聚合物制备工程
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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。
ESBR不具立体配向性因而结晶性能差,一般作胎邦胶或与天然胶并用;无规SSBR具有立体配向性因而具有适当结晶温度,滚动阻力小,适合作胎面胶;二嵌段SSBR由于聚苯乙烯链段可以结晶因而具有较高结晶温度,可作为弹性体,低分子量时可作热熔粘合剂。
6.苯乙烯本体聚合后期温度升高对产物分子量及分子量分布影响;自由基本体聚合制备高
分子量聚苯乙烯
聚苯乙烯本体聚合后期温度升高使聚苯乙烯分子量降低同时分子量分布变宽。
苯乙烯容易在高温下发生二聚或三聚形成引发剂,因此过高的温度及转化率不利于制备高分子量聚苯乙烯,采用自由基本体聚合的工艺通常控制转化率在60%以下。
7.举例说明连锁聚合制备合成橡胶在工业上的实施方法
以连锁聚合制备合成橡胶,主要考虑橡胶粘度过大问题,采用的实施方法包括:
溶液聚合,如顺丁胶、异戊胶、乙丙胶、丁基胶、SBS、SSBR等;乳液聚合,如ESBR、CR、ACR等;另有少量乙丙胶采用气相本体聚合制备。
8.分离和后处理过程对聚合物性能影响
分离指将聚合物从聚合介质中分开的过程,不同聚合方法可能采取的分离方法不同。分离过程通常脱去大部分残留单体、溶剂,因为这类物质不仅会降低聚合物产品的性能而且通常对人体有害、污染环境。聚合物后处理过程包括分离、干燥、脱挥、脱灰、加入助剂及形状处理等方面;但树脂与橡胶的后处理方式有区别。树脂后处理包括脱水、干燥、加入添加剂、直接得到粉状树脂;或经脱水、干燥、加入添加剂、混炼、切粒、混