《高聚物合成工艺学》试题
高聚物合成工艺学期末复习题
聚合物合成工艺学复习题1.简述石油裂解制烯烃的工艺过程。
石油裂解装置大多采用管式裂解炉,石油裂解过程是沸点在350℃左右的液态烃,在稀释剂水蒸气的存在下,于750-820℃高温裂解化为低级烯烃、二烯烃的过程。
2.自由基集合过程中反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关？工艺过程如何调节？影响因素:聚合反应温度、引发剂浓、单体浓度、链转剂种类和用量。
反应温度的升高,所得聚合物的平均分子量降低严格控制引发剂用量,一般仅为千分之几,严格控制反应温度在一定范围内和其他反应条件；选择适当的分子量调节剂并严格控制其用量,由于聚合物品种的不同,采用的控制手段可能各有侧重,如PVC生产中主要定向单体转移,而速度与温度无关。
3.苯乙烯的本体聚合为例,说明本体聚合的特点。
预聚合:将原料苯乙烯送到苯乙烯贮槽,在高位槽中进行预聚,反应温度为80-100℃,随聚合物浓度升高,预聚温度可提高到115-120℃。
而后反应后聚合,在聚合塔内再升温,循环反应,使反应完全。
特点:方法较简单,相对放热量较大,有自动加速效应,形成的聚合物分子量分布较宽,本体聚合流程短,设备少,易于连续化,生产能力大,产品纯度高,透明性好,此法适合生产板材和其他型材。
4.悬浮聚合机械搅拌与分散剂各有什么重要作用,他们对聚合物颗粒状态有什么影响？机械搅拌：防止两项因密度不同而分层；分散剂：防止粘稠的液滴粘结成大粒子进而防止结块。
悬浮聚合反应釜中的单体受到搅拌剪切力的作用,被打碎成带条状,再在表面引力作用下形成球状小液滴,小液滴在搅拌作用下碰撞而凝结成大液滴,重新被打碎成小液滴,而处于动态平衡。
5.悬浮聚合与本体聚合相比有哪些特点？（1)以水为分散介质,价廉,不需回收安全,易分离。
（2）悬浮聚合体系粘度低,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.简述PVC悬浮聚合工艺过程。
首先将去离子水,分散剂及除引发剂以外的各种助剂,经计量后加于聚合反应釜中,然后加剂量的氯乙烯单体,升温至规定的温度。
青岛科技大学 高聚物合成工艺学 07级A卷标准答案
（答案要注明各个要点的评分标准） 一. 填空题（201. 自由基聚合过程典型的实施方法包括 本体聚合 、 溶液聚合 、 悬浮聚合 、 乳液聚合 。
2. 合成橡胶一般采用 溶液聚合 、 乳液聚合 工艺进行聚合。
3. 溶液丁苯胶的合成是按阴离子机理进行反应的。
4. 热塑型酚醛树脂采用 酸法 制备，热固型酚醛树脂应采用 碱法 制备。
5. 制备顺丁胶采用的催化剂（引发剂）为 镍系 ；制备乳聚丁苯胶采用的催化剂（引发剂）为 过硫酸钾 。
6. 两步法合成聚氨酯：首先合成两端为-NCO 预聚物；然后与 二元醇、二元胺 进行扩链反应。
7. 乳液聚合主要组分包括单体、水、引发剂、乳化剂。
8. 双酚A 型环氧树脂的单体分别为和。
（写出结构式）CCH 3CH 3OH HO CH 2CH O CH 2Cl二. 判断并改错（20分，每题2分）（判断对错1分，改正1分）1. 利用齐格勒-纳塔催化剂可合成LDPE 。
（ 错，LDPE →HDPE ）2. 悬浮聚合突出特点是聚合速度快，同时产物分子量大。
（错，悬浮聚合→乳液聚合 ）3. PVC 的空隙率主要影响材料的强度。
（错，强度→ 对增塑剂的吸收 ）4. 溶液聚合中溶剂极性将影响离子链的增长速度。
（ 正确 ）5. 线型缩聚影响分子量主要因素为官能团转化率、小分子含量及保持熔融状态。
（错，去掉保持熔融状态 ）6. 聚氨酯具有很高的强度，其中一个原因是分子链上的-C=O 可与另一分子上的C 形成氢键。
（C → 另一分子N 上的H ）7. 乙烯高压聚合，当压力升高，反应过程在均相中进行时，容易产生凝胶物。
（错，容易→不会）8. 在制备溶液丁苯胶过程中，常加入一定量的四氢呋喃，目的是为了增大苯乙烯在分子链中的嵌段含量。
（ 错，嵌段含量→无规含量 ）9. 高顺式聚丁二烯橡胶所用催化剂是镍系齐格勒-纳塔催化剂。
（ 正确 ）10. 二元胺-二元酸聚酰胺的熔点随主链上的C 原子数目的升高逐渐降低。
高聚物合成工艺复习题(精品文档)
《聚合物合成工艺学》复习题一、重要的基本概念1、高分子材料发展史上，第一个工业化的合成树脂是酚醛树脂。
2、为防止单体在贮存运输过程中发生自聚，应在单体原料中添加少量的阻聚剂，它的用量大致是单体质量的 0.1 – 5 ％。
3、搅拌器的桨叶形状目前工业上常用的有锚式或平桨式、涡轮式、螺轴式或螺带式等。
4、熔融缩聚制备 PET 的反应中常伴有的副反应有环化反应或基团消去反应、化学降解反应或脱羧反应或链交换反应等。
5、聚合物在聚合釜中分批产生的聚合操作方式称为间隙操作；原料连续进入聚合釜，聚合物连续出料的聚合操作方式称为连续操作。
6、白油的主要成分是脂肪族烷烃混合物。
7、脲醛压塑粉也称电玉粉。
主要用于压制各种颜色鲜艳的日用品如纽扣、瓶盖、食品盒等。
8、除去与聚合物不相溶的液相介质可采用离心分离，除去少量水分和少量有机溶剂的操作方法是气流干燥方法。
9、Carothers 依据聚合后是否生成小分子副产物将聚合反应分为加聚反应和缩聚反应，而Flory 将聚合反应分为连锁聚合和逐步聚合则是从反应机理的角度进行分类的。
10、聚氯乙烯不溶于氯乙烯单体，因此本体聚合过程中生成的聚氯乙烯以细粉状态析出，这种聚合称之为非均相本体聚合。
11、乳化剂的三相平衡点是指分子状态、胶束状态、凝胶状态三相平衡时的温度点。
乳化剂在高于三相平衡点温度时起乳化作用。
12、制备丁苯乳液的配方中添加一定量的歧化松香酸钠的作用是乳化作用。
13、生产聚丙烯腈的配方中引入质量分数为 5％－10％的丙烯酸甲酯，目的是为了改善聚丙烯腈的脆性，增加其柔韧性和弹性。
14、制备脲醛树脂的反应中，尿素的官能度是 4 。
15、计算三聚氰胺单体的摩尔质量。
16、工业上常用的二异氰酸酯单体有甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）等。
17、20世纪50年代，Ziegler-Natta 等发明了有机金属引发体系，在较温和的条件下合成了高密度聚乙烯和全同聚丙烯，因此获诺贝尔奖。
高聚物合成工艺学题集--四川大学
第一章绪论1.试述高分子合成工艺学的主要任务。
高分子合成工业的基本任务：将简单的有机化合物（单体），经聚合反应使之成为高分子化合物。
2.简述高分子材料的主要类型，主要品种以及发展方向。
分类：天然、半合成、合成天然橡胶经硫化制备橡胶制品，蛋白质改性产品乳酪素，纤维改性产品赛璐珞。
向耐候性，耐热性，耐水性，功能性，环保性合成高分子发展。
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。
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4.如何评价生产工艺合理及先进性。
1）生产方式2）产品性能：产品系列化3）原料路线4）能量消耗与利用5）生产技术水平：降低生产技术费5.开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？首先要了解材料应用的技术要求，提出聚合物的性能要求，根据性能要求明确聚合物分子组成及分子结构，然后拟定聚合配方及工艺措施，科学地解决合成性能及结构关系。
应注意高分子合成、结构及性能的关系；合成反应的理论和方法。
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。
石油化工路线煤炭路线其他原料路线：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方法加工为单体。
自农副产品中得到的最主要的单体是糠醛，以糠醛为原料可获得丙酮、苯酚、康醇和甲醛等。
高聚物合成工艺学答案高聚物答案
高聚物合成工艺学答案高聚物答案5(指明影响引发剂引发效率的原因。
引发效率的定义是引发剂分子分解产生的初级自由基用于形成单体自由基的百分数。
影响引发效率大小的原因主要有以下几个方面:如果存在“笼蔽效应”，则引发效率降低;如果存在“诱导分解”，则引发效率降低，该影响取决于引发剂的种类;如果被引发单体的活性较大，则引发效率增加，反之，减小;1如果被引发单体浓度较低，且在溶液聚合条件下，则容易形成“笼蔽效应”，而使引发效率降低;如果聚合体系黏度较高，则“笼蔽效应”也较严重，则引发效率降低;溶液聚合时的引发效率低于本体聚合和悬浮聚合。
6(画出自由基聚合时的聚合速率变化曲线，并阐明各阶段的产生原因。
该曲线可以明显地分为诱导期、聚合初期、聚合中期、聚合后期四个阶段。
其中聚合初期属于微观动力学研究范畴，聚合中期以后为宏观动力学研究范畴。
1、诱导期的特征是聚合速率为零。
在诱导期阶段，引发剂分解产生的初级自由基，主要被阻聚杂质所终止，不能引发单体，无聚合物生成，聚合速率为零。
诱导对工业生产的危害是延长聚2合周期，增加动力消耗。
消除诱导期的根本途径是必须清除阻聚合杂质，将杂质含量控制在0.003%以下，单体纯度达99.9,,99.99,以上。
非常纯净的单体聚合时，可以没有诱导期。
2、聚合初期的特征是聚合速率等速平稳。
此阶段在诱导期过后，阻聚杂质耗尽，并由于大分子较少，体系粘度较低，单体和链自由都能进行正常聚合。
在进行微观动力学研究时，转化率控制下5,以下;在工业生产中控制在10,,20 ,以下。
3、聚合中期的特征是聚合速率自动加速。
原因是由于转化率增高，体系内大分子浓度增加，造成粘度增大，使长链自由基的活动受阻，甚至端基包裹，难于双基终止，kt下降;而单体分子因体积较小，仍可以自由活动，能继续与链自由基碰撞而增长，kP不变或变化不大。
这样造成聚合速率Rp随kp/kt1/2的急剧增加而自动加速。
这种由于体系粘度增加所引起的不正常动力学行为称为凝胶效应。
(完整word版)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。
高聚物合成工艺学习题集补充
绪论1 什么是高分子合成材料？天然高聚物与合成高聚物各有哪些主要用途？2 什么是高分子合成工业，与其他化工工业关系如何？任务如何？3塑料、合成橡胶、合成纤维各有什么特征及用途。
4高分子合成工业装置包括那些生产过程？原料单体贮存需注意哪些问题？5 聚合过程对工艺设备有哪些要求？6、简述高分子材料的主要类型，主要品种以及发展方向。
7、自由基聚合与离子及配位聚合各有哪些实施方法？聚合反应器有哪些形式和配套要求？8、聚合物进行分离的目的与方法有哪些？9、为何要对聚合物进行后处理？后处理包括哪些过程与内容，原因如何？10、为什么要进行溶剂回收？回收包括哪些生产过程？11、为什么要进行生产流程评价和新产品开发与生产工艺改革？12、什么是三废？如何进行三废处理？如何抓好安全生产，意义如何？（P20）13、废旧塑料回收利用有何重要意义？（P21）14、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。
15、如何评价生产工艺合理及先进性。
16、开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？第2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，并说明采用两次萃取精馏及简单精馏的目的。
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、农副产品制化工原料的主要路线有哪些？第3章自由基聚合生产工艺1、自由基聚合所用引发剂有哪些类型，它们各有什么特点？2、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？3、引发剂的选择主要根据哪些因素考虑？为什么？4、以苯乙烯的本体聚合为例，说明本体聚合的特点。
《高聚物合成工艺学》试卷一
《高聚物合成工艺学》试卷一一.名词解释（21分）1.本体聚合2.接枝共聚物3.离子交换树脂4.脱活5.热塑性6.丁苯橡胶7.二.填空（21分）1.塑料的原料是：和。
2. 从聚合反应机理看，聚苯乙烯的合成属聚合，尼龙-66的合成属聚合，此外还有聚加成反应和开环聚合，前者例如，后者例如。
3.生产高分子量线型缩聚物的方法主要为：，，，。
4.根据聚合反应的操作方式，可分为和两种方式。
5.写出两位获得诺贝尔奖的高分子学家：，。
6.悬浮聚合工艺中最主要和不可缺少的条件是和。
7.按热力学特征，缩聚反应可分为和两大类，而按参加反应的单体可分为，，三大类。
三.判断（10分）1.目前自由基聚合生产合成橡胶时广泛采用本体聚合法或者悬浮聚合法。
（）2.体型缩聚的产物具有可溶可熔性。
（）3.阴离子聚合一般是使阴离子发生链转移或异构化反应来终止反应。
（）4.对于加聚反应，其单体转化率随聚合反应时间的增长而增大，而其分子量则几乎与时间无关；对于缩聚反应，其单体转化率与时间无关，而分子量随时间的延长而提高。
（）5.缩聚反应不存在链引发、链增长、链终止等基元反应。
（）6.不饱和聚酯不是结构预聚物。
（）7.聚丙稀是一种高结晶的热塑性树脂。
（）8.配位聚合中，可选用含有活波氢的、极性大的含氧、氮化合物的溶剂。
（）9.阳离子聚合体系具有动力学链不终止，催化剂种类多，选择范围广和单体的聚合活性可随催化剂和溶剂变化。
（）10.丙稀酰胺的聚合方法有水溶液聚合、悬浮聚合和逆向乳液聚合。
（）四.简答（25分）1.简述三烯，三苯，乙炔的主要来源。
2.游离基聚合反应中反应速度及分子量与哪些因素有关。
3.悬浮聚合中的主要物系组成及其作用。
4.环氧树脂的合成原料，合成反应式，NaOH的作用。
5.紧密型与疏松型颗粒的PVC有何差别，这些差别是如何形成的？五.问答（23分）1.试阐述乳液聚合反应机理及聚合过程三阶段的特征。
2.自由基聚合和缩聚各有哪几种实施方法，每种实施方法能合成哪些树脂（树脂的原材料，树脂的合成反应式）。
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《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）。