另一较长的B链段构成。苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。

4、接枝共聚物：共聚物主链由单元A组成，而支链则由单元B组成。丁二烯-苯乙烯接枝共聚物。ABS树脂：丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三种成分组成的一类耐冲击性热塑性树脂的总称。聚合方法：乳液接枝共聚－悬浮法聚合。共聚混合物区别共聚物：化学结构不同的均聚物或共聚物的物理混合物叫做共混聚合物，又叫做聚合物合金。区别：聚合物组分子间的作用力。共混聚合物：分子间力相结合。共聚物：共价键。增韧塑料：用弹性体作为分散相填充塑料，橡胶作为应力集中体能诱发塑料基体产生银纹或剪切带，使基体屈服，吸收大量能量，达到增韧效果。增塑剂作用：增加塑料的柔韧性，耐寒性；使塑料的Tg、Tm、Tf 降低；降低粘度，增加流动性，改善加工性。TCP - 磷酸三甲酚脂；DOP - 邻苯二甲酸二辛脂；DOA - 己二酸二辛脂增塑剂。塑料一次成型方法及常用设备：挤出成型、注射成型、模压成型、压延成型、铸塑成型、传递模塑、模压烧结、泡沫塑料。单双螺杆挤出机、注射机、压延机。生胶？乳液聚合制橡胶后期生胶如何获得：没有经过塑炼或混炼的分子量很高的线型聚合物橡胶叫生胶。乳液聚合橡胶后处理：胶乳-絮凝-水洗-干燥-生胶。为何进行塑炼？硫化？将橡胶生胶在机械力、热、氧等作用下，从强韧的弹性状态转变为柔软而具有可塑性的状态，即增加其可塑性（流动性）的工艺过程称为塑炼。降低生胶弹性，增加可塑性，获得适当流动性，以满足混炼、压延、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。通过硫化使具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。合成纤维纺丝成型方式：1、溶液纺丝工艺：将高聚物溶解于溶剂中，制得粘稠的纺丝液，由喷丝头喷成细流，通过凝固介质使之凝固成为纤维2、熔融纺丝工艺：将熔体在一定的压力下定量的压出喷丝孔，冷却后形成纤维，再经过拉伸、卷曲、切断等工序成为一定规格的可纺短纤维，或在拉伸后进行加捻，定型等工序，使之成为符合指标的长纤维。干法、湿法纺丝有何不同：湿法纺丝的纺丝速度慢（20米/分）在凝固浴中完成纺丝，干法纺丝的纺丝速度较快（100-500米/分）在热空气流中完成纺丝。

玻璃定义：玻璃是非晶态固体中最重要的一族，其结构特点是近程有序，而远程无序。四大通性：（1）各向同性：玻璃中不存在应力。物性如：硬度、弹性模量、折射率、热膨胀系数等在各个方向相同（2）无固定熔点：玻璃态物质由固体转变为液体是在一定温度区域（软化温度范围）内进行的（3）介稳性/亚稳性：有较高的内能，热力学不稳定。常温下粘度高，不析晶，动力学稳定（4）性质变化的连续和可逆性：熔融状态冷却/相反加热过程中，物化性质产生可逆的可重复出现的逐渐、连续变化。澄清剂作用：分解熔制过程中产生的气体，降低玻璃粘度促使玻璃液中气泡排出。As2O3和Sb2O3；硫酸钠；萤石（CaF2）

玻璃熔制五阶段：1、硅酸盐形成阶段：固体状态下进行，配合料：熔制具有某种组成玻璃所采用的，具有一定配比的各种玻璃原料的混合物。加热800~900℃发生物理、化学变化得到烧结物即硅酸盐及剩余SiO2。主要变化：（1）多晶转变如Na2SO4，斜方晶型单斜晶型（2）盐类分解（3）生成低共熔混合物（4）形成复盐（5）生产硅酸盐（6）析出结晶水和吸附水 2、玻璃的形成：玻璃体本身在化学组成上不均匀，玻璃性质也不均匀。烧结物在1200~1250℃加热条件下，加热到熔融（包括硅酸钠\硅酸钙\硅酸铝\硅酸镁及反应后剩余的SiO2）经过熔解、扩散可得不透明体(不含未反应的配合料颗粒)3、玻璃液的澄清：玻璃液中存在气体形态：气泡、物理溶解的气体、化学结合的气体。澄清过程：加入澄清剂，排除可见气泡，温度1400~1500℃。常用的有变价氧化物类澄清剂和硫酸盐类澄清剂4、玻璃液的均化：在玻璃液中带有与主体玻璃化学成分不同的不均体，消除这种不均的过程称为均化。方法：（1）不均体的熔解与扩散（扩散极其缓慢）（2）玻璃液的对流（熔窑内各处温度不同，产生对流，加强了分子扩散）（3）气泡上升引起的搅拌（生产中对池窑底部的玻璃液进行鼓泡，强化玻璃液均化）5、玻璃液的冷却：目的是达到成型所需粘度，降温到1000~1100℃，再进行成型。浮法玻璃制备：用浮法生产方法制得的非经其他加工的平板状玻璃制品叫做浮法玻璃。将熔融的玻璃液经过流槽砖进入盛有熔融锡液的锡槽中，由于玻璃液的密度较锡液小，玻璃液便浮在锡液表面上，在其本身的重力及表面张力的作用下，均匀地摊平在锡液表面上，同时玻璃的上表面受高温区抛光作用，从而使两个表面均很平整。经过定型、冷却后，进入退火窑退火、冷却，最后经切割成为原片。陶瓷?传统与特种陶瓷区别：所有以粘土为主要原料，并与其它矿物原料经破碎、混合、成型、烧成等过程制得的制品，称为传统陶瓷；特种陶瓷不一定以粘土为原料。陶瓷原料及作用：陶瓷所用的原料包括天然矿物原料和化工原料。1、天然矿物：粘土类原料：具有可塑性（土水混合时，有很好的可塑性，坯料中起塑化、粘合作用，赋予塑性变形或注浆能力，保证干坯的强度及烧结制品的使用性能，是成型的基础。）长石类原料：熔剂类原料。(a.长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃熔体。Na+、K+ 有断网助熔作用 b.长石熔融后充填于各结晶颗粒之间，有助于坯体致密化 c.作熔剂使用，降低烧成温度)石英类原料：瘠性类原料。（a.烧结前为瘠性原料，对泥料的可塑性起调节作用，防止坯体变形 b.高温时部分石英溶解于液相，增加熔体的粘度。未溶解的石英颗粒，构成骨架，防止坯体变形 c.石英颗粒大大提高坯体的强度 d.使制品耐磨，耐化学浸蚀）普通陶瓷所用的原料大部分是天然矿物原料。2、化工原料：氧化物：耐高温、硬度大、良好的化学稳定性和电绝缘性。非氧化物：碳化物（耐高温）氮化物（力学、电学、热学性能）是制备特种/先进陶瓷的主要材料。其它天然原料:（1）霞石,可代替长石，熔融后的粘度高，制品不易变形（2）滑石天然含水硅酸镁,良好耐热性、润滑性、抗酸碱性、绝缘性及对油类强烈的吸附性（3）硅灰石,本身不含有快速烧成机物和结构水，干燥收缩和烧成收缩很小。热膨胀系数小，适于快速烧成（4）辉石,类似硅灰石，即可作助熔剂使用；可作主要原料，低温快速烧成。陶瓷配料组成的表示方法：配料量表示法、化学组成表示法、示性表示法陶瓷成型方法：（1）可塑成型：对具有一定可塑能力的可塑坯料，进行加工成型的工艺过程。成型工艺：雕塑与拉坯；旋压成型；滚压成型；挤压成型；塑压成型（2）注浆成型：将泥浆注入具有吸水性能的模具中而得到坯体的成型工艺。成型工艺：空心注浆；实心注浆；真空注浆；离心注浆；压力注浆（3）压制成型：坯料中加入少量水份或塑化剂，再在金属模具中经较高压力被压制成型的工艺过程。成型工艺：干压或半干压；等静压。釉的作用：釉是覆盖在陶瓷坯体表面上的一层近似玻璃态的物质a. 使坯体对液体和气体具有不透过性；b. 覆盖坯体表面，使表面光滑，给人以美感；c. 防止玷污坯体，可洗刷；d. 与坯体形成整体，改善坯体的性能（机械、热、电、稳定性）；施釉方法：浸釉法：将坯体浸入釉浆，利用坯体的吸水性，使釉料附着（罐、壶类）浇釉法：将釉浆浇于坯体上以形成釉层的方法，用于平面，单面上釉。喷釉法：利用喷枪的压缩空气为动力，用于形状复杂的制品。陶瓷烧成四阶段：（1）低温阶段（室温~300℃）坯体水分蒸发期：排除干燥过程中未除掉的残余水份。组成坯体的固体颗粒逐渐靠拢，发生少量收缩，气孔率增加（2）中温阶段（300~950℃）氧化分解晶型转变期：①结构水的排除，粘土脱水后，晶体结构破坏，失去可塑性②碳酸盐分解：碳酸盐必须在此阶段分解，并将CO2气体在釉层封闭前逸出③碳素、硫化物及有机物的氧化④石英晶型转变和少量液相形成：900℃附近，长石与石英，长石与分解后的粘土颗粒，接触位置处有共熔体液滴生成（3）高温阶段（ 950℃ ~ 烧成温度）玻化成瓷期：坯体开始烧结，釉层开始融化，熔融长石和其他低共熔物形成的液相大量增加液相的表面张力，使坯体颗粒重新排列紧密，互相胶结并填充孔隙，间距缩小，坯体逐渐致密。烧成过程中，坯体的体积、比重、收缩无显著变化时的温度区间（4）冷却阶段（烧成温度~ 室温）三个阶段，快、缓、快冷。水泥：加入适量水后可成塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，并能将砂石等材料牢固地胶结在一起的细粉状硬性胶凝材料。硅酸盐水泥的原料及作用：石灰质原料，提供氧化钙CaO。粘土质原料，提供氧化硅（SiO2）和氧化铝（Al2O3）。校正原料，补充某些成分的不足。石膏：石膏C aSO4·2H2O（二水石膏）硬石膏：CaSO4（无水石膏）。混合材料，钢渣、粉煤灰、火山灰。燃料，常用烟煤，目前在发展废弃物做燃料工艺。两磨一烧：两磨指将石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料破碎后，按比例配合磨细，调配为成分合适、质量均匀的生料。水泥制成时把熟料、石膏、混和材共同粉磨制成水泥，再进行包装或散装出厂。一烧指熟料煅烧，将生料送入煅烧窑，经高温煅烧，发生一系列物、化、和物化变化后形成熟料的工艺过程什么是熟料：将生料制备过程中制得的生料送入煅烧窑，经高温煅烧，发生一系列物理的、化学的和物理化学变化后形成的物质。熟料组成：（1）硅酸盐矿物（由CaO、SiO2生成）：硅酸二钙C2S，硅酸三钙C3S（2）熔剂矿物（Al2O3和Fe2O3生成）：铝酸三钙C3A，铁铝酸四钙C4AF。（3）其他少量的游离氧化钙（F-CaO）、方镁石、含碱矿物（R2O）以及玻璃体。水泥生产为什么加入石膏：调节水化时间，石膏与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙针状晶体（钙矾石）。该晶体难溶，包裹在水泥熟料的表面上，形成保护膜，阻碍水分进入水泥内部，使水化反应延缓下来，从而避免了纯水泥熟料水化产生闪凝现象。湿、法回转窑生产水泥过程区别:湿法：生料制备成料浆，因而对非均质原料适应性强，生料成分均匀，工艺稳定，使熟料的烧成质量高。但单位热耗高，成本高。干法：生料以粉状形式入窑，目前出现了新型干法技术——窑外分解。利用悬浮预热及预分解技术改变传统回转窑内物料堆积态的预热和分解方法，污染小，能耗低。