聚合物合成原理及工艺设计-复习总结前6章
第一章绪论
1.高分子合成工业（3）
2.塑料、合成橡胶、合成纤维的常用添加剂及其作用（4）
3.塑料、合成橡胶、合成纤维的分类及特点（5）
4.高分子化合物生产过程（7）（作业）
原料准备与精制过程（8）、催化剂（引发剂）配制过程（9）、聚合过程（10）、分离过程（13）、聚合物后处理过程（14）、回收过程（16）
5.杂质对聚合的影响（8）
6.单体贮存设备的要求（9）
7.聚合过程的特点（10）
8.聚合反应工艺条件及设备的要求（10）
9.生产不同牌号产品的方法（10）
10.间歇生产和连续生产的特点（11）（作业）
11.聚合反应操作方式、聚合反应器形状、排热方法、物料形态、搅拌器、链终
止剂（11）
12.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（13）（作业）
13.高分子化合物生产流程的考查（17）
14.聚合方法的选择因素（17）
15.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（20）（作业）
第二章生产单体的原料路线
1.生产单体的原料路线（24）（作业）
2.石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？简述石油化工路线裂解生产
乙烯单体的过程，并由乙烯单体可以得到那些聚合物产品？（25）（作业）
3.石油裂解生产烯烃（25）
4.石油裂解生产芳烃（28）
5.C4馏分生产丁二烯（30）
6.乙烯、丙烯、苯、丁二烯、甲苯、二甲苯制得的制品种类（31）
7.乙烯的主要生产方法：液化天然气、液化石油气分离；石脑油、轻柴油、重油、原油
裂解气分离；焦炉煤气分离；乙醇催化脱水
8.丙烯腈生产方法：乙炔法、环氧乙烷法、乙醛法、丙烯氨氧化法
9.煤炭原料路线（34）
10.乙炔得到的制品种类（35）
11.糠醛、纤维素得到的制品种类（35）
第三章自由基聚合生产工艺
1.简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点（作业）
2.自由基聚合的特点：自由基聚合反应具有技术成熟、合成工艺简单、聚合反应易于控制、
产品性能重现性好及适应品种围广泛等特点。主要用于乙烯基单体和二烯烃类单体的聚合或共聚。所得线型高分子量聚合物分子结构的规整性较差，多为无定形聚合物。
3.自由基聚合实施方法所用原材料及产品形态
4.各种高聚物生产中使用的聚合方法（37）
5.四种聚合方法的工艺特点（38）
6.聚氯乙烯生产方法的选择因素（38）
7.合成橡胶（乳液聚合）/合成树脂（四种聚合方法）（38）
8.举例说明自由基聚合引发剂的分类，在高聚物生产中如何选择合适的引发剂
（39，44）
分类：
（1）过氧化物类：通式为R-O-O-H 或R-O-O-R，可分为烷基(或芳基)过氧化氢R-O-O-H，过酸RCOOOH，过氧化二烷基(或芳基)R-O-O-R，过氧化二酰基
RCOOOOCR，过酸酯、过氧化碳酸二酯、过氧化磺酸酯等，常用过氧化二苯甲酰（BPO）（2）偶氮化合物：通式，常用偶氮二异丁腈（AIBN）
（3）氧化还原引发体系
选择：44
9.用作引发剂的条件（38）
10.引发剂的半衰期意义（45）
11.影响平均分子量的因素：聚合反应温度、引发剂浓度、单体浓度、链转移反
应（46）
12.链转移反应的影响：链自由基向单体转移，聚合度降低（本体聚合）；链自由基向溶剂
转移，聚合度降低（本体聚合）；链自由基向引发剂转移，不仅使引发剂效率降低，聚合度
也将降低；链自由基向大分子转移，将形成支链，聚合度升高
13.在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量，举例说明常用的分子量调节剂（作
业）
14.自由基本体聚合生产用到的聚合反应器的类型和特点（49）
（1）形状一定的模型
（2）釜式聚合釜
（3）本体连续聚合反应器
15.改善本体聚合放热、粘度的方法：
（1）加入一定量的专用引发剂调节反应速率；
（2）采用较低的反应温度，使放热缓和；
（3）反应进行到一定转化率，粘度不高时就分离聚合物；
（4）分段聚合，控制转化率和“自动加速效应”；
（5）改进和完善搅拌器和传热系统以利于聚合设备的传热；
（6）采用“冷凝态”进料及“超冷凝态”进料；
（7）加入少量润滑剂改善流动性
16.后处理的目的：脱除残余单体，提高树脂质量（50）
17.典型的本体聚合生产工艺：
非均相本体聚合——聚氯乙烯本体聚合生产；
本体浇铸聚合——有机玻璃生产；
气相本体聚合——高压聚乙烯生产
18.氯乙烯本体聚合
分为两个阶段：预聚合和后聚合；操作方式为间歇操作
19.有机玻璃本体聚合
分为三个阶段：预聚、浇模和聚合；主要设备：定型模具（板框）、热水箱（或烘房），预聚釜
20.高压聚乙烯本体聚合：
分为四个阶段：压缩、聚合、分离和掺合；主要设备：管式和釜式
特点：（1）聚合热大（2）聚合转化率低（3）反应器压力高（4）易发生链转移（5）存在一个压力和氧浓度地临界关系
21.单体预聚灌模法的主要特点：
优点：（1）在预聚釜进行单体的部分聚合，可以减轻模具的热负荷；缩短单体在模具的聚合时间，提高生产效率，保证产品质量；（2）使一部分单体在模具外先行聚合，减少了其在模具聚合时的收缩率；（3）增加粘度，从而减少在模具的泄漏现象；（4）克服溶解于单体中氧分子的阻聚作用
缺点：在制造不同厚度的板材时要求，预聚浆的聚合程度也有所不同；预聚浆粘度大，难以除去机械杂质和气泡
22.悬浮聚合树脂形态：
按形态不同：分为粉状和糊状两种，粉状常用于生产压延和挤出制品，糊状树脂常用于人造革、壁纸、儿童玩具及乳胶手套等
按结构不同：分为紧密型和疏松型两种。疏松型呈棉花团状，可以大量吸收增塑剂，常用于软制品的生产；紧密型呈乒乓球状，吸收增塑剂能力低，主要用于硬制品的生产
形态决定因素：所用分散剂种类、搅拌速度、搅拌器设计、反应器设计
23.悬浮聚合成粒机理（52）
24.悬浮聚合所得产物化学性质不同的原因（53）
25.自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例，以及它们的作用机理（53）（作
业）
26.简述自由基悬浮聚合生产工艺（55）
（1）原料和配方：
单体：应当为液体，不含有阻聚剂，纯度通常要求＞99.98%。单体相还包括引发剂
(常用复合型，0.1—1%) 、分子量调节剂以及润滑剂、防粘釜剂等。
水相：去离子水或软水（水相与单体相质量比为3:1—1:1），分散剂、助分散剂、pH
调节剂等。
（2）聚合工艺：
操作方式：采用间歇法操作
反应器：聚合反应釜，聚氯乙烯生产的最大容积为200m3
悬浮聚合过程：①首先向反应釜中投加去离子水②开动搅拌然后加分散剂、pH调节
剂以及必要的其他助剂，如清釜剂、分子量调节剂等③再投加单体④加热到反应温
度后投加引发剂，以避免产品分子量分布过宽
聚合反应结束：工业上用监控压力来控制氯乙烯反应的结束，而苯乙烯、甲基丙烯
酸甲酯则根据反应时间予以控制，一般转化率达80-90％停止
反应结束时：添加链终止剂以破坏残余引发剂
清釜：清除可能粘结于釜壁和搅拌器上聚合物
（3）单体回收及后处理：
回收末反应单体：气态单体减压即可，常压下为液体的单体则较长时间加热，单体
也可与水共沸脱出
离心分离：经离心机脱水、洗涤后得到湿树脂颗粒。用粉状无机物作为分散剂时，
用稀酸洗涤以去除
干燥：一般用气流式干燥塔。但聚氯乙烯树脂表面粗糙有空隙，气流干燥仅可脱除
表面吸附水分，须用沸腾床干燥器或转筒式干燥器进一步干燥
27.悬浮聚合过程中影响颗粒大小及其分布的因素（53）
28.悬浮聚合加料顺序（55）
29.典型悬浮聚合工艺：聚氯乙烯、聚苯乙烯
聚氯乙烯悬浮聚合特点：氯乙烯的悬浮聚合是一种在单体相和聚合物相中同时发生的特殊的沉淀聚合。氯乙烯是很活泼的单体，其自由基由于共轭效应也相当活泼，因此自由基容易向氯乙烯单体发生链转移。如果没有单体的链转移，根据链增长速度与链引发速度的关系预测聚氯乙烯的分子量应比实际大约要大七倍。这说明一个动力学链在它真正失去活性以前，往往已与单体分子转移过2～4次。
聚苯乙烯悬浮聚合特点：聚合反应速度随反应温度增高而加快，聚合物的分子量主要取决于引发剂的浓度。由于苯乙烯聚合中自加速效应不明显，所以反应中期和后期反应速率无明显增加。在反应后期提高聚合温度到100一140℃进行“熟化”处理，目的是加速单体的反应并驱除残余单体，使聚合物中残余单体含量降至1％以下。聚苯乙烯因溶于自身单体中，故聚合物粒子始终保持均相。聚合过程中反应体系pH值会逐渐降低。
30.溶液聚合中溶剂对聚合反应的影响（57）
（1）溶剂对引发剂分解速度的影响：水作溶剂时对引发剂的分解速度影响小；有机溶剂则有不同程度影响。某些有机极性溶剂和可极化的溶剂对有机过氧化物有诱导分解
作用，加快聚合反应速度
（2）溶剂的链转移作用对分子量的影响：溶液聚合过程中可能发生自由基向溶剂分子进行链转移的反应，一般来说链转移常数随温度的升高而增大。链转移常数越大，分
子量越低
（3）溶剂对聚合物分子的支化与构型的影响：支链结构产生原因是自由基向大分子进行链转移反应，因此反应体系中有溶剂时，则可降低向大分子进行链转移反应
31.溶剂的选择应注意的问题：
考虑单体在所选择的溶剂中的溶解性；
溶剂的活性：应当无阻聚或缓聚等不良影响以及考虑对引发剂的诱导分解作用；
溶剂对聚合物溶解性能和对凝胶效应的影响：选用良溶剂时为均相聚合，有可能消除凝胶效应。选用沉淀剂时为沉淀聚合，凝胶效应显著；
溶液聚合选择溶剂时应考虑溶剂的Cs值；
溶剂的毒性、安全性和生产成本
32.典型溶液聚合工艺：聚丙烯腈溶液聚合特点
聚丙烯腈不溶于丙烯腈，但丙烯腈与丙烯酸甲酯等第二单体共聚合，溶解性能改善，可溶于硫氰酸钠、二甲基甲酰胺等溶剂中进行均相溶液聚合；
丙烯腈溶液聚合中，存在多种链转移反应。因此，一般选择链转移常数适当的溶剂，且用异丙醇或乙醇作调节剂；
丙烯腈聚合中，采用不同溶剂、不同的聚合方法，对引发剂的选择也有所不同；
丙烯腈单体活性较大，可以同许多单体进行共聚改性，为改善腈纶纤维性能奠定了基础。
丙烯腈水相沉淀聚合（二步法）特点：
优点：水相沉淀聚合通常采用水溶性氧化-还原引发体系，引发剂分解活化能较低，可在30-55℃甚至更低的温度下进行聚合，所得产物色泽较白；水相沉淀聚合的反应热易于排除，聚合温度容易控制，从水相得到的产品分子量分布较均一；聚合速率快，聚合物粒子比较均匀，转化率较高；聚合物浆液易于处理，对于纺丝溶液—硫氰酸纳水溶液的纯度要求不象均相法要求的纯度那样高，可省去溶剂回收过程；聚丙烯腈固体粒子干燥后可作半成品
出售，以供其它化纤厂纺丝；选用适当的氧化-还原引发体系，如以过硫酸盐作为氧化剂，可使聚丙烯腈分子中含有磺酸基团，可染性增强，使第三单体用量减少,节约成本。
缺点：聚丙丝腈固体用溶剂重新溶解，以制成纺丝原液，比一步法增加一道生产工序；聚合物浆状物分离、干燥耗能较大。
33.聚丙烯腈基碳纤维
制造方法：气相法,有机纤维碳化法
预氧化处理的原因：PAN的Tg低于100℃，分解前会软化熔融，不能直接在惰性气体中进行碳化。先在空气中进行预氧化处理，使PAN的结构转化为稳定的梯形六元环结构，就不易熔融。另外，当加热足够长的时间，将产生纤维吸氧作用，形成PAN纤维分子间的化学键合。
石墨化：在2500℃～3000℃的温度下，密封装置，施加压力，保护气体中进行。目的是使纤维中的结晶碳向石墨晶体取向，使之与纤维轴方向的夹角进一步减小以提高碳纤维的弹性模量。
表面处理：目的是提高碳纤维增强复合材料中碳纤维与基体的结合强度；途径为清除表面杂质；在纤维表面形成微孔或刻蚀沟槽，从类石墨层面改性成碳状结构以增加表面能；引进具有极性或反应性官能团；形成能与树脂起作用的中间层
液相氧化法与气相氧化法比较：液相氧化的效果比气相氧化法好，条件适当时，复合材料的剪切强度可增加1倍以上，而纤维的强度仅略有下降。原因是液相时只氧化纤维表面，而气相氧化剂可能渗透较深，尤其在表面有微裂和缺陷处。但液相氧化多为间歇操作，处理时间长，操作繁杂，难以和碳纤维生产线直接相连接。
34.表面活性剂的作用原理（65）
35.简述乳液聚合原理，讨论乳液聚合生产过程及产品质量的影响因素，并举例
说明乳液聚合生产工艺的应用
乳液聚合：单体和水在乳化剂作用下形成的乳状液中进行聚合反应的一种聚合物生产方法
乳液聚合生产过程：（68）
分散阶段：加入乳化剂，浓度低于CMC时形成真溶液，高于CMC时形成胶束；
加入单体，按在水中的溶解度以分子状态溶于水中，更多的溶解在胶束形成增溶胶束，还有的形成小液滴，即单体液滴。单体、乳化剂在单体液滴、水相及胶束间形成动态平衡。
乳胶粒生成阶段(增速期)：引发剂溶解在水中，分解形成初始自由基。
引发剂在不同的场所引发单体——生成乳胶粒：
进入增溶胶束，引发聚合，形成乳胶粒——胶束成核；
引发水中的单体——低聚物成核
未成核胶束消失标志这一阶段结束
乳胶粒长大阶段（恒速期）：没有胶束，乳胶粒数目恒定，聚合反应在乳胶粒中继续进行。单体、乳化剂及自由基三者在单体液滴、乳胶粒和水相之间建立平衡。单体液滴消失标志这一阶段结束。
聚合完成阶段（减速期）：体系中只有水相和乳胶粒两相。乳胶粒由单体和聚合物两部分组成，水中的自由基可以继续扩散入使引发增长或终止，但单体再无补充来源，聚合速率将随乳胶粒单体浓度的降低而降低。该阶段是单体—聚合物乳胶粒转变成聚合物乳胶粒的过程。
产品质量影响因素：
应用：
36.可以不用乳化剂的乳液聚合（66）
2-基团（位于端基）而生成稳定的胶乳；
依靠过硫酸盐引发剂分解生成的-SO
4
水溶性单体在不存在表面活性剂胶束的条件下，也可形成稳定的胶乳
37.常用破乳方法（67）
加入电解质；改变pH值的破乳；冷冻破乳；高速离心破乳；机械破乳；加入有机沉淀剂破乳
38.自由基乳液聚合中乳化剂的分类并举例说明，并简述不同乳化剂的稳定性作
用原理
乳化剂：使不溶于水的液滴与水形成稳定分散体系-乳化液的物质。可分为：
（1）高分散性粉状固体物
作用原理：它被吸附于分散相液滴的表面，好似形成了固体薄层因而阻止了液滴聚
集
（2）可溶性天然高分子化合物：蛋白质、糖类
作用原理：在分散相液滴表面形成了坚韧的薄膜，因而阻止了液滴聚集（3）表面活性剂：环氧乙烷聚合物、聚乙烯醇等
作用原理：①使分散相和分散介质的界面力降低，也就是降低了界面自由能，从而
使液滴自然聚集的能力大为降低；②表面活性剂分子在分散相液滴表面形成规则排
列的表面层；③液滴表面带有相同的电荷而排斥，所以阻止了液滴聚集
39.乳化剂的作用和选择（72）
作用：使单体在乳状液中稳定；使单体在胶束中增溶；使聚合生成的聚合物胶乳粒子稳定；
增加聚合物的溶解性；对引发聚合反应起催化作用；产生链转移反应或起阻聚作用
选择：选择的乳化剂HLB值应和进行的乳液聚合体系匹配；选择与单体化学结构类似的乳
化剂；所选用的离子型乳化剂的三相点应低于反应温度；所选用的非离子型乳化剂的浊点应高于反应温度；应尽量选用临界胶束浓度小的乳化剂；选择乳化剂时应考虑其后的生产工艺；乳化剂用量应超过CMC，一般为单体量的2-10%。增加乳化剂量，反应速度加快，但回收单体时易产生大量泡沫
40.乳液聚合不同操作方式特点（76）
间歇操作：聚合体系的放热很不均匀，反应受冷却系统的限制；生产共聚物时，较难控制其组成；多种因素对胶乳粒径分布加宽有影响
半连续操作：可用加料速度控制聚合速度和放热速度；可控制共聚物组成和所得胶粒颗粒形态，使颗粒形态均一；后添加单体的方式容易通过反应过程中易凝聚的阶段，可生产高固含量胶乳；后加单体的方式易产生支链
连续操作：多釜串联连续操作，聚合全过程中各釜放热量稳定易控制；单位体积反应釜生产能力高于间歇或半连续法，产品性能稳定；胶乳粒径和分子量分布窄；除第一聚合釜，部分单体可在其他聚合釜进料，可提高生产能力，减少“结垢”，提高固含量
41.乳液聚合反应条件的控制：反应温度的控制、反应终点的控制（78）
42.乳液聚合分离未反应单体和后处理（79）
43.氯乙烯乳液聚合主要特征
聚氯乙烯乳胶粒径一般在0.2μm以下，分散极细，在工业上发展了乳液种子聚合方法，可以达到使乳胶粒径增大的目的；）乳胶粒的数目随乳化剂浓度的变化而急剧变化，但与聚合速率的变化相对而言则很小；粒子数目与引发剂浓度无关，但反应速度随引发剂浓度的增加而增加；乳液聚合产物的分子量与相同反应条件下悬浮聚合法产物的分手量相似，主要与反应温度有关；聚合转化率达到70~80％左右时，一般会有自动加速效应产生(通常称为翘尾巴)，从而得到高分子量的高聚物
第四章离子聚合与配位聚合生产工艺
1.自由基聚合反应与离子聚合反应的异同（82）
相同：具有链引发、链增长、链终止、链转移
不同：自由基聚合过程中引发剂种类对链增长反应无影响，但离子聚合过程中由于对应离子的存在，所以其种类的不同会明显影响增长链末端的性质；反应介质通常对自由基聚合反应过程中的链增长无影响或影响很小，而在离子聚合中反应介质不仅明显影响聚合反应动力学而且还影响所得大分子的分子链结构。
2.简述阴离子聚合、阳离子聚合的特点及工业应用（83）
（1）阳离子聚合：
特点：快引发、快增长、易转移、难终止。由于阳离子增长链末端具正电荷，所以
具有亲核性的单体或碱性单体易于发生阳离子聚合反应，但容易从单体分子中夺取
质子而发生向单体链转移的副反应或与亲核杂质反应而终止。即使在很低的温度
下，也容易发生链转移反应，因而不易得到高分子量产品。由于碳正离子非常活泼，
阳离子聚合反应难以控制。
工业应用：
聚异丁烯：在阳离子引发剂AlCl3、BF3等作用下聚合，可改变反应条件得到不同分
子量的产品。异丁烯与少量异戊二烯的共聚物称作丁基橡胶
聚甲醛：三聚甲醛与少量二氧五环经阳离子引发剂AlCl3、BF3 等引发聚合。用作热
熔粘合剂、橡胶配合剂
聚乙烯亚胺：主要是环乙胺、环丙胺等经阳离子聚合反应。用作絮凝剂、粘合剂、
涂料以及表面活性剂
（2）阴离子聚合：
特点：快引发、慢增长、无转移、无终止。阴离子聚合通常在极性溶剂中进行，链
增长反应是通过单体插入到离子对中间完成的，离子对的存在形式对聚合速率、聚
合度和结构均有影响。活性链带有相同电荷，不能偶合，也不能歧化；即使活性中
心向单体转移或异构化产生终止也难于发生，因此无杂质的聚合体系中苯乙烯、丁
二烯等单体极难发生终止反应，活性链寿命很长。
工业应用：①用于凝胶渗透色谱分级的分子量狭窄的标准试样②加入特殊试剂合成
链端具有－OH、－COOH、－SH等功能基团的聚合物③利用先后加入不同种类单体
进行阴离子聚合的方法合成AB型、多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物3.何为活性聚合物，为什么阴离子聚合可为活性聚合？举例说明阴离子聚合的
应用
活性聚合物：适当条件下，不发生链转移或链终止反应，而使增长的活性链直至单体耗尽仍保持活性的聚合物阴离子
原因：活性链带有相同电荷，不能偶合，也不能歧化；即使活性中心向单体转移或异构化产生终止也难于发生，因此无杂质的聚合体系中苯乙烯、丁二烯等单体极难发生终止反应，活性链寿命很长
应用：①用于凝胶渗透色谱分级的分子量狭窄的标准试样②加入特殊试剂合成链端具有－OH、－COOH、－SH等功能基团的聚合物③利用先后加入不同种类单体进行阴离子聚合的方法合成AB型、多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物
4.什么是Ziegler-Natta催化剂，它的组成如何（作业）
5.配位聚合特点
产物立构规整性好、相对分子量高、支链少、结晶度高。
单体首先与亲电性金属配位形成络合物；反应具有阴离子性质；经过四元环插入过程；定
向性；对单体具有选择性；对溶剂要求严格；原料纯度要求很高
6.高活性Zieglar-Natta催化剂（89）
7.乙烯配位聚合影响因素
（1）影响聚合反应速率因素：①Al/Ti比；②扩散的影响；③催化剂长效因素
（2）影响分子量的因素：①单体浓度；②反应时间；③链转移剂
（3）影响支化度的因素：①活性大分子链向单体转移及自身β-脱氢转移形成端烯基大分子；②乙烯二聚体生成少量1-丁烯，再与乙烯共聚而支化；③乙烯与α-烯烃配
位共聚
8.高密度聚乙烯生产方法
（1）气相流化床法：生产过程是连续的，产品的费用指数最低，但单独一个反应器中生产多牌号产品将使成本大为增加
（2）中压溶液法：不仅能生产HDPE．也能生产LLDPE，与气相本体法比较，中压溶液法具牌号变更转变成本是所合工艺方法中最低的
（3）搅拌釜重稀释法：生产成本与其他各法相当，但费用指数是各法中最高的
（4）环管反应器法：环管反应器控制温度极为方便
9.线性低密度聚乙烯生产方法
（1）低压气相法：工艺简单、技术成熟、经济效益突出，适宜大规模工业生产
（2）溶液法：生产历史长．技术也较成熟，但工艺过程复杂，不宜生产低熔体指数、分子量高的LLDPE，但产品性能好，有较高的竞争力
（3）浆液法：虽然采用低沸点溶剂解决了聚合中树脂的溶解和溶胀问题，但溶剂来源有限，不利于工业化生产
（4）高压法：生产LLDPE采用配位催化剂代替传统高压法用过氧化物引发剂进行自由基
聚合，发挥了乙烯高压本体聚合不需要溶剂，引发剂用量．聚合物不需后处理等优
点
10.离子聚合生产工艺特点（96）
（1）对溶剂要求：①从离子对的稳定和引发剂考虑，使用弱极性溶剂和低温条件；②H2O 和杂质对引发剂和影响大，所以溶剂纯度要求高
（2）溶剂的选择：①溶剂的极性大小、溶剂化能力；②对聚合增长链活性中心不发生链终止或链转移等反应；③不影响引发剂活性，杂质少；④考虑不同溶剂对聚合反应
速度、聚合物结构发生的影响；⑤具有适当的熔点和沸点，在聚合温度下保持流动
状态；⑥对单体、引发剂(催化剂)和聚合物的溶解能力；⑦成本、毒性、污染等因
素
（3）反应温度：影响聚合速度、产率、聚合度、结构规整度以及副反应等。阳离子聚合制备高分子量产品时应在低温下反应，阴离子聚合活性中心较稳定，可在室温或更
高温度下进行
（4）产品分子量及分布：如有较多杂质，产物分子量低；高纯度时，则产品分子量增长程度相同，分子量分布窄
11.配位聚合生产工艺特点（97）
（1）催化剂种类及其组分影响：以Zieglar-Natta催化剂系类应用最为广泛，Ti2+活性中心催化乙烯进行聚合但不能使丙烯进行聚合，而Ti3+活性中心则可催化乙烯和丙烯聚
合。随催化剂单位质量的钛量的增加，单位质量钛的催化活性降低。加入的路易斯
碱量增加，定向度越高，聚合活性越低。
（2）空间位阻效应：单体位阻效应越大，链增长速率越低
（3）反应温度：聚乙烯80-150℃，聚丙烯65-80℃
（4）氢对链增长速度的影响：在一些催化剂体系，氢压力增加则聚合速度加快，最后达一极限值。原因是在高浓度单体和分子氢条件下，可创造新的活性中心从而提高反
应速度
（5）产品分子量分布：配位聚合所得聚合物分子量分布宽，分布指数通常大于10。共聚反应所得共聚物的非均一性也很大
12.离子聚合与配位聚合生产工艺（99）
（1）原料准备
a.单体：纯度要求>99%(甚至99.95%)，原料单体必须进行精制
b.溶剂：溶剂必须进行精制以脱除水分和有害杂质。离子聚合用弱和非极性溶剂
如仲胺、芳烃、卤化烃等；配位聚合溶剂则主要是脂肪烃。
（2）催化剂制备
a.催化剂在配制过程中应严格控制。种类、用量和配制条件包括
加料次序、温度以及放置温度与时间等对活性都有影响
b. 活化处理：某些载体固相催化体系CrO3-Al2O3-SiO2(Phillips催化剂)，需经活化处
理（条件：400-800℃，干燥空气中进行）
c. 化处理：使二元以上催化剂的各组分相互反应，转变为具有活性的催化剂
（3）聚合工艺过程
a.操作方式：分为间歇操作和连续操作
b.聚合方法与工艺流程：
淤浆法：聚合物不溶于溶剂而在溶剂中形成浆状，浆状物是逐渐生成淤集的，
所以称之为淤浆法。主要应用于高密度聚乙烯和聚丙烯丁基橡胶等的生产。淤
浆法可提高聚合物浓度和生产能力，但聚合物以沉淀状析出，易沉积在聚合釜
底及管道中，致使产生阻塞
溶液法：溶液法用于中压聚乙烯、聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、乙丙橡胶、
丁苯橡胶等。催化剂效率低时，需要脱灰工序。聚合体系的粘度随反应的进行
不断上升，因而必须限制聚合物浓度，这是溶液法生产能力低的主要原因。
本体法：分为气相本体聚合法和液相本体聚合法二种。此法仅使用单体和催化
剂，产品纯度高，节省溶剂回收工序，生产工艺简化，生产能力提高。稳定性
差，控制反应困难，可能发生暴聚。气相本体聚合法适用于聚乙烯或聚丙烯以
及它们的共聚物生产；液相本体聚合法适用于聚丙烯。
（4）聚合装置：用于淤浆法和溶液法的环式反应器、釜式反应器；用于气相本体法的沸腾床反应器，装有搅拌装置的流动床反应器，装有搅拌装置和隔板的卧式反应器等。（5）后处理：
a.脱单体：配位聚合反应单体一般是气体，在脱单体釜对浆液或溶液进行减压或
闪蒸，可分离末反应单体
b.脱灰：催化剂效率较低时须经脱灰处理。其方法是脱除未反应单体后的物料用
醇(甲醇、乙醇、异丙醇等极性物质)破坏催化剂的活性并使之转变为可溶于醇的
化合物
c.分离干燥：经脱灰处理的浆液首先用离心机进行液-固分离。分离出来的溶剂送
往溶剂回收工段，进行精馏回收溶剂。离心分离得到的聚合物滤饼尚含有
30%-50%有机溶剂，必须进行干燥。干燥装置采用沸腾床干燥器、气流干燥器
和回转式圆筒干燥器。由于挥发物是有机溶剂，所以热载体采用氮气
d.回收处理：
聚乙烯和合成橡胶：精馏分离、回收溶剂
聚丙烯：将无规物与溶剂分离
e.造粒：将粒状树脂与必要的添加剂混合后，经熔融挤出，切粒包装后的商品聚
乙烯或聚丙烯
第五章缩合聚合生产工艺
1.分别简述线型缩聚物和体型缩聚物的定义、应用和生产方法（107）（作业）
2.线型所聚物生产工艺特点（110）
（1）缩聚反应为逐步进行的平衡反应
（2）原料配比和体系中的杂质将明显影响产品分子量
（3）缩聚物端基的活性基团将影响成型时的熔融粘度和分子量
（4）反应析出的小分子必须及时脱除
3.简述四种线型缩聚物生产工艺的定义并比较它们的优缺点和应用围（113）（作
业）
4.熔融缩聚生产工艺（114）
5.溶液缩聚生产工艺（118）
6.界面缩聚生产工艺（120）
7.固相缩聚生产工艺（124）
8.热固性高分子材料的生产（126）
第一阶段：生产具有反应活性的低分子量合成树脂
第二阶段：应用与成型阶段
9.酚醛树脂与脲醛树脂生产工艺比较（129）
第六章逐步加成聚合物的生产工艺
1.逐步加成反应的定义及特点（131）
2.聚氨酯的定义和反应通式（132）
3.从分子结构进行分析说明为什么异氰酸酯具有很高的反应活性（132）
4.异氰酸酯的化学反应（132）
5.聚氨酯树脂合成方法（134）
6.聚氨酯的主要原料：异氰酸酯（138）、多元醇化合物（143）、扩链剂（145）、
催化剂及其他助剂（146）
7.聚酯多元醇和聚醚多元醇的比较（145）
8.聚氨酯的类型（147）
（1）线型聚氨酯：二元异氰酸酯与短链二元醇，生成的树脂非常坚韧，应用少；二元异氰酸酯与长链二元醇，生成具有弹性的高聚物
（2）嵌段型聚氨酯：利用聚酯或聚醚型HO—OH长链，先生成预聚体，再经扩链反应而得到聚酯或聚醚型嵌段的聚氨酯
（3）交联型聚氨酯：一级交联型（通过化学键交联），二级交联型（某些极性基团的氢键交联）
9.聚氨酯的结构与性能关系（148）
（1）光稳定性：ONC—R—NCO中的R为脂肪族链光稳定性好，芳香族链则会变黄
（2）聚能：酯基的聚能大于醚基，所以聚酯二元醇PU链间的作用力较大，耐热性、机械强度较高
（3）存在交联结构：影响耐热性、密度等
（4）耐热稳定性：酯、醚>> 脲、氨基甲酸酯>>脲基甲酸酯、缩二脲
10.从大分子结构方面阐述聚氨酯为什么会有广泛的应用和优异的性能（147）
11.聚氨酯泡沫塑料合成原理（150）