聚合物合成工艺复习
聚合物合成工艺（1～20章）
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，经聚合反应
合成高分子化合物，为高分子合成材料成型工业提供基本原料。
2、合成高分子材料有：合成塑料，合成橡胶，合成纤维，涂料，粘合剂，离子交换树脂。
3、合成树脂可以用：（溶液聚合/乳液聚合/悬浮聚合/本体聚合）方法制得；
合成橡胶可以用溶液聚合/乳液聚合方法制得；
、高分子化合物生产过程有：
(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； (4)分离过程；
(5)聚合物后处理过程；(6)回收过程。
、原料准备与精制过程：包括原料（单体、溶剂、助剂等）贮存、精制、干燥、配制、计量等过程和设备。
、催化剂(引发剂)配制过程：包括催化、引发和助剂的贮存、配制、溶解、调整浓度、计量等过程与设备。
、聚合反应过程：包括以聚合装置为反应中心的有关传热传质的过程与设备。、分离过程：包括未反应单体的分离、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程与设备
、常用分离方法：高真空脱除，蒸汽蒸馏，闪蒸，水洗，离心过滤分离；沉淀分离；喷雾干燥分离。
、聚合物后处理过程：将分离得到的聚合物经进一步处理，得到性能稳定方便使用的产品，包括干燥，造粒，筛分，批混，包装等工序与设备。、回收过程：主要是对回收的单体、溶剂进行精制，然后循环使用。包括离心分离、过滤、分馏、精馏等工序与设备。
、在聚合物生产过程中反应器上的粘结物有何危害如何防止
危害：降低反应器传热效率；影响产品质量。
防止：a.尽可能提高反应器内壁的光洁度；b.使用过程中防止内壁表面造成伤痕；c.聚合釜满釜操作减少液体界面；d.反应物料中加防粘釜剂等。
5、合成树脂与合成橡胶生产上的差别主要表现在分离过程和后处理过程差异很大。
6、如何对聚合物生产流程评价
(1)产品性能的考查；(2)原料路线的考查；(3)能量消耗与利用的考查
(4)生产技术水平的考查；(5)经济性的考查。
7、高分子聚合反应产物的特点是：
1、分子量大小不等，结构亦非完全相同的同系物的混合物；
2、其形态为坚硬的固体物、高粘度熔体或高粘度溶液；
3、不能用一般的产品精制方法如蒸馏、结晶、萃取等方法进行精制提纯。
8、聚合物回收利用的主要途径：a.作为材料再生循环利用；b.作为化学品
循环利用；c.作为能源回收利用。
9、聚合物单体的合成（来源）路线有哪几种
a、石油化工路线，
b、煤炭路线，
c、其它原料路线。
10、石油化工路线可以得到哪些聚合物主要原料单体（三烯三苯）
1、乙烯，
2、丙烯，
3、丁二烯，
4、苯，
5、甲苯，
6、二甲苯
11、煤炭路线可以得到哪些主要单体和原料
1、苯，
2、甲苯，
3、苯酚，
4、乙炔
12、从乙烯单体可以合成得到哪些单体和聚合物
1、聚乙烯，
2、乙丙橡胶，
3、氯乙烯（聚氯乙烯），
4、乙酸乙烯酯（聚
乙酸乙烯酯，聚乙烯醇），5、苯乙烯（聚苯乙烯，ABS，丁苯橡胶）6、环氧乙烷，乙二醇（聚氧化乙烯，涤纶树脂）
13、丙烯单体可以得到哪些单体和聚合物
1、聚丙烯，
2、乙丙橡胶，
3、丙烯腈（聚丙烯腈，丁腈橡胶）
4、丙烯酸、
丙烯酸酯（聚丙烯酸，聚丙烯酸酯）5、ABS，6、丙酮、甲基丙烯酸酯（聚甲基丙烯酸酯，环氧树脂）7、环氧丙烷，环氧氯丙烷（聚氧化丙烯）14、苯可以得到哪些单体和聚合物
1、苯乙烯（聚苯乙烯、丁苯橡胶、ABS、离子交换树脂）
2、环己酮、己
内酰胺、己二酸（尼龙6、尼龙66）3、苯酚（酚醛树脂、环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜树脂）
15、丁二烯可以得到哪些聚合物
1、顺丁橡胶，
2、丁苯橡胶，
3、丁腈橡胶，
4、氯丁橡胶，
5、ABS树脂1
6、二甲苯可以得到哪些单体和聚合物
1、邻苯二甲酸酐（醇酸树脂、不饱和聚酯树脂）
2、对苯二甲酸、对苯二
甲酸二甲酯（涤纶树脂PET，对苯二甲酸丁二醇酯PBT）3、间苯二甲酸（聚芳酰胺）
17 、乙炔可以得到哪些单体和聚合物
1、氯乙烯（聚氯乙烯）
2、乙酸乙烯酯（聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇）
3、
氯丁二烯（氯丁橡胶）4、丙烯腈（聚丙烯腈）
18、塑料的玻璃化温度高于室温;橡胶的玻璃化温度低于室温。
19、自由基聚合实施方法所用原料及产品形态，表2-3 P9
20、聚合反应器中物料形态：表2-5 P10
①高粘度熔体(均相)－熔融、本体聚合；
②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；
③固体微粒－液体分散体系(非均相)一自由基悬浮聚合、离子及配位溶液聚合、溶液缩聚；
④胶体分散液(非均相)－自由基乳液聚合；
⑤粉状固体(非均相)－自由基本体聚合、离子及配位本体聚合；
⑥固体制品(本体浇铸聚合)。
21、根据引发剂的溶解性能可分为哪几种各用在什么聚合方法
水溶性引发剂：用于乳液聚合和水溶液聚合。油溶性引发剂：用于本体、悬浮与有机溶剂中的溶液聚合方法。
、常见的引发剂品种有哪些
a.过氧化苯甲酰（BPO）；
b.偶氮二异丁腈 (AIBN) ；
c.过硫酸钾（KPS）过
硫酸胺（APS）。
、自由基聚合反应中引发剂的选择原则
1）根据聚合操作方式和反应温度，选择适当分解速度的引发剂。
2）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）根据分解活化能选择引发剂；5）根据引发剂的半衰期选择引发剂、影响聚合物平均分子量的主要因素有：
聚合反应温度：随着聚合反应温度的升高，所得聚合物的平均分子量降低。
引发剂浓度:与平均分子量成反比;单体浓度:与平均分子量成正比。
、自由基聚合生产中控制产品平均分子量的手段是：严格控制引发剂用量；控制反应温度和其他反应条件；选择适当的分子量调节剂并严格控制用量。
24、本体聚合工艺有何特点
1、聚合反应是放热反应，放出的热量大。
2、聚合反应热的散发困难。
3、
物料温度容易升高。4、产品工艺简单，纯度高。
25、用于本体聚合的反应器有哪些
形状一定的模型，釜式聚合釜，连续聚合反应器
、悬浮聚合的配方如何组成
单体、水、引发剂、分散剂，必要时添加缓冲剂
、悬浮聚合的液滴稳定分散条件：
在分散相与连续相界面存在保护层防止凝结。
搅拌装置的剪切速率足以使凝结液滴重新分散。
搅拌剪切力足以防止两相因密度不同而分层。
27、悬浮聚合用分散剂有哪些
保护胶类分散剂（水溶性高分子材料），无机粉状分散剂两大类。
28、简述悬浮聚合生产工艺过程
原料准备、聚合、脱单体、过滤分离、水洗、干燥等
29、溶液聚合配方组成是什么
单体，溶剂，引发剂
30、溶液聚合使用的溶剂主要有
醇、酯、酮，芳烃：苯、甲苯等。
31、有机溶剂中进行溶液聚合时，使用何种引发剂
采用可溶于有机溶剂的过氧化物引发剂或偶氮化合物引发剂。
32、用水作为溶剂时，采用何种引发剂
水溶性引发剂如过硫酸盐及其氧化还原体系。
33、溶液聚合过程中改变产品平均分子量的方法：
改变引发剂用量；改变单体／溶剂的用量比；添加分子量调节剂等。34、乳液聚合法的主要优点：
在乳液聚合过程中水作为分散介质，对于聚合反应热的清除十分有利；
生成的高聚物呈高度分散状态，反应体系的粘度始终很低；
分散体系的稳定性优良。
产品乳液或称为胶乳(液)可以直接用作涂料、粘合剂、表面处理剂等。
35、乳液聚合法的主要缺点
聚合物分离析出时，需要加破乳剂，分离过程较复杂，并且产生大量的废水；
如果直接进行喷雾干燥以生产固体合成树脂，则需要大量热能，而且所得聚合物的杂质含量较高。
36、什么是表面活性剂的CMC
表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度称为“临界胶束浓度(CMC).在此时，分散体系的许多性能会发生变化。
37、乳化剂的HLB与其亲水性之间有何关系
HLB是指亲水—亲油平衡值，HLB越高，亲水性越大。
38、表面活性剂有哪些类别
(1)阴离子表面活性剂，
(2)阳离子表面活性剂，
(3)非离子表面活性剂，在水溶液中不离解成离子，使用与pH无关。（4）两性表面活性剂，同时含有碱性基团和酸性基团，在任何pH值下都有效。
39、乳状液破乳的方法有：
加入电解质，改变pH值；冷冻破乳；机械破乳。
40、乳液聚合的主要组分
单体，乳化剂，反应介质水，引发剂，分子量调节剂，电解质，终止剂41、乳液聚合对单体和水有什么要求
单体不含有阻聚剂，纯度在99%以上；
水中应尽可能的降低钙,镁,铜和铁离子的含量。应当使用去离子的软水。、判断用阴离子乳化剂制得的乳液（选择）
粒径(小/大)，化学稳定性(好/差)，机械稳定性(好/差)
用非离子乳化剂制得的乳液
粒径(小/大)，化学稳定性(好/差)，机械稳定性(好/差)
43
使用阴离子乳化剂或阴离子乳化剂和非离子乳化剂的混合物。
用量范围在1~10%。
44、乳液聚合使用什么类型引发剂用量范围
一般使用水溶性引发剂，如过硫酸钾、过硫酸胺等，也可使用氧化还原引发剂
用量范围~%之间.
45、乳液聚合根据配方中物料向聚合反应器加料的方式，分为
间歇操作，半连续操作，连续操作。
46、间歇操作有何缺点
冷却系统的热负荷很不均匀；
生产共聚物时，其组成会发生变化,活性高的单体先聚合，活性低的单体后聚合,水溶性高的单体在水相中聚合生成低聚物；
由不溶于水的单体生产的胶乳，其颗粒分布较窄。
47、什么是半连续操作其目的是什么
半连续操作是将配方中的一部分物料于聚合反应开始前加于聚合釜中，聚合反应开始后陆续将剩余的物料分批或连续加于聚合釜中，反应结束后一次出料。目的在于控制反应速度．
48、什么是种子乳液聚合方法
在乳液聚合在已有生成的高聚物胶乳微粒上进行的乳液聚合
这种情况下原来的微粒好似种子，因此称做”种子乳液聚合方法”。49、什么是核壳乳液聚合
两种单体进行共聚合时，如果一种单体首先进行乳液聚合，然后加入第二种单体再次进行乳液聚合，则前—种单体聚合形成胶乳粒子的核心，好似种子，后一种单体则形成胶乳粒子的外壳。
50、什么是离子型聚合反应
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，再与单体聚合形成高聚物的化学反应，统称为离子型聚合反应。
51、离子聚合反应的特征
对单体的选择性高；链引发活化能低，聚合速率快；存在增长离子与反离子的平衡；不同类型的离子型聚合引发剂不同；不存在偶合终止，只能单基终止。
52、什么是配位聚合反应有什么特点
配位聚合反应是烯烃单体的碳-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。其特点是：产物立构规整性好、相对分子量高、支链少、结晶度高。实现了难于进行自由基聚合的丙烯的工业化生产；实现了乙烯的低压聚合等。
53、离子聚合与自由基聚合有何异同
1.反应机理都具有链引发，链增长，链转移，链终止过程。
2.引发剂种类对自由基链增长反应无影响；对离子聚合增长链末端的性质
有影响，因而对链增长有影响。
3.反应介质对自由基链增长反应无影响或影响小；对离子聚合反应动力学
和所得分子结构有明显影响。
54、为什么阳离子聚合反应一般需要在很低温度下进行
因为阳离子聚合的活性种一般为碳阳离子。碳阳离子很活泼，极易发生重排和链转移反应。为了减少链转移反应的发生，提高聚合物的分子量，所以阳离子反应一般需在低温下进行。
55、为什么离子和配位聚合反应需预先将原料和聚合容器净化
离子聚合和配位聚合的引发剂及活性链均很活泼，许多杂质以及空气中的水,O2 ,CO2均可破坏引发剂使活性中心失活。因此，对所用溶剂，单体等以及聚合容器必须进行严格净化和干燥，否则将导致聚合失败。
56、什么是缩聚反应
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称为缩合聚合反应，简称为缩聚反应。
57、线形缩聚反应有哪些类型试举例说明。
均缩聚反应：同种单体进行的反应
混缩聚反应：二元酸与二元醇的反应
共缩聚反应：两种二元酸与一种二元醇的反应。
58、缩聚反应有何特点
a.缩聚反应为逐步进行的平衡反应；
b.原料配比将明显影响产品分子量；
c.缩聚物端基的活性基团将影响成型时的溶融粘度；
d.缩聚反应生成的小分子化合物须及时用物理方法或化学方法除去，其残
存量对聚合度产生明显影响。
59、线型高分子量缩聚物的生产方法：P103
①熔融缩聚法：②溶液缩聚法：③界面缩聚法，④固相缩聚法。
60、熔融缩聚法生产高聚物的优缺点
优点：生产过程简单、成本较低，可连续生产直接纺丝，聚合设备的生产能力高；
缺点：反应温度高，单体和聚合物不分解，配比要求严格，黏度高，小分子不易脱除。
61、溶液聚合中溶剂有何作用
①降低反应温度，稳定反应条件。
②使难熔的单体原料溶解为溶液以促进化学反应
③降低反应物料体系的粘度，
④可与反应生成的小分子副产物形成共沸物带出反应体系。
⑤溶剂可兼起缩合剂的作用．⑥溶剂还可产生催化剂的作用.
⑦直接合成缩聚物溶液用作粘合剂或涂料。
62、界面缩聚方法主要适合于什么情况
界面缩聚方法主要适用于分别存在于两相中的两种反应活性高的单体之间的缩聚反应，例如二元酰氯与二元胺合成聚酰胺、光气与二元酚盐合成聚碳酸酯等。
63、界面缩聚反应可发生在什么界面以什么为主
界面缩聚反应可发生在气—液相、液—液相、液—固相界面之间，工业上以液-液相界面反应为主。
64、界面缩聚反应的主要特点是什么
反应条件缓和，可在室温或数十度温度条件下进行；
反应是不可逆的，而且即使一种原料过量也可生产高分子量缩聚物。65、简述聚酰胺进行界面缩聚反应的原理。
溶于水相中的二元胺与溶于有机相中的二元酰氯的界面缩聚，反应如下：P111
特点：对单体配比要求不严；可得到较高分子量产品；NaOH 和生成的 HCl 中和反应。
66、什么是固相缩聚反应
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。
67、具有反应活性缩聚物有哪些
酚醛树脂、氨基树脂；醇酸树脂以及有机硅树脂等。
不饱和聚酯树脂、环氧树脂、端羧基聚醚或聚酯等
68、什么是逐步加成聚合反应
某些单体分子的官能团可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。
69、逐步加成聚合物品种有哪些
有聚氨酯、聚脲、环氧树脂三大类。其中以聚氨酯发展得最快，产量也最大.
70、聚氨酯的合成原理是什么
异氰酸酯基团(NCO)与醇（R-OH）发生加成反应。生成大分子主链中含有氨基甲酸酯（聚氨酯）。
71、异氰酸酯与含活泼氢化合物间的反应(包括初级反应和次级反应),P121
72、聚氨酯树脂合成方法有：
一步法：
两步法，又称预聚体法：第一步：合成预聚体。二元醇和过量的二元异氰酸酯反应；第二步，预聚体进行扩链反应和交联反应。
73、在聚氨酯的扩链反应中，
当：
0＜R＜1 分子扩链，端基为—OH
R＝1 分子无限扩链，端基为一NCO及—OH；
l＜R＜2 分子扩链，端基为一NCO；
R＝2 分子不扩链，端基为一NCO；
R＞2 分子不扩链，端基为一NCO，且存留有未反应的异氰酸酯。
74、异氰酸酯的分类；常用的异氰酸酯有哪些
按一NCO基团的数目可分为二元异氰酸酯、三元异氰酸酯及聚合型异氰酸酯三大类。
若按异氰酸酯R—NCO中基团R的性质可分为脂肪族及芳香族两大类。
主要有TDI，MDI，HDI，TDI三聚体等。
75、合成聚氨酯树脂的多元醇化合物主要有：
聚醚多元醇；聚酯多元醇。
、简述聚氨酯树脂结构与性能的关系
NCO-R-NCO中的R若为脂肪族链，则制得的聚氨酯材料光稳定性好，不变黄，芳香族则会变黄。
酯基的内聚能大于醚基，所以聚酯二元醇构成的聚氨酯分子链间的作用力大于聚醚二元醇的。相应地前者的耐热性、机械强度高于后者。
而后者的耐低温性好，又较柔软；
酰胺基与氨基甲酸酯基极性较大，分子间能形成氢键，故在聚氨酯大分子链中成为硬段。
、聚氨酯扩链反应及扩链剂
聚合物通过链端活性基团的反应使分子相互连结而增大分子量的过程，称为扩链，相应的反应称为扩链反应。常用的扩链剂有：水，二元醇、二元胺等。
、聚氨酯大分子结构控制因素：
(1)调节R值：线型聚氨酯，预聚体。(2)扩链反应：扩链剂种类，比例。
(3)交联反应：交联剂种类，用量。
77、聚氨酯树脂的主要用途：
塑料、橡胶、合成纤维、涂料、粘合剂
78、聚氨酯泡沫塑料的原料组分
(1)异氰酸酯：常用的是TDI、MDI。
(2)聚醚或聚酯多元醇；制备软泡时，采用分子量较大的多元醇，羟值为
55mgKOH／g左右；
(3)催化剂；为叔胺类化合物和有机锡类化合物。
(4)发泡剂；为水或低沸点卤代烃
(5)泡沫稳定剂；主要使用有机硅泡沫稳定剂。
79、简述聚氨酯泡沫塑料的生产工艺
1. 一步法：将各种原料一次混合催化发泡的方法。各种物料在反应过程
中同时发生链增长、扩链及发泡等反应。
2．预聚体法(又称两步法)：将聚醚(或聚酯)多元醇与异氰酸酯先反应生成两端带有一NCO基团的预聚体，然后再加入催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂及其他助剂等，进一步反应和发泡成型。
80、聚氨酯树脂生产中最重要的两种催化剂是：叔胺类和有机锡类化合物
81、高聚物改性方法有哪些
共聚改性；共混改性；互穿网络聚合物；高聚物化学改性。
82、聚合物改性的目的是什么
获得性能改进的新材料。
83、两种单体A、B或两种以上单体形成的共聚物有哪些类型
1、无序共聚物，
2、交替共聚物，
3、接枝共聚物，
4、嵌段共聚物84、什么是聚合物合金
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。
85、共混聚合物的制备方法有：
熔融混合；溶液浇铸混合法；胶乳混合法；
决定共混聚合物性能的主要因素是两种聚合物之间的混溶活性。任何两种聚合物都是可以混合的。如果混溶性好，则形成均相体系，混溶性不良则形成非均相体系。两种聚合物形成的均相体系仅具有单一的玻璃化温度；两相体系则具有两个玻璃化温度。
86、互穿网络聚合物
互穿网络聚合物IPN是两种交联结构的聚合物相互紧密结合，但两者之间不存在化学键的聚合物体系。典型的IPN：其中之一聚合物是在另一聚合物存在下合成的或交联的。
87、高聚物化学改性：是将已合成的高聚物经化学反应使之转变为新品种或新性能材料的方法。
第二篇合成树脂与塑料（9-18章）
1、合成树脂按主链结构进行分类：
1.碳—碳链合成树脂PP,PE,PS,PVC；
2.碳—氧链合成树脂POM,PC,PET；
3.碳—硫链合成树脂,PSF,PPS；
4.碳—氮链合成树脂PA,UF,MF
2、塑料的主要性能
1.机械性能：拉伸强度，弯曲强度，冲击强度,抗压强度，硬度；
2.热性能：负荷热变形温度，导热性；
3.电性能：绝缘电阻，电气强度，介电常数；
4.其他特殊要求性能：透气性、燃烧性，耐化学腐蚀与老化等。
3、高分子材料性能测试特点：
专门性：高分子材料所特有的性能,蠕变性、屏蔽性等。
多样性：一种性能有多种测试方法：如冲击强度，硬度、耐热性等。
严格性：标准环境条件和制作试样等。
4、聚乙烯产品类型
(1)高压、低密度聚乙烯(LDPE) , (2)线型低、中密度聚乙烯(LLDPE)；
(3)高密度聚乙烯(HDPE)，(4)超高分子量聚乙烯(UHMWPE)；(5)改性聚乙
烯：交联PE，接枝水解，氯化等。
5、熔融指数的含义，与分子量及其分布的关系
在一定温度，承受一定的负荷，在10min内经过规定的孔径挤压出来的树脂重量克数，称为熔融指数。
通常聚合物分子量越高，熔融粘度越大，被挤压出来的树脂重量越少。熔融指数越小。
熔融指数仅表示了相应的熔融粘度，相对的表示了平均分子量，但不能表示分子量分布。
、高压法聚乙烯反应机理、采用催化剂的类型及如何配制和使用
自由基反应机理，采用催化剂为有机过氧化物。使用方式：配制成10%的白油（C16-31）溶液，用计量泵注入乙烯进料管中或聚合釜中。
6、掌握高压法聚乙烯工艺流程图，给出聚合反应的主要工艺参数，说明压力的作用。
聚合反应参数：反应温度130～350℃，压力122～303MPa，时间 15s~2min。乙烯在高压条件下密度达0.5g/cm3，已接近液态烃的密度。乙烯分子间距显着缩短，增加了基团的碰撞几率，故易于发生聚合反应。
7、制备聚丙烯主要催化剂体系是：Ziegler—Natta催化剂体系。主要由金属卤化物、烷基铝化物和载体组成。（TiCl4/MgCl2/ED*Al(C2H5)3 ）
8、国内聚丙烯的主要生产方法及工艺流程图：a.淤浆法；b.间歇式液相本体法；c.液、气相组合本体法。了解掌握各方法的工艺流程，聚合反应的主要工艺参数。
a.淤浆法聚丙烯生产流程图，聚合反应参数：温度50~75℃；压力～
b. 液相本体法生产流程图及反应参数：
c.液、气相组合本体法生产流程图及反应参数：
、苯乙烯聚合机理：可通过自由基聚合、阴(阳)离子聚合及配位聚合等反应机理聚合而得，大多数工业产品应用自由基聚合。
、聚苯乙烯本体聚合法（溶液本体法）生产的品种溶剂的作用
用于通用型与注塑型HIPS的生产。溶剂（少量）作用：去除聚合热，控制反应速度，降低熔融物的粘度，防止交联。因此称为溶液本体法。
、ABS塑料由那几种单体组成各单体贡献什么特性ABS是由丙烯腈(A)，丁二烯(B)，与苯乙烯(S)三种单体为基础合成。
丙烯腈的贡献是耐化学品性、热稳定性和老化稳定性；
丁二烯的贡献是柔韧性，高抗冲性、耐低温性。
苯乙烯的贡献是刚性、表面光洁性和易加工性。
10、ABS塑料存在有两相：基体树脂连续相和弹性体分散相。为达到弹性体
对树脂基体的增韧效果，对弹性体分散相有何要求
①弹性体分散相必须形成具有一定大小的颗粒，稳定的分散在基体中。
②弹性体颗粒与树脂基体之间必须进行足够的偶合。
、ABS结构式：
、ABS生产工艺过程
(1)分散相接枝橡胶的生产。(2)连续相基体树脂的生产。
(3)两者的混合：a.共挤塑造粒混合；b.基体树脂聚合过程中加入分散
相接技橡胶共混合； c.将分别合成的分散相接枝乳液与基体树
脂乳液共混合
、ABS生产方法
乳液聚合法、本体聚合法及两者相结合的方法。
、ABS乳液聚合法与本体法的特点：
乳液法特点：是分别合成的分散相胶乳与基体树脂乳液可以用任何比例进行混合, 可生产分散相含量为5~80%的ABS。
本体法特点：须将橡胶溶解在单体混合液，其粘度不能过高，所以限于生产橡胶合量为20％以下的ABS。
、PVC的主要生产工艺及产品形态
a.自由基悬浮聚合法, 100—150μm直径的多孔性颗粒
b.自由基本体聚合法, 100—150μm直径的多孔性颗粒
c.自由基乳液聚合法, 20~40μm的PVC次级粒子（ PVC糊树脂）
、悬浮法聚氯乙烯生产流程及聚合反应的主要工艺参数。
a. 悬浮法聚氯乙烯生产流程图，
b.聚合反应参数：温度50～70±0.2℃；
压力～，时间：6～7h,转化率80～85％。
12、PMMA主要生产工艺及产品形态
a.自由基本体（浇铸）聚合法，生产板状、管状和棒状制品；
b.自由基悬浮聚合法，生产用于注塑成型和挤塑成型的粒料。
13、PMMA本体聚合生产过程中采用预聚合工序的作用：
a.缩短聚合反应的诱导期，在浇模前移出较多的聚合热。
b.减少聚合时的体积收缩。
c.适当提高浆液粘度，减少浇模的渗漏损失。
14、热固性树脂生产与成型过程中的特点：
a.树脂是分子量较低的液态、粘稠流体或脆性固体；
b.分子中具有活性反应基团，为线型或线型支链结构。
c.在成型过程中同时发生固化反应—由线型转变为体型高聚物。
e.经过固化过程才能发挥其性能作用。
、热固性树脂固化反应类型：①固化过程中有小分子化合物析出，反应体系中活性基团发生缩合反应，如羟（甲）基、氨基等。②固化过程中无小分子化合物析出；反应体系中活性基团发生加聚反应，如双键、环氧基加聚等。、脲醛树脂合成反应：反应过程分两步：第一步碱性条件下的羟甲基化反应。第二步酸性条件下的缩合反应。P249
16、双酚A环氧树脂结构式P252，与胺类固化剂的固化反应 P255
结构式：
结构性能：环氧树脂分子结构中含有醚基（－O－），羟基（－OH），苯基等基团，使其具有耐水解性，粘结性和耐腐蚀与耐热性。
用途：主要用作粘合剂、涂料、模塑料和结构材料。
17、环氧值的含义，胺类固化剂用量计算方法
环氧值是100g环氧树脂含有的环氧当量数。每100份环氧树脂使用的多元胺量＝环氧值×多元胺分子量/活性氢数目
18、练习：现有环氧值为的双酚A环氧树脂600克，计算用乙二胺作固化剂的用量。
19、不饱和聚酯树脂如何交联固化
不饱和聚酯树脂分子中的不饱和双键与交联剂苯乙烯的双键，在自由基引发剂的作用下发生交联固化反应，而形成体型结构聚合物。
20、不饱和聚酯成型工艺特点及成型方法
成型工艺特点：物料粘度低，固化时无挥发物，可低压成型，而且固化温度宽，自室温至160℃以上。
成型方法：手糊成型，喷射成型，模压成型，注射成型，挤拉成型。21、了解掌握下列聚合物的结构式；分析其结构、性能与应用。
.聚酰胺—6；尼龙6-10；尼龙66；尼龙-1010；P285
结构式：
结构性能：分子中的酰胺基,可在大分子链间形成氢键，分子间的作用力较大，聚酰胺树脂的熔点高，结晶度较大，性质坚韧，具有良好的机械性能、耐油和耐溶剂性能。酰胺基团易于吸水，聚酰胺树脂吸水性较大。
应用：用于制作机械、化工和电气绝缘等方面的零部件。如齿轮、轴承、
辊轴、泵叶轮等。
、聚甲醛；
结构式：—[—CH 2—O —]n —
结构性能：无支化的线型高分子，－C —O —主链，原子密集度大，内聚能、结晶度大，较高的模量、硬度和冲击强度；是塑料中机械性能最接近金属材料的品种。
应用：它特别适用于耐摩擦、耐磨耗及承受高负荷的零件，聚甲醛吸湿性小，一般不必进行预干燥。
、聚甲醛的热分解与热稳定化：聚甲醛分子两端是半缩醛端基(-OCH 2OH)，
加热到100℃以上就会在链端开始发生裂断，发生解聚反应。热稳定化方法：封端法，共聚法。
.聚碳酸酯；P277
结构性能：分子链含有刚性苯环和柔性碳酸酯结构分子缠结作用强，相互滑移难，不易变形，是硬而韧的固体。它具有优良的综合性能。透光、绝缘、尺寸稳定性很好，耐蠕变性优于尼龙及聚甲醛，成型收缩率恒定为％~ ％，可用来制造尺寸精度和稳定性较高的机械零件。
：P273
结构特征：酯基、苯环、（刚性），亚甲基链（柔性），线性对称，拉伸取向结晶。
吸水率较小，电性能优良，又耐化学溶剂和韧性都较好。但性能大都不如一些工程塑料，只有玻璃纤维增强后，它们的机械、耐热性能可大大地提高。尤其是耐热性方面(热变形温度皆超过200 ℃)。用作电子电器、机械设备的部件，还用于纤维，包装行业。
.聚苯醚；P270
主链中有大量苯环，两个甲基占据了酚基反应点，内聚能和热稳定性都较大。没有易于水解的基团，耐水性好、吸湿性低。
机械性能优良，它可在负荷下长时间工作。特别适合于潮湿、有负荷，又要求电绝缘、机械和尺寸稳定等性能较高的场合。
.聚四氟乙烯；P309
结构式：—[CF 2-CF 2]n —
结构性能：聚四氟乙烯分子中C —F 键极性很大，键能较高，受热时不易断
用途：特种工程塑料，化工,机械.聚苯硫醚：P298 空气中700℃分解，350
在电气工业中应用较广
.聚酰亚胺（聚均苯四甲酰二苯醚亚胺）P306
是一种半梯形结构的环链聚合物，含有苯环及五元杂环，刚性很大，化学稳定性好；具有极为优异的耐热性．能在-269~400℃范围内保持较高的机械强度。用途：耐热绝缘材料。
.聚乙烯醇P415
聚乙烯醇是由乙酸乙烯酯聚合成聚乙酸乙烯酯，再行醇解(或水解)成聚乙烯醇。
结构性能：碳碳主链含羟基基团，结构简单；吸水性强，易结晶，机械性能较好。
用途：水溶性树脂，合成纤维。
.聚砜P300
.聚醚醚酮P292
.有机硅聚合物P316
Si—O键的键能较高。链中氧原子周围没有其他基团阻碍，易于旋转。因此大分子链热稳定性好，柔顺好，Tg值也低。无其他极性基团。具有极好的耐高温和耐低温性能，优良的电绝缘性和化学稳定性，又有突出的表面活性、憎水防潮和生理惰性等。
大分子链间的相互作用力弱，机械性能较差。
22、耐高温聚合物具备的特性：
高的玻璃化温度（≥250℃)，
高的结晶熔点(＞400 ℃)，
用差热分析法(DTA)测得的分解温度＞400℃。
24、合成纤维的主要种类及俗名：
聚酯纤维-涤纶；聚酰胺纤维-尼龙；聚丙烯腈纤维-腈纶；聚乙烯醇纤维-维尼纶。
25、重要的水溶性聚合物：a、羧甲基纤维素，b、聚丙烯酰胺，c、聚氧乙烯， d、聚乙烯醇
e、聚丙烯酸及其盐，
f、吸水性树脂。
26、水溶性聚合物的特征：
a、主链含有亲水性优良的短链醚键或仲胺键。如聚氧乙烯，聚丙烯酰胺。
b、主链为C—C键，但沿主链分布众多的亲水基团（-SO3H，-COOH，-CONH2，
-OH等）。
第三篇合成橡胶（19-20章）
掌握下列橡胶产品的结构、性能与应用：
1、丁苯橡胶P452
结构性能：不饱和非极性碳链橡胶；良好的弹性，抗冲击性和耐寒性，一定的机械强度。
用途：汽车轮胎及各种工业橡胶制品。
2、顺丁橡胶结构式:P448
—[CH2-CH=CH-CH2]n—
结构性能：分子结构规整，无取代基，分子间作用力小，有大量的易于内旋的一C=C一键，使它十分“柔软”。弹性最高的一种橡胶，滞后热损失小、耐低温、耐磨、填充性好，吸水性低，与其他弹性体易相容。拉伸强度及撕裂强度低，抗湿滑性不好，加工性能差，易冷流
用途：制造轮胎，占总产量80％以上。其他广泛应用于胶管、胶带、胶鞋及各种耐寒制品。
3、异戊橡胶(聚异戊二烯)其结构：
合成异戊橡胶结构与天然橡胶相似，但合成胶的生胶、混炼胶及硫化胶强度都偏低；其混炼胶的粘结性差，加工件能不良；高温下耐疲劳性和强度不及天然橡胶；易冷流。
4、氯丁橡胶，是单体 2—氯丁二烯的聚合物——聚氯丁二烯的通称。其聚合反应：P470
由于分子链有氯原子，不易受大气中的热、氧、光的作用，表现为优良的耐老化性能。耐燃烧性是橡胶中最好的。它具有不自燃的特点。耐油、耐溶剂性能仅次于丁腈橡胶而优于其它通用橡胶。同时耐化学腐蚀很好。
应用于各种橡胶制品，如耐油胶管、胶带、低压电缆的保护绝缘层等。
5、丁腈橡胶：P468
非结晶性无定形聚合物。由于有高极性的氰基，所以特别能耐植物油、动物油及汽油等脂肪烃类溶剂。耐磨、耐热性较好。主要用作耐油制品，如胶管、密封垫圈、手套等。
6、二元乙丙橡胶： -[(CH2－CH2)x—(CH2－CH)y]n-
CH3
是无定型橡胶，主链上乙烯与丙烯单元呈无规排列，失去了聚乙烯或聚丙烯结构的规整性，成为具有弹性的橡胶。
具有较好的耐热、耐氧及臭氧、耐候、耐水及水汽、耐辐射、耐化学介质等特性，以及极好的电绝缘性。可用作电缆及电器的部件，汽车零件和建筑防水材料等。
17. 丁基橡胶：
结构：线型结构的无定形聚合物，主链不饱和度较低，带有大量的甲基侧链。具有耐热、耐臭氧及电绝缘和气密性好的优点，可用作轮胎、电缆绝缘层、护套及一些工业橡胶制品。
7、橡胶加工过程的四个工序：生胶塑炼（高弹性转变为可塑性）；胶料的混炼（使各组分均匀混合）；混炼胶的加工成型（获得一定形状），硫化（交联定型）。
8、合成橡胶硫化的方式：
a、大分子链中含有双键的，用硫磺硫化；
b、大分子链中不含有双键的，但含有氢原子的用过氧化物硫化；
c、大分子链中不含有双键的，但带有易于反应的原子和基团，用适当的
化合物交联。
d、用辐射方法交联。
《聚合物合成实用工艺学》习题集
“聚合物合成原理及工艺学” 习题集 大学高分子科学与工程学院
第一章绪论 1.试述高分子合成工艺学的主要任务。 2.简述高分子材料的主要类型，主要品种以及发展方向。 3.用方块图表示高分子合成材料的生产过程，说明每一步骤的主要特点及意义。 4.如何评价生产工艺合理及先进性。 5.开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？
第二章生产单体的原料路线 1.简述高分子合成材料的基本原料（即三烯、三苯、乙炔）的来源。 2.简述石油裂解制烯烃的工艺过程。 3.如何由石油原料制得芳烃？并写出其中的主要化学反应及工艺过程。 4.画出C4馏分中制取丁二烯的流程简图，并说明采用萃取精馏的目的。 5.简述从三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯），乙炔出发制备高分子材料的主要单体合成路线（可用方程式或图表表示，并注明基本工艺条件）。 6.如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体？ 7.简述苯乙烯的生产方法。 8.试述合成高分子材料所用单体的主要性能，在贮存、运输过程中以及在使用时应注意哪些问题？ 9.论述乙烯产量与高分子合成工艺的关系。
第三章游离基本体聚合生产工艺 1.自由基聚合过程中反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关？工艺过程中如何调节？ 2.自由基聚合所用引发剂有哪些类型，它们各有什么特点？ 3.引发剂的分解速率与哪些因素有关？引发剂的半衰期的含义是什么？生产中有何作用？ 4.引发剂的选择主要根据哪些因素考虑？为什么？ 5.举例说明在自由基聚合过程中，调节剂，阻聚剂，缓聚剂的作用。 6.为什么溶剂分子的Cs值比调节剂分子的Cs小的多，而对聚合物分子量的影响往往比调节剂大的多？ 7.以乙烯的本体聚合为例，说明本体聚合的特点。 8.根据合成高压聚乙烯的工艺条件和工艺过程特点，组织高压聚乙烯的生产工艺流程，并划出流程示意图。 9. 高压聚乙烯分子结构特点是怎样形成的，对聚合物的加工及性能有何影响。 10. 乙烯高压聚合的影响因素有哪些？ 11. 对比管式反应器及釜式反应器生产高压聚乙烯的生产工艺。 12.聚乙烯的主要用途有哪些、可以采用哪些方法改进它的性能，开发新用途。 13.比较高压聚乙烯及聚苯乙烯的生产工艺流程，改进聚苯乙烯的性能，可采用哪些方法？ 14.试述聚苯乙烯和有机玻璃的优缺点及改性方向。 15.比较聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯本体聚合工艺的异同。
《合成高分子化合物的基本方法》教案
第一节合成高分子化合物的基本方法 一、教材分析和教学策略 1、新旧教材对比： 教材的要求与过渡教材不一样，如要求学生书写缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子和原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线表示。 2、本节的内容体系、地位和作用 本节首先，用乙烯聚合反应说明加成聚合反应，用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反应，不介绍具体的反应条件，只介绍加聚与缩聚反应的一般特点，并借此提出单体、链节（即重复结构单元）、聚合度等概念，能识别加聚反应与缩聚反应的单体。利用“学与问”“思考与交流”等栏目，初步学会由简单的单体写出聚合反应方程式、聚合物结构式或由简单的聚合物奠定基础。 本节是在分别以学科知识逻辑体系为主线（按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质来编写）和以科学方法逻辑发展为主线（先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法，再介绍有机合成，最后介绍合成高分子化合物的基本方法），不断深入认识有机化合物后，进一步了解合成有机高分子化合物的基本方法。明显可以看出来是《有机化学基础》第三章第四节“有机合成”基础上的延伸。学习本讲之后，将有助于学生理解和掌握高分子材料的制取及性质。
3、教学策略分析 1）开展学生的探究活动： “由一种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（n-1）；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（2n-1）”；由聚合物的分子式判断单体。 2）紧密联系前面学过的烯烃和二烯烃的加聚反应、加成反应、酯化反应、酯的水解、蛋白质的水解等知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力，同时特别注意官能团、结构、性质三位一体的实质。 3）运用多煤体生动直观地表现高分子化合物合成的基本方法。 二、教学设计方案 （一）教学目标： 1、知识和技能 ①能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。 ②能说明加聚反应和缩聚反应的特点 2、过程与方法 了解高分子化合物合成的基本方法。 3、情感、态度与价值观 使学生感受到，掌握了有机高分子化合物的合成原理，人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质，从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。 （二）教学重点： 通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式，或从简单的聚合物结构式分析出单体。 （三）教学难点： 理解加聚反应过程中化学键的断裂与结合，用单体写出聚合反应方程式和聚合物结构式；从聚合物结构式分析出单体。
聚合物合成工艺学思考题及其答案知识讲解
第一章 1.简述高分子化合物的生产过程。 答：(1)原料准备与精制过程; 包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。(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、脱出溶剂、催化剂，脱出低聚物等过程与设备。(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及设备。 2 简述连续生产和间歇生产工艺的特点 答：间歇生产是聚合物在聚合反应器中分批生产的，经历了进料、反应、出料、清理的操作。优点是反应条件易控制，升温、恒温可精确控制，物料在聚合反应器中停留的时间相同，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。缺点是反应器不能充分利用，不适于大规模生产。 连续生产是单体和引发剂或催化剂等连续进入聚合反应器，反应得到的聚合物则连续不断的流出聚合反应器的生产。优点是聚合反应条件稳定，容易实现操作过程的全部自动化、机械化，所得产品质量规格稳定，设备密闭，减少污染。适合大规模生产，因此劳动生产率高，成本较低。缺点是不宜经常改变产品牌号，不便于小批量生产某牌号产品。 3.合成橡胶和合成树脂生产中主要差别是哪两个过程，试比较它们在这两个生产工程上的主要差别是什么？ 答:合成树脂与合成橡胶在生产上的主要差别为分离工程和后处理工程。 分离工程的主要差别：合成树脂的分离通常是加入第二种非溶剂中，沉淀析出；合成橡胶是高粘度溶液，不能加非溶剂分离，一般为将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中，以胶粒的形式析出。 后处理工程的主要差别：合成树脂的干燥，主要是气流干燥机沸腾干燥；而合成橡胶易粘结成团，不能用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥，而采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥剂进行干燥。 4. 简述高分子合成工业的三废来源、处理方法以及如何对废旧材料进行回收利用。 答: 高分子合成工业中:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体;污染水质的废水主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水;废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物.。 对于废气处理，应在生产过程中严格避免设备或操作不善而造成的泄露，并且加强监测仪表的精密度，以便极早察觉逸出废气并采取相应措施，使废气减少到容许浓度之下。对于三废的处理，首先在井陉工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中，不得已时则考虑它的利用，尽可能减少三废的排放量，例如工业上采用先进的不适用溶剂的聚合方法，或采用密闭循环系统。必须进行排放时，应当了解三废中所含各种物质的种类和数量，有针对性地回收利用和处理，最后再排放到综合废水处理场所。 废弃物的回收利用有以下三种途径： 1,、作为材料再生循环利用； 2、作为化学品循环利用； 3、作为能源回收利用
聚合物合成工艺复习
聚合物合成工艺（1～20章） 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，经聚合反应 合成高分子化合物，为高分子合成材料成型工业提供基本原料。 2、合成高分子材料有：合成塑料，合成橡胶，合成纤维，涂料，粘合剂，离子交换树脂。 3、合成树脂可以用：（溶液聚合/乳液聚合/悬浮聚合/本体聚合）方法制得； 合成橡胶可以用溶液聚合/乳液聚合方法制得； 、高分子化合物生产过程有： (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； (4)分离过程； (5)聚合物后处理过程；(6)回收过程。 、原料准备与精制过程：包括原料（单体、溶剂、助剂等）贮存、精制、干燥、配制、计量等过程和设备。 、催化剂(引发剂)配制过程：包括催化、引发和助剂的贮存、配制、溶解、调整浓度、计量等过程与设备。 、聚合反应过程：包括以聚合装置为反应中心的有关传热传质的过程与设备。、分离过程：包括未反应单体的分离、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程与设备 、常用分离方法：高真空脱除，蒸汽蒸馏，闪蒸，水洗，离心过滤分离；沉淀分离；喷雾干燥分离。 、聚合物后处理过程：将分离得到的聚合物经进一步处理，得到性能稳定方便使用的产品，包括干燥，造粒，筛分，批混，包装等工序与设备。、回收过程：主要是对回收的单体、溶剂进行精制，然后循环使用。包括离心分离、过滤、分馏、精馏等工序与设备。 、在聚合物生产过程中反应器上的粘结物有何危害如何防止 危害：降低反应器传热效率；影响产品质量。 防止：a.尽可能提高反应器内壁的光洁度；b.使用过程中防止内壁表面造成伤痕；c.聚合釜满釜操作减少液体界面；d.反应物料中加防粘釜剂等。 5、合成树脂与合成橡胶生产上的差别主要表现在分离过程和后处理过程差异很大。 6、如何对聚合物生产流程评价 (1)产品性能的考查；(2)原料路线的考查；(3)能量消耗与利用的考查 (4)生产技术水平的考查；(5)经济性的考查。 7、高分子聚合反应产物的特点是： 1、分子量大小不等，结构亦非完全相同的同系物的混合物； 2、其形态为坚硬的固体物、高粘度熔体或高粘度溶液；
聚合物合成原理
自由基聚合原理、本体聚合 1、自由基聚合过程中的反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关？ 答：.自由基聚合过程中反应速度的影响因素有：单体浓度,引发剂浓度,温度等,其中聚合反应速率与单体浓度依次方,引发剂浓度平方根成正比,后者作为自由基机理的判断依据,而温度的影响因不同种类引发剂表现出较大差异. 聚合物分子量的影响因素有：单体浓度、引发剂浓度、温度、链转移以及终止方式等。单体、引发剂浓度表现在：动力学链长与单体浓度成正比，与引发剂浓度的平方根反比，也就是增加引发剂浓度会降低分子量。温度表现在：当引发剂和热引发聚合时，温度升高，产物平均聚合度下降；当光引发、辐射引发聚合时，温度对聚合度，聚合速率影响很小。链转移对聚合度的影响：向引发剂转移，自由基向引发剂转移，导致诱导分解，引发剂效率降低，同时也使聚合度降低；链转移不影响动力学链长，但能使聚合度下降。不同终止方式也会造成分子量的差异，双基终止时Xn大，歧化终止时Xn小。 2、自由基聚合所有引发剂有哪些类型，他们各有什么特点？ 答：自由基聚合引发剂类型、特点如下： a、偶氮类引发剂，带吸电子取代基的偶氮化合物，分为对称和不对称两大类。如：偶氮二 异丁腈（AIBN） 特点：分解反应几乎全部为一级反应，只形成一种自由基，无诱导分解；比较稳定，能单独安全保存；分解时有N2逸出，动力在于生成高稳定的N2。 b、有机过氧类引发剂，如：过氧化二苯甲酰（BPO） 特点：稳定性低，保存是粗产品，使用前要精制；使用温度一般在60-80℃；有氧化性，有诱导分解。 c、无机过氧类引发剂，无机过硫酸盐，如：过硫酸钾K2S2O8和（NH）2S2O8。 特点：这类引发剂能溶于水，多用于乳液聚合和水溶液聚合。 d、氧化—还原引发体系，分为水溶性氧化—还原引发体系和油溶性氧化—还原引发体系 特点：活化能较低，可在较低温度（0—50℃）下引发聚合，具有较快的聚合速率。多用于乳液聚合。 3、引发剂的分解速率与哪些因素有关？引发剂的半衰期的含义是什么？生产中有何作 用？ 答：引发剂的分解属于一级反应，分解速率与引发剂浓度的一次方成正比。引发剂的半衰期是指引发剂分解至起始浓度一般时所需的时间。因此，引发剂的活性大小可以用分解速率常数kd或半衰期t1/2来表示.分解速率常数越大或半衰期越短，引发剂活性越高。引发剂分解速率常速与温度遵循Arrhenius公式。在不同温度下，测定某种引发剂分解速率常数，对㏑kd与1/T作图，得一条直线，由截距可求频率因子Ad，由斜率求出分解活化能Ed。 4、引发剂的选择主要根据哪些因素考虑？ 答：a、首先根据聚合方法选择引发剂类型 本体、悬浮和溶液聚合选用偶氮类和过氧类油溶性有机引发剂 乳液聚合和水溶液聚合选用过硫酸盐—类水溶性引发剂或氧化—还原引发体系 b、根据聚合温度选择活化能或半衰期适当的引发剂，使自由基形成速率和聚合速率适中。 c、在实际聚合研究和工业生产中，一般应选择半衰期与聚合时间同数量级或相当的引发剂。 d、在选择用引发剂时，还需考虑引发剂对聚合物有无影响，有无毒性，使用储存时是否安全等问题。
齐齐哈尔大学高聚物合成工艺学题库附答案
习题集（348） 第一章绪论（37） 一、判断（10） 1、由于塑料包装物大多呈白色，它们造成的环境污染被称为白色污染。（+ ） 2、连续聚合特点是聚合反应条件是稳定的，容易实现操作过程的全部自动化，机械化，便于小批量生产。（_ ） 3、进行聚合反应的设备叫做聚合反应器。根据聚合反应器的形状主要分为管式、塔式和釜式聚合反应器。（+ ） 4、本体聚合与熔融缩聚得到的高粘度熔体不含有反应介质，如果单体几乎全部转化为聚合物，通常不需要经过分离过程。如果要求生产高纯度聚合物，应当采用真空脱除单体法。（+） 5、乳液聚合得到的浓乳液或溶液聚合得到的聚合物溶液如果直接用作涂料、粘合剂，也需要经过分离过程。（_ ） 6、合成橡胶是用物理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。（_ ） 7、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。加有少量增光剂、防静电剂以及油剂等。（+ ） 8、合成树脂生产中回收的溶剂。通常是经离心机过滤与聚合物分馏得到的。（+ ） 9、高分子合成工厂中最易发生的安全事故是引发剂、催化剂、易燃单体、有机溶剂引起的燃烧与爆炸事故。（+ ） 10、塑料具有取材容易，价格低廉，加工方便，质地轻巧等优点。（+ ） 二、填空（10） 1、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。 2、离子聚合及配位聚合实施方法主要有本体聚合与溶液聚合两种方法。 3、在溶液聚合方法中，如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为非均相溶液聚合。 4、塑料的原料是合成树脂和助剂。 5、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。 6、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。 7、高分子合成工业的基本原料为石油、天然气、煤炭等。 8、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。 9、自由基悬浮聚合得到固体珠状树脂在水中的分散体系。可能含有少量反应单体和分散剂。脱除未反应单体用闪蒸的方法，对于沸点较高的单体则进行蒸汽蒸馏，使单体与水共沸以脱除。 10、离子聚合与配位聚合反应得到的如果是固体聚合物在有机溶剂中的淤浆液，但是通常含有较多的未反应单体和催化剂残渣。如果催化剂是低效的，则应当进行脱除。用醇破坏金属有机化合物，然后用水洗涤以溶解金属盐和卤化物。
高聚物合成工艺学重点整理
1．粘釜产生原因、危害及防止措施。 粘釜原因：物理因素：吸附作用；化学因素：粘附作用。 危害：（1）传热系数下降；（2）产生“鱼眼”，使产品质量严重下降；（3）需要清釜，非生产时间加长。 防止措施：（1）釜内金属钝化；（2）添加水相阻聚剂，终止水相中的自由基，例如在明胶为分散剂的体系中加入醇溶黑、亚硝基R盐、甲基蓝或硫化钠等；（3）釜内壁涂极性有机物，防让金属表面发生引发聚合或大分子活性链接触釜壁就被终止聚合而钝化；（4）采用分子中有机成分高的引发剂，如过氧化十二酰. 清釜；（5）提高装料系数，满釜操作。 减少粘釜的方法：目前先进的方法是聚合配方中加入防粘釜剂防粘釜剂的种类很多，（而且生产工厂技术保密，主要是苯胺染料、蒽醌染料等的混合溶液或这些染料与某些有计酸的络合物，一般用量极少，产生明星的作用）此时产生的少量粘釜物用高压水枪冲洗即可（水压>21mpa）达到清釜目的。 2.高分子合成材料的生产过程 答: 1）原料准备与精制过程特点:单体溶剂等可能含有杂质,会影响到聚合物的原子量,进而影响聚合物的性能,须除去杂质意义:为制备良好的聚合物做准备 2）催化剂配制过程特点:催化剂或引发剂的用量在反应中起到至关重要的作用,需仔细调制. 意义:控制反应速率,引发反应 3）聚合反应过程特点:单体反应生成聚合物,调节聚合物的分子量等,制取所需产品意义:控制反应进程,调节聚合物分子量 4）分离过程特点:聚合物众位反应的单体需回收,溶剂,催化剂须除去意义:提纯产品,提高原料利用率 5）聚合物后处理过程特点:聚合物中含有水等;需干燥. 意义:产品易于贮存与运输6）回收过程特点:回收未反应单体与溶剂意义:提高原料利用率,降低成本,防止污染环境 3. 生产单体的原料路线有几条？试比较它们的优缺点？ 答：工业上生产的高聚物主要是加聚高聚物和缩聚高聚物。当前主要有两条路线。（1）石油化工路线（石油资源有限））石油化工路线（石油资源有限）石油经开采得油田气和原油。原油经炼制得到石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。以此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。裂解气经分离精制可得到乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等。裂解轻油和煤油经重整得到的重整油，经加氢催化重整使之转化为芳烃，经抽提（萃取分离）得到苯、甲苯、二甲苯和萘等芳烃化合物。（2）煤炭路线（资源有限，耗能大））煤炭路线（资源有限，耗能大）煤矿经开采得到煤炭，煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离精制得到苯、甲苯、二甲苯、萘和苯酚等。焦炭与石灰石在高温炉中高温加热得到电石（CaC2），电石与 H2O 反应得到乙炔。炔可以合成氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯腈等单体或其他有机原料。（3）其他原料路线）主要是以农副产品或木材工业副产品为基本原料，直接用作单体或经化学加工为单体。本路线原料不足、成本较高，但它也是充分利用自然资源，变废为宝的基础上小量生产某些单体，其出发点是可取的。 4.高压聚乙烯分子结构特点是怎么样形成的,对聚合物的加工性能有何影响? 答:乙烯在高温下按自由基聚合反应的机理进行聚合。高温状况下,PE分子间的距离缩短,且易与自由基碰撞反应,很容易发生本分子链转移,支链过多。 影响：这种PE加工流动性好,.可以采取中空吹塑,注塑,挤出成型等加工方法,具有良好的光学性能,强度,柔顺性,封合性,无毒无味,良好的电绝缘性 5.悬浮聚合与本体聚合相比有那些特点? 答:1) 以水为分散介质,价廉,不需回收,安全,易分离.2）悬浮聚合体粘度低,温度易控制,3）颗粒形态较大,可以制成不同粒径的粒子4）需要一定的机械搅拌和分散剂5）产品不如本体聚合纯净 6)悬浮聚合的操作方式为间歇,本体为连续 6.简述聚氯乙烯PVC悬浮聚合工艺过程 答:1、准备工作:首先将去离子水,分散剂及除引发剂以外的各种助剂,经计量后加于聚反应釜中,然后加剂量的氯乙烯单体, 2、聚合:升温至规定的温度.加入引发剂溶液或分散液,聚合反应随时开
(已排版)聚合物合成工艺学课后习题全解
聚合物合成工艺学课后习题全解 1. 何谓三大合成材料？简要说明他们的特点。 答:（1）用合成的高分子化合物或称做合成的高聚物为挤出制造的有机材料，统称为合成材料。其中以塑料、合成纤维、合成橡胶塑料、塑料合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料。 （2）特点： 塑料是以合成树脂为基本成分，具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等。塑料大多是有机材料，因此其主要的缺点是绝大多数塑料制品都可以燃烧，在长期使用过程中由于光线、空气中氧的作用以及环境条件和热的影响，其制品的性能逐渐变坏，甚至损坏到不能使用，即发生老化现象。 合成橡胶是用化学的合成方法产生的高弹性体。经硫化加工可制成各种橡胶制品。某些种类合成橡胶的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。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。 合成纤维成纤维与天然纤维相比较，具有强度高、耐摩擦、不被虫蛀、耐化学腐蚀等优点。缺点是不易着色，未经过处理时易产生静电荷，多数合成纤维吸湿性差。 2. 合成高分子化合物的聚合反应主要包括哪两大类？ 答：合成高分子化合物的聚合反应主要包括连锁聚合反应和逐步聚合反应两大类。 3. 单体储存时应注意什么问题，并说明原因？ 答：单体储存时应达到防止单体自聚、着火和爆炸的目的。 （1）防止单体自聚，为了防止单体自聚，在单体中添加少量的阻聚剂。 （2）防止着火，为了防止着火事故发生，单体储罐要远离反应装置，储罐区严禁明火以减少着火的危险。 （3）防止爆炸，防止爆炸事故的发生，首先要防止单体泄露，因单体泄露后与空气接触产生易爆炸的混合物或过氧化物；储存气态单体或经压缩冷却后液化的单体的储罐应是耐压的储罐；高沸点的单体储罐应用氮气保护，防止空气进入。 4. 聚合物反应产物的特点是什么？ 答：①聚合物的相对分子量具有多分散性。 ②聚合物的形态有坚韧的固体、粉状、粒状和高粘度的溶液。 ③聚合物不能用一般产品精制的方法如蒸馏、重结晶和萃取等方法进行精制和提纯。 5. 选择聚合方法的原则是什么？ 答：聚合方法的选择原则是根据产品的用途所要求的产品形态和产品成本选择选择适当的聚合方法。 6. 生产单体的原料路线有几条？试比较它们的优缺点？ 答：工业上生产的高聚物主要是加聚高聚物和缩聚高聚物。当前主要有两条路线。 （1）石油化工路线（石油资源有限））石油化工路线（石油资源有限）石油经开采得油田气和原油。原油经炼制得到石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。
聚合物合成工艺
第一章绪论 4. 20世纪50年代，谁发现了可用于高密度聚乙烯和立构规整聚丙烯的合成催化剂？这些催化剂的基本成分是什么？ 5. 21世纪高分子科学与工程学科的重要发展方向是什么？ 6. 简要说明聚合物合成的生产步骤。 第二章合成聚合物的原料路线 4. 石脑油的裂解-催化重整可以获得哪些重要芳烃原材料？其中的加 氢工艺是为了除去哪些有害物质？ 5. 什么是C4馏分？如何通过C4馏分制备1,3-丁二烯？ 10. 从动、植物体内获得的原料路线有哪些？你认为哪些原料路线具有很好的前景。 第三章自由基本体聚合过程及合成工艺 17. 用过氧化二苯甲酰作引发剂，苯乙烯在60℃进行本体聚合，试计算正常引发反应、向引发剂转移反应、向单体转移反应三部分在聚合度倒数中各占多少百分比？对聚合度各有什么影响，计算时选用下列数据：[I]=0.04mol/L，f＝0.8，k d＝2.0×10-6s-1，k p＝176L/mol·s，k t＝3.6×107 L/mol·s，ρ(60℃)=0.887g/mL，C I=0.05，C M=0.85×10-4。 18. 为了改进聚氯乙烯的性能，常将氯乙烯（M1）与醋酸乙烯(M2)共聚 得到以氯乙烯为主的氯醋共聚物。已知在60℃下上述共聚体系的r1=1.68, r2=0.23,试具体说明要合成含氯乙烯质量分数为80％的组成均匀的氯醋共聚物应采用何种聚合工艺？ 第四章自由基溶液聚合过程及合成工艺 9. 苯乙烯在60℃以过氧化二叔丁基为引发剂，苯为溶剂进行自由基溶液聚合。当苯乙烯的浓度为1mol/L,引发剂浓度为0.0lmol/L时，引发剂分解和形成聚合物的初速率分别为4×1011mol/(L·s)和1.5×
高聚物合成工艺课后题答案
1生产单体的原料路线有哪几种？试比较它们的优缺点？ 答:①石油路线：目前最主要的单体原料路线②煤炭路线：乙炔，电石生产需大量电能，经济上不合理，由于我国历史原因和资源情况，乙炔仍是高分子合成的工业的重要原料。③可再生资源路线，原料不充足，成本高，但充分利用自然资源，变废为宝的基础上，小量生产某些单体出发点还是可取的。 2、如何有C4馏分制取1，3丁二烯？ ①用C4馏分分离出来的丁烯进行氧化脱氢制取②将裂解气分离得到的C4馏分用PM下进行萃取蒸馏抽提制取。 第三章本体聚合 1、简述高压聚乙烯工艺流程 答：精制的乙烯进入一次压缩（一级）；来自低压分离的循环乙烯与相对分子量调节剂混合后，进入一次压缩机入口，压缩至250MPa，然后与来自高压分离器循环乙烯混合后进行二级压缩；冷却单体进入聚合反应器，引发剂溶液用高压泵送入进料口或直接进入气相聚合；然后高压分离、低压分离挤出切粒，未反应单体分离循环使用。 2、高压PE有哪两种主要工艺路线？各有什么特点？ 管式反应器进行、反应釜中进行两条主要工艺路线 管式反应器反应中：物料在管内呈柱塞状流动，无返混现象，反应温度沿反应管长度而变化，得高压聚乙烯分子量分布较宽，耐高压。无搅拌系统，长链分枝少。生产能力取决于反应管参数。 釜式反应器：物料可充分混合，反应温度均匀，还可分区操作。耐高压不如管式，反应能力可在较大范围内变化，反应易控制。PE分布窄，长链分枝多。3、高压PE合成反应条件比较苛刻，具体条件如何？为什么采用这样的工艺条件？ 反应温度设在150℃~330℃，原因有二：①乙烯无任何取代基，分子结构对称，纯乙烯在350℃以上爆炸性分解，从安全角度，避免因某些特殊不可预知的因素造成温度上升，引发事故，故使T＜330℃②PE熔点为130℃，当T＜130℃时造成大量PE凝固，堵塞管道，同样造成反应难以进行，造成事故，故最低温度不低于130℃，一般温度大于150℃。 反应在低压下进行，原因：乙烯常压下位气体，分子间距离远，不易反应，压缩后，分子间距离显著缩短，极大增加了自由基与单体分子之间碰撞几率，易反应，在100~300MPa下，C2H4接近液态烃，近似不可压缩状态，其次T上升，需压力也增加，才能使PE与单体形成均相状态，保持反应顺利进行。 转化率15～30%：明显低于其他单体本体聚合，f造成大量乙烯需要循环使用。—CH高，热容小，f提高1%，温度上升12~13℃，如果反应热不能与时移除，极易造成温度急剧上升，从而造成爆炸发生，故一般提高f困难，另外提高f，
聚合物合成工艺学习题
名词解释 Ziegler-Natta催化剂：中文译名“齐格勒-纳塔”催化剂，由三乙基铝与四氯化钛组成，是一种优良的定向聚合催化剂。催化剂又称触媒,可以组合成Ziegler-Natta触媒的化合物种类相当多，Ziegler-Natta触媒可由下列的化合物组合而成：周期表中第IV到第VIII族的过渡金属化合物，和周期表中第I到第III族的金属所组成的有机金属化合物。其中过渡金属化合物为触媒，而有机金属化合物为助触媒。 爆炸极限：可燃物质与空气或氧气必须在一定浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇火源才会发生爆炸，这个浓度范围成为爆炸极限，或爆炸浓度极限 逐步加成反应:某些单体的官能团可按逐步反应的机理相互加成而获得聚合物，但又不会析出小分子副产物，这种反应称为逐步加成聚合反应。 界面缩聚:两种单体分别溶解在水及与水不相混溶的有机溶剂中，在常温常压下，在水和有机溶剂的界面进行缩聚反应的方法。 工程塑料:是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。 表面活性剂：是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。 乳化剂:能降低互不相溶的液体间的界面张力，使之形成乳浊液的物质。乳化剂是乳浊液的稳定剂，是一类表面活性剂 HBL值：用来衡量表面活性剂分子中的亲水部分和亲油部分对其性质所作贡献大小的物理量。 种子乳液聚合：单体原则上仅在已生成的微粒上聚合，而不形成新的微粒，即仅增加原来微粒的体积，而不增加反应体系中微粒的数目。
核-壳聚合：两种单体进行共聚合时，如果一种单体首先进行乳液聚合，然后加入第二种单体再次进行乳液聚合，则前一种单体聚合形成乳胶粒子的核心，好似种子，后一种单体则形成乳胶粒子的外壳。 金属茂催化剂：由过渡金属锆（Zr）与两个环戊二烯基或环戊二烯取代基及两个氯原子（或甲基）形成的有机金属络合物和助催化剂甲基铝氯烷组成。 Phillips催化剂活化处理：400～800℃温度下，于干燥空气中进行活化，使铬原子处于Cr+6状态。 熔融指数：热塑性塑料在一定温度和压力下，熔体在10分钟内通过标准毛细管的重量值，以（g/min)为单位。 聚合反应的操作方式：间歇聚合：分批生产，适于小批量生产；连续聚合：自动化程度高，质量稳定，适合大批量生产。聚合反应器：管式、塔式、釜式、特殊形式；反应热排除方式：夹套冷却、内冷管冷却、反应物料部分闪蒸、反应介质预冷、回流冷凝器冷却等。 1、聚合反应釜中搅拌器的形式有哪些？适用范围如何？ ①常用搅拌器的形式有平桨式、旋桨式、涡轮式、锚式以及螺带式等； ②涡轮式和旋桨式搅拌器适于低粘度流体的搅拌；平桨式和锚式搅拌器适于高粘度流体的搅拌；螺带式搅拌器具有刮反应器壁的作用，特别适用于粘度很高流动性差的合成橡胶溶液聚合反应釜的搅拌。 2、简述合成树脂与合成橡胶生产过程的主要区别。 —合成橡胶生产中所用的聚合方法主要限于自由基聚合反应的乳液聚合法和离子与配位聚合反应的溶液聚合法两种。而合成树脂的聚合方法则是多种的。合成树脂与合成橡胶由于在性质上的不同，生产上的差别主要表现在分离过程和后处理过程差异很大：①分离过程的差异：合成树脂，通常是将合成树脂溶液逐渐加入第二种非溶剂中，而此溶剂和原来的溶剂是可以混溶的，在沉淀
《高聚物合成工艺学》试题
《高聚物合成工艺学》试卷二 一.名词解释（21分） 1.反相悬浮聚合 2.互穿网络聚合物IPN 3.硅橡胶 4.脱灰 5.热固性 6. 种子聚合 7. 聚酯纤维 二.填空（20分） 1.三大合成材料是指：，，。 2.高分子合成工业中用自离子聚合反应机理生产的聚合物主要采用有：，，，四种聚合方法来实施。 3.低温丁苯橡胶乳液聚合过程中主要的影响因素是，。常采 用的控制乳液胶粒的粒径。 4.ABS用那三个单体聚合：，，。分散相常采用，聚合方法。连续相常采用，聚合方法。 5.在聚氯乙烯聚合生产中，主要采用手段控制聚合物分子量。 6.评价高聚物耐热性两个重要指标是：，。
三.判断（10分） 1.聚合反应釜中搅拌器只起到加速传热的作用。（） 2.水油比是指反应体系中水的用量与单体重量之比。（） 3.HDPE常用高压聚合生产工艺。（） 4.热塑性酚醛树脂不需加入固化剂即可在加热的条件下固化。（） 5.聚四氟乙烯常采用本体聚合工艺生产。（） 6.顺丁橡胶的分子量越大，分子量分布越窄，其力学性能越好，但是加工性能越差。（） 7.聚苯乙烯的聚合可以是本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合和溶液聚合。（） 8.浅色剂只有将带色杂质变为浅色或无色物质，改善纤维白度的作用。（） 9.在乳液聚合过程中，搅拌强度太高，会使乳胶粒子数目减少，乳胶粒直径增大及聚合反应速率降低，同时会使乳液产生凝胶，甚至导致破乳。（） 10.悬浮聚合体系一般是由单体、引发剂、水和分散剂四个基本部分组成。（） 四.简答（25分） 1.简述石油裂解制烯烃的工艺流程。 2.简述本体聚合的特点。 3.简述悬浮聚合过程的影响因素。 4.聚氨酯泡沫塑料的生产工艺有一步法和两步法两种，对比两种方法的特点。 5. 试比较高温和低温丁苯配方的主要区别。 五.问答（24分）
聚合物合成工艺学总结
一：各聚合原理的分子量控制 1.自由基聚合：控制平均分子量的手段：（1）严格控制引发剂的用量，一般仅为千分之 几；（2）严格控制反应温度和其他反应条件；（3）选择适当的分子量调节剂并严格控制其用量。 2.线性缩聚：①线型高分子量缩聚物生产过程中单体转化率的高低对产品的平均分子量产 生重要影响。 ②缩聚物生产过程中两种二元官能团单体的摩尔比应严格相等，而加入适量 的一元官能团单体以控制产品的平均分子量； ③缩聚反应生成的小分子化合物须及时用物理方法或化学方法除去，其残存 量对聚合度产生明显影响。 3.阴离子：单体用量。 二：丁苯橡胶为什么不用悬浮聚合？ 答：由于合成橡胶在室温下为弹性体状态，容易粘结成块，因此一般不能用本体聚合和悬浮聚合方法进行生产。 三：破乳的方法 答：1）加入电解质：少量增大稳定性，过量破乳 2)改变pH 值：脂肪酸的生成使乳液失稳 3) 冷冻破乳：水先析出结晶， 4)机械破乳：粒子的碰撞
5) 稀释破乳：临界胶束浓度 五：酸法制酚醛树脂 碱法制酚醛树脂 六：比较悬浮聚合和乳液聚合、本体聚合的优缺点。 悬浮聚合的特点：优点：用水作为连续相，聚合反应热易除去；操作安全；反应体系粘度较低；温度易控制；分离较容易；产品纯度较乳液聚合的高。缺点：分散体系不稳定，间歇法生产。 乳液聚合的特点：优点：聚合反应热清除较容易；反应体系粘度低；分散体系的稳定性优良，可连续操作；产品乳液可直接用作涂料、粘合剂、表面处理剂。缺点：分离过程较复杂，产生大量废水，直接干燥能耗大；聚合物杂质含量较高。 本体聚合的特点：优点：无反应介质，工艺过程简单。缺点：聚合反应热的散发困难，反应温度难以控制，一般先进行预聚合，排除部分反应热；反应后期粘度大，单体反应不易进行完全. 溶液聚合的特点：优点：聚合温度易控制，聚合物分子量分布及结构状态易调节。 缺点：聚合速度慢，设备利用率低，增加了溶剂回收和纯化工序，成本较高，有一定的危险性，聚合物分子量较低，转化率不高。
聚合物合成工艺学(最新版)
第一次作业 1.何谓三大合成材料？简要说明他们的特点。 答：（1）用合成的高分子化合物或称作合成的高聚物为基础制造的有机材料，统称为合成材料。其中以塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料。 （2）特点：①塑料是以合成树脂为基本成分，具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等。其主要的缺点是绝大多数塑料制品都可以燃烧，在长期使用过程中由于光线、空气中氧的作用以及环境条件和热的影响，其制品的性能逐渐变坏，甚至损坏到不能使用，即发生老化现象。 ②合成橡胶是用化学的合成方法产生的高弹性体。经硫化加工可制成各种橡胶制品。某些种类的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。 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。合成纤维与天然纤维相比较，具有强度高、耐摩擦、不被虫蛀、耐化学腐蚀等优点。缺点是不易着色，未经过处理时易产生静电荷，多数合成纤维吸湿性差。 2.合成高分子化合物的聚合反应主要包括哪两大类？ 答：合成高分子化合物的聚合反应主要包括不饱和单体和二烯烃类单体的加成聚合反应和活性单体的逐步聚合反应两大类。 3.单体储存时应注意什么问题，并说明原因？ 答：（1）单体储存时应达到防止单体自聚、着火和爆炸的目的。 （2）①为了防止单体自聚，在单体中添加少量的阻聚剂。②为了防止着火事故发生，单体贮罐要远离反应装置，贮罐区严禁明火以减少着火的危险。③为防止爆炸事故的发生，首先要防止单体泄露，因单体泄露后与空气接触产生易爆炸的混合物或过氧化物；贮存气态单体或经压缩冷却后液化的单体的贮罐应是耐压容器；高沸点的单体贮罐应用氮气保护，防止空气进入。 4.聚合物反应产物的特点是什么？ 答：①聚合物的相对分子量具有多分散性。 ②聚合物的形态为坚韧的固体物、粉状、粒状和高粘度的熔体或溶液。 ③聚合物不能用一般产品精制方法如蒸馏、结晶和萃取等方法进行精制提纯。 5.选择聚合方法的原则是什么？ 答：选择原则是根据产品的用途所要求的产品形态和产品成本选择选择适当的聚合方法。 第二次作业 6.生产单体的原料路线有几条？试比较它们的优缺点？ 答：工业上生产的高聚物主要是加聚型高聚物和缩聚（逐步聚合型）高聚物。当前主要有两条路线； （1）石油化工路线（石油资源有限） 原油经炼制得到汽油、石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。以此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。裂解气经分离得到乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等。裂解轻油和煤油经重整得到的重整油，经加氢催化重整使之转化为芳烃，经萃取分离得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物。 （2）煤炭路线（资源有限，耗能大） 煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离精制得到苯、甲苯、和苯酚等。 焦炭与石灰石在电炉中高温反应得到电石（CaC2），电石与H2O反应得到乙炔，由乙炔可以合成氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯腈等乙烯基单体或其他有机原料。 （3）其他原料路线（原料不足、成本较高）
第二章 聚合反应原理
第二章 聚合反应原理 第一节 概述 聚合物的合成方法可概括如下： ? ??? ????加聚反应,属于连锁聚合机理 单体的聚合反应聚合物的合成反应缩聚反应,属于逐步聚合机理大分子反应 其中，单体的聚合反应是聚合物合成的重要方法。 （一）高分子化学的一些基本概念 1．高分子化合物（high molecular weight compound ）——由许多一种或几种结构单元通过共价键连接起来的呈线形、分支形或网络状的高分子量的化合物，称之为高分子量化合物，简称高分子化合物或高分子。高分子化合物也称之为大分子（macromolecule ）、聚合物（polymer ）。 高分子化合物的特点： （1）高的分子量：M.W.（molecular weight ）>104；M.W.<103时称为齐聚物（oligomer ）、寡聚物或低聚物； （2）存在结构单元：结构单元是由单体（小分子化合物）通过聚合反应转变成的构成大分子链的单元； （3）结构单元通过共价键连接，连接形式有线形、分支形或网络状结构。 如聚苯乙烯（PS ）：M.W.:10～30万，线形，含一种结构单元—苯乙烯单元，属通用合成塑料。 2n CH CH n ★结构单元（structural unit ）和重复单元（repeating unit ）： PVC PMMA PS CH 2CH Cl CH 2C CH 3 C O OCH 3CH 2CH O 结构单元和重复单元相同 如尼龙-66（聚己二酰己二胺），有两个结构单元，两个结构单元链接起来组成其重复单元。 尼龙-66 尼龙-6 NH(CH 2)6NH CO(CH 2)4CO 结构单元结构单元重复单元 NH(CH 2)5C O 2．聚合度（degree of polymerization ，DP ）——即一条大分子所包含的重复单元的个数，用DP 表示； 对缩聚物，聚合度通常以结构单元计数，符号为X n ；n X DP 、X n 对加聚物一般相同。 对缩聚物有时可能不同，如对尼龙-66，X n =2DP ；对尼龙-6，X n =DP 。因此，谈及聚合度时，一定要明确其计数对象。
聚合物合成工艺学(最新版)
聚合物合成工艺学课后习题 第一次作业 1.何谓三大合成材料？简要说明他们的特点。 答：（1）用合成的高分子化合物或称作合成的高聚物为基础制造的有机材料，统称为合成材料。其中以塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料。 （2）特点：①塑料是以合成树脂为基本成分，具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等。其主要的缺点是绝大多数塑料制品都可以燃烧，在长期使用过程中由于光线、空气中氧的作用以及环境条件和热的影响，其制品的性能逐渐变坏，甚至损坏到不能使用，即发生老化现象。 ②合成橡胶是用化学的合成方法产生的高弹性体。经硫化加工可制成各种橡胶制品。某些种类的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。 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。合成纤维与天然纤维相比较，具有强度高、耐摩擦、不被虫蛀、耐化学腐蚀等优点。缺点是不易着色，未经过处理时易产生静电荷，多数合成纤维吸湿性差。 2.合成高分子化合物的聚合反应主要包括哪两大类？ 答：合成高分子化合物的聚合反应主要包括不饱和单体和二烯烃类单体的加成聚合反应和活性单体的逐步聚合反应两大类。 3.单体储存时应注意什么问题，并说明原因？ 答：（1）单体储存时应达到防止单体自聚、着火和爆炸的目的。 （2）①为了防止单体自聚，在单体中添加少量的阻聚剂。②为了防止着火事故发生，单体贮罐要远离反应装置，贮罐区严禁明火以减少着火的危险。③为防止爆炸事故的发生，首先要防止单体泄露，因单体泄露后与空气接触产生易爆炸的混合物或过氧化物；贮存气态单体或经压缩冷却后液化的单体的贮罐应是耐压容器；高沸点的单体贮罐应用氮气保护，防止空气进入。 4.聚合物反应产物的特点是什么？ 答：①聚合物的相对分子量具有多分散性。 ②聚合物的形态为坚韧的固体物、粉状、粒状和高粘度的熔体或溶液。 ③聚合物不能用一般产品精制方法如蒸馏、结晶和萃取等方法进行精制提纯。 5.选择聚合方法的原则是什么？ 答：选择原则是根据产品的用途所要求的产品形态和产品成本选择选择适当的聚合方法。 第二次作业 6.生产单体的原料路线有几条？试比较它们的优缺点？ 答：工业上生产的高聚物主要是加聚型高聚物和缩聚（逐步聚合型）高聚物。当前主要有两条路线； （1）石油化工路线（石油资源有限） 原油经炼制得到汽油、石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。以此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。裂解气经分离得到乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等。裂解轻油和煤油经重整得到的重整油，经加氢催化重整使之转化为芳烃，经萃取分离得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物。 （2）煤炭路线（资源有限，耗能大） 煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离精制得到苯、甲苯、和苯酚等。 焦炭与石灰石在电炉中高温反应得到电石（CaC2），电石与H2O反应得到乙炔，由乙炔可以合成氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯腈等乙烯基单体或其他有机原料。 （3）其他原料路线（原料不足、成本较高） 1
高聚物合成工艺学课程教学大纲
《高聚物合成工艺学》课程教学大纲 Polymer Synthesis technology 一、课程基本信息 学时：40 学分：2.5 考核方式：考试与平时成绩相结合；平时成绩占总成绩的30% 中文简介： 本课程为材料化学方向必修课程, 主要介绍了工业生产上合成高分子材料的新方法，重要品种的生产工艺技术；各种聚合方法进行工业化生产的特点、配方原理、流程组织原理和典型工业生产过程、聚合反应的基本化工单元及典型生产设备等内容。其主要任务是在学习该门课程以后，学生了解并掌握石油化工生产的简单有机物经聚合反应生产高分子化合物的基本原理、聚合方法、聚合生产工艺, 掌握向合成树脂、合成橡胶、合成纤维材料提供原料的生产工艺过程, 并为合成涂料、粘合剂、离子交换树脂、工程高分子材料、功能高分子材料等打下基础。 二、教学目的与要求 高聚物合成工艺学研究高分子的合成和制造工艺问题，主要涉及各种典型高分子材料聚合过程的实施方法和操作方式。通过本课程的学习，使学生掌握高聚物的各种典型合成方法的原理、工艺流程、主要的设备结构、基本工艺条件和关键的工艺技术问题，认识产品的质量要求和影响因素，了解安全生产、环境保护和工艺设计的有关问题。不仅要使学生获得高聚物合成工业的专业知识，而且更重要的是培养学生运用相关知识分析和解决实际问题的能力，为解决将来生产工艺和科学研究中的实际问题打下基础，同时培养学生严谨细致、实事求是的科学作风，使其逐步具备科技人员应有的素质。 三、教学方法与手段 1.突出重点，以课堂讲授为主，以聚合物种类-结构与性能-合成原理-合成工艺- 应用为主线，对课程中的重点着重讲解。 2.精讲多练，把现代教育多媒体技术运用到授课过程中，在教学过程中应注意理论联系实际，把教师讲授与课堂讨论相结合，通过实例提高学生分析问题解决问题的能力。 3.学以致用，把理论知识与生产生活和后续课程相结合。由于本课程实践性较强，因此采用启发式教学，培养学生思考问题、解决问题的能力；通过作业调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。 四、教学内容及目标