聚合物合成工艺学

高分子合成生产过程
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. 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。
• 与天然纤维相比较强度高、耐摩擦、放蛀、耐腐 蚀等优点。
• 缺点是不易着色，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。
三、高分子化合物生产过程
聚合官能度数目与合成材料的关系
1000吨天然橡胶 1000吨合成橡胶
300万株橡胶树 5000名农业工人 三万亩地
10名工人 10亩地
2.高分子合成材料发展简史
人类社会早期就开始了对天然高分子材料的利用，包括蚕 丝、羊毛、皮革、棉花、木材及天然橡胶等。
• 19世纪前期，通过化学反应对天然高分子材料进行改性； • 19世纪40年代，美国人发明了天然橡胶的硫化； • 60年代末期以纤维素为原料获得了赛璐珞塑料； • 80年代末期用蛋白质-乳酪素为原料获得了乳酪素塑料。
➢ 合成橡胶
合成橡胶制造橡胶制品时加入的添加物通常称为配合 剂，包括硫化剂、硫化促进剂、助促进剂、防老剂、软 化剂、增强剂、填充剂、着色剂等。
增强剂与填充剂用量较大（20％）。
橡胶制品的制造过程
➢ 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。加有少量消光剂、防静电剂以及油剂等。
聚合物合成工艺学
教材
《高聚物合成工艺学》，赵德仁，张慰盛编，北京， 化学工业出版社，1997年6月，第2版。
本书共分为三篇： 第一篇介绍聚合方法和工艺过程 第二、三篇主要介绍高分子材料领域中重要品种的生Leabharlann Baidu方 法、结构、性能与应用等有关的内容，可以全面地了解高分 子材料的有关知识。
主要参考书目
1. 赵德仁等编，《高聚物合成工艺学》，化学工业出版社， 2. 第1版，1981 2. 潘祖仁编，《高分子化学》，化学工业出版社，1986 3. 李克友等编，《高分子合成原理及工艺学》，科学出版社，
➢ 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、润滑刑、 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）。
➢ 塑料成型重要的有：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。
它们被称为半合成材料。
20世纪是高分子材料合成工业不断发展壮大的时 期
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 促进了高分子化合物的工业生产；
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；
• 根据生产量与使用情况可以分为通用塑料和工程材料。
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。
某些合成橡胶具有较天然橡胶为优良的耐热、耐磨、 耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。缺点是发生老化现象。
根据产量和使用情况合成橡胶可分为通用合成橡胶与 特种合成橡胶两大类。
(3) 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。因此基本有机合成工业、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。
21世纪展望
合成树脂 及塑料
合成橡胶
合成纤维
材料科学的高速发展与高新技术的广泛采用使高分子材 料合成工业进入一个崭新的时期。
2001
第一章 绪 论
◆ 高分子合成工业概述 ◆ 高分子合成材料的品种和特性 ◆ 高分子化合物生产过程 ◆ 生产流程评价和新工艺、新产品的开发 ◆ 合成工业的三废处理与安全 ◆ 废旧材料的回收利用
一、高分子合成工业概述
1. 高分子合成材料
天然高分子材料
高分子合成材料
✓ 塑料可以代替大量钢材、有色金属、木材等； ✓ 合成纤维比天然纤维(棉花、羊毛、蚕丝等)更为牢固耐久。
合成纤维的纺丝过程
二、高分子合成材料的品种和特性
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。
• 它具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化 等优点。其主要缺点是绝大多数塑料制品易燃烧，在 长期使用过程中发生老化现象。
• 根据受热后的情况，塑料可分为热塑性塑料和热固性 塑料两大类。前者可反复受热软化或融化，后者经固 化成型后，再受热则不能熔化，强热则分解。
3.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。
• 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。
4.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
加强理论基础研究
44
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 增强创新能力，培养高素质人才
合成高分子材料的主要过程
合成高分子材料的主要过程
6. 高分子合成材料成型加工工业简介
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。
5. 高分子合成工业
(1) 基本原料：石油、天然气、煤炭等为原材料。
(2) 生产过程： 包括石油开采、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，提供主要的原料-单体、 溶剂、添加剂等辅助原料。