高聚物合成工艺学总结

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高聚物加工实习报告

高聚物加工实习报告

高聚物加工实习报告在过去的一个月里,我有幸参加了高聚物加工实习课程。

这次实习让我对高聚物的制备、性质和应用有了更深入的了解,也使我在实践中提高了自己的动手能力和团队合作能力。

在此,我谨向实习老师和同学们表示感谢。

实习期间,我们首先学习了高聚物的基本概念、分类和制备方法。

我了解到,高聚物是由许多重复单元组成的大分子,具有较高的分子量和独特的物理、化学性质。

高聚物的制备方法有聚合、缩合、改性和复合等,其中聚合是高聚物生产的主要方法。

通过学习,我对高聚物的制备过程有了初步的认识。

接下来,我们参观了高聚物加工厂,实地了解了高聚物加工的过程。

在参观过程中,我了解到高聚物加工主要包括挤出、注射、吹塑、压延等工艺。

这些工艺使高聚物具有良好的成型性和可塑性,广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域。

在实际操作中,我们参与了高聚物挤出实验,亲身体验了高聚物加工的过程,对高聚物的物理性能和应用有了更直观的认识。

此外,我们还学习了高聚物的性质及测试方法。

高聚物的性质包括力学性能、热性能、电性能、光学性能等,这些性质决定了高聚物的应用范围。

在实习过程中,我们学习了如何测试高聚物的硬度、拉伸强度、熔融温度等参数,掌握了高聚物性质测试的基本方法。

在实习的最后阶段,我们进行了团队合作项目,设计并制备了一种高聚物材料。

我们通过查阅文献、讨论方案、实验制备和性能测试,最终完成了一个具有创新性和实用性的项目。

在这个过程中,我学会了如何与他人合作、分享经验和解决问题,提高了自己的实践能力和创新能力。

通过这次实习,我对高聚物的制备、性质和应用有了更深入的了解,也培养了自己的实践能力和团队合作精神。

我相信这次实习对我今后的学术研究和职业生涯具有重要意义。

在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的综合素质,为我国高聚物行业的发展贡献自己的力量。

高聚物合成工艺学知识点总结

高聚物合成工艺学知识点总结

第一讲第一章绪论§1.1 高分子合成工业概述工艺学:研究将原料加工成产品的过程的科学,属技术科学,高聚物合成工艺学研究内容包括原料特点、生产原理、生产流程、操作条件、设备的构造和材料。

1. 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2. 高聚物的用途:皮革制品、纤维及其制品、纸张、橡胶制品、塑料制品、涂料、粘合剂、离子交换树脂、生物医学制品等。

3. 石油化工包括石油开采、石油炼制、基本有机合成、高分子合成、高分子材料成型加工,其中高分子合成工业起着承前启后的作用,以燕化为例阐述我国高分子化工的发展。

1959年开始顺丁橡胶的研究,主要是催化剂的研究,Ni, Co.Ni, Ti, Co,70年开始建设,是我国首个具有知识产权的大规模的化工装置。

§1.2高分子化合物的生产过程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。

官能团:能够发生聚合反应的活性基团或原子。

单体:含有二或二以上官能团的能够发生聚合反应的有机化合物。

(请举例)因规模大、工艺复杂,故以线性加成聚合反应为主讲解高聚物生产过程。

高聚物的合成工艺过程包括:原料准备与精制过程、催化剂(引发剂)配制过程、聚合反应过程、分离过程、聚合物后处理过程、回收过程、三废处理过程。

一、原料准备与精制过程原料:单体、溶剂,主要是去离子水的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备,方法:精馏1. 杂质的危害:1) 阻聚和链转移作用,降低分子量;2) 使催化剂中毒和分解,降低催化剂的催化作用;3) 缩聚过程中单官能物的封端作用,降低分子量;4)使聚合物产生色泽,降低产品质量,因此,要求单体纯度在99%以上。

2. 单体的贮存由于单体往往是易燃、易爆、有毒、自聚的有机化合物,因此在贮存过程中应注意如下问题:1) 防止与空气接触;2) 使贮罐不会产生过高压力;3) 防止泄漏;4)加阻聚剂;5) 贮罐远离反应装置;6) 最好使用耐压容器二、催化剂(引发剂)配制过程(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。

高聚物合成工艺学复习

高聚物合成工艺学复习

1、为什么要对聚合物进行后处理? 经过分离过程制得的聚合物,含有一定的水分和未脱除的少量溶剂,需要经过脱水和干燥。

2. 合成树脂的后处理过程潮湿的粉状树脂稳定剂干燥的粉状树脂干燥方法:气流干燥和沸腾干燥3.聚合方法的选择:聚合方法的选择取决于聚合物性质;相同性能的产品,产品质量好,设备投资少,生产成本低的方法将得到发展。

其它方法则逐渐被淘汰。

4.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: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;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5.生产单体的原料路线有那些?答:石油路线:石油行高温裂解,得到的裂解气经分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等。

产生的液体经加氢后催化重整使之转化为芳烃,经萃取分离可得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物。

然后可将它们直接用作单体或进一步经化学加工以生产出一系列单体。

煤炭路线:煤炭经炼焦生成煤气、氨、煤焦油和焦炭。

由煤焦油经分离可得到苯,甲苯、苯酚等。

焦炭与石灰石在电炉中高温反应得到电石,电石与水反应生成乙炔,由乙炔可以合成一系列乙烯基单体或其他有机化工原料。

其他原料路线:主要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。

高聚物合成工艺学-第三版解析

高聚物合成工艺学-第三版解析
塑料成型方法: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。
化学与化学工程系
1.2 高分子合成材料的种类
1.2.1 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。 优点:质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等 缺点:易燃,老化现象 分类:热塑性塑料、热固性塑料 根据生产量与使用情况可以分为:通用塑料、工程材料
单体贮存注意:
1. 防止单体与空气接触产生爆炸、产生过氧化物。
2. 贮罐不会产生过高的压力,以免贮罐爆破。贮存气体状态单体的贮罐应 当是耐压容器。贮罐应当防止阳光照射并采取隔热措施;高沸点的单体贮罐 应用氮气保护;还应当远离反应装置,以减少着火危险。
3. 防止有毒易燃的单体泄漏出贮罐、管道和泵等输送设备。
高聚物合成工艺学
主讲:向德轩 dexuanxiang@
第一章 绪 论
第一节 高分子合成工业概述
天然高聚物
蚕丝、羊毛、皮革、棉花、木材及天然橡胶。
合成高聚物
塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、粘合剂、 离子交换树脂等材料。
三大合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶
化学与化学工程系
1.1.1 发展简史
化学与化学工程系
1.4 废旧高分子材料的回收利用
“在人类历史上,几乎没有什么科学技术象高分子科学这样对 人类社会做出如此巨大的贡献.”
制 约 因 素: 高分子制品废弃后对环境的污染
解 决 途 径: (1)延长使用寿命:减少废弃 (2)回收利用:低性能应用;降解 (3)自然降解:自然分解回归自然
化学与化学工程系
生物降解塑料不足
加入天然高分子物质后,会影响塑料的物理机械性能。 全生物降解高分子材料制造困难,价格昂贵。 一定要接触土壤,在一定温湿度条件下才能加快降解。

《高聚物成型工艺》复习笔记

《高聚物成型工艺》复习笔记

《高分子加工原理与技术》复习笔记L影响高聚物加工粘度的工艺因素有哪些?答:(1)剪切速率的影响。

聚合物熔体的一个显咅抽征是八们I 丫顿行为,黏度随明切速率的增加而下降。

在高剪切速率下熔体黏度比低剪切速率下的黏度小几个数量级.不同聚合物熔体在流动过程中,随剪切速率的增加>黏度下降时不柑同的。

从黏度剪切速率的依赖性来说,一般橡胶对明切速率的敏感性要比塑料大。

不同塑料的敏感性也有明显差别。

对剪切速率敏感性大的塑料,可采用提高剪切速率的方法使其黏度下降。

而黏度降低使聚合物熔体容易通过浇口而充满模具型腔,也可使大型注塑机能耗降低。

⑵温度的影响。

a 着温度的握宙“聚合物分子间的相互作用力减弱,聚合物熔体的黏度降低,流动性增大。

活化能越大,黏度对溫度越为敏感。

溫度升高,其黏度下降越明显。

⑶压力的影响。

体积压缩必然引起自山体积减少,分子间距离缩小,将导致流体的黏度增加,流动性降低。

⑷ 分子参数和结构的影响。

①相对分子质量。

聚合物熔体的黏度流动主要是分子链之间的相对位移。

相对分门贞量越大,流动性差,黏度较高。

反之,黏度较低些。

②相对分子质量分布。

相对分子质量分布宽的聚合物,易于加工,但此材料的拉伸强度较低。

③支化。

半相对分子质量相同时,分子链是直链型还是支链型及其支化程度,对黏度影响很大。

高的支化程度会导致凝胶形成,使合成橡胶变硬>流动性差。

一长链支化对熔体黏度的影响较为复杂。

在低于临界相对分子质S时,有相同相对分子质量的长支链聚合物比线性聚合物的黏度低。

而高于时,在低剪切速率下,长支链聚合物有较高的黏度;但在高剪切速率下, 长支链聚合物的黏度较低。

⑸添加剂的影响。

影响流动性能显著的添加剂有增塑剂、润滑剂和填料等。

①增塑剂。

加入增塑剂会降低成型过程中熔体的黏度。

②润滑剂。

聚合物中加入润滑剂可以改善流动性。

③填料。

填料的加入,一般会使聚合物的流动性降低。

填料对聚合物的影响与填料直径大小有关。

粒子小的填料,会使其分散所需的能量较多,加工时流动性差,但制品的表面较光滑.力学强度较高。

聚合物合成工艺学总结

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。

七.离子聚合与配位聚合反应在工业上有哪些应用?聚合实施方法有哪些?为什么不能采用悬浮聚合和乳液聚合生产?①阳离子聚合反应工业应用:聚异丁烯:聚乙烯亚胺;聚甲醛。

高聚物合成工艺学

(4)按流体流动及混合形式分类 平推流 理想混合流 中间流型
4、分离过程
聚合结束,对产物中聚合物、未反应单体、催化剂、 反应介质进行分离
5、 聚合物后处理过程
合成树脂:粉状树脂-------干燥-------旋风分离器-------稳定 剂-------混炼-------造粒-------冷却--------粒状塑料-------均匀 化-------包装--------商品 合成橡胶:粒状合成橡胶----干燥-----压块-----包装-----商品
6、 回收过程 主要回收单质、溶剂
6+1 辅助环节 回收能量 稳定生产 三废处理 产品贮运
三、 三废处理及废物利用
废气-密闭 废液-交换 废渣-焚烧沉降
废旧塑料回收利用途径:
1、作为材料再生循环利用 2、做为化学品循环利用 3、做为能源回收利用
聚物生产方法,生产工艺过程,工艺设备等 基本知识。
第一章 绪论
高分子合成工业概述 1、高分子合成材料
{ { 高分子材料 天然高分子 天然高分子改性 合成高分子 有机材料聚合
2、发展简史 古代 部分合成 油漆、浆糊
现代 起源---天然高聚物的化学加工工业
典型标志:
① 天然橡胶-----橡胶制品 1839年 ②第一种塑料---赛璐珞(樟脑增塑硝酸纤维素)
1、原料准备与精制过程
单体纯度 99%以上 ① 单体中杂质对聚合物反应产生链转移反应 ② 使催化剂产生中毒,活性降低分解 ③ 影响产品的颜色、光泽度、黑点 单体贮存设备考虑问题: ①防止与空气接触产生易爆炸的混合物或 产生过氧化物,提供氮气保护 ②保证储罐在任何情况下不会因压力过高而爆炸 ③防止有毒易燃单体在运输过程中泄漏 ④防止单体自聚,加一定阻聚剂 ⑤贮罐远离反应装置,减少火灾危险ຫໍສະໝຸດ 2、催化剂(引发剂)配制过程

高聚物合成工艺学


高分子合成工业
合成工业任务: 是将基本有机合成工业生产的单
体(小分子化合物),经过聚合反应(包括缩聚反应等) 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。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。 高分子合成材料的制备过程: 经过石油开采、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。
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。合成纤维中通常要加有少量消光剂、 防静电剂以及油剂等。消光剂的作用可以消除合成纤 维的光泽,一般为白色颜料如钛白粉,锌白粉等。油 剂的作用是增加纤维的柔性和饱合性。
1.2 高分子合成材料的特性和在国民
经济各部门中的应用
通用塑料: 通用塑料产量大,生产成本低,性能多样 化。主要用来生产日用品或一般工农业用材料。例如聚 氯乙烯塑料可制成人造革、塑料薄膜、泡沫塑料、耐化 学腐蚀用板材、电缆绝缘层等。
工程塑料: 工程塑料产量不大,成本较高,但具有优 良的机械强度或耐摩擦、耐热、耐化学腐蚀等特性。可 作为工程材料,制成轴承、齿轮等机械零件以代替金属、 陶瓷等。
20世纪
50年代以后:由于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,因此对原料烯烃、 二烯烃的需要量急增。许多以煤和粮食为原料的化工 产品纷纷转向石油路线进行生产,石油化学工业迅速 扩大增长。
20世纪——
解放后:逐渐建立了化学纤维工业、合成橡胶工业 和塑料工业。相继建成了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。它们以石油裂解气为原料,已形成 了合成纤维工业、合成橡胶工业和合成树脂与塑料 工业的骨干企业,使我国高分子合成材料工业迅速 发展。

高聚物合成工艺学重点整理

高聚物合成工艺学重点整理IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】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。

高聚物合成工艺学---绪论

高聚物合成工艺学---绪论一、判断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。

(对)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。

(错)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。

(对)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。

(对)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。

(错)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。

(对)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。

(对)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。

(对)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。

(对)10、塑料具有取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧等优点。

(对)二、填空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、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(淤浆聚合)。

4、塑料的原料是合成树脂和(添加剂)。

5、塑料成型重要的有:注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、(压缩成型)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)。

三、选择题1、高分子合成生产过程,正确的顺序为:(D)设 1-原料准备与精制过程; 2-分离过程;3-聚合反应过程; 4-催化剂(引发剂)配制过程;5-回收过程;6-聚合物后处理过程A. 1→2→3→6→4→5 ;B. 1→3→2→4→6→5C. 1→3→6→2→5→4 ;D. 1→4→3→2→6→52、工业采用的合成树脂干燥主要是气流干燥和沸腾干燥。

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名词解释浊点:非离子表面活性剂被加热到一定温度,溶液由透明变为浑浊,出现此现象时的温度称为浊点,乳液聚合在浊点以下进行均缩聚:一种单体参加的缩聚反应共缩聚:均缩聚体系和混缩聚体系加入其它单体进行缩聚三相点:离子型乳化剂在一定温度下会同时存在乳化剂真溶液、胶束和固体乳化剂三相态,此温度点称三相点。

乳液聚合在三相点以上进行。

离子聚合:乙烯基单体,二烯烃单体以及一些杂环化合物在某些离子的作用下进行的聚合反应称之为离子聚合反应。

(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,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应,统称为离子型聚合反应)配位聚合: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的空轨道配位,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。

混缩聚(异缩聚物):两种单体参加的缩聚反应逐步加成聚合反应:某些单体分子的官能团可以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。

扩链反应:预聚物通过末端活性基因的反应使分子相互连结而增大分子量的过程均相本体聚合:指生成的聚合物溶于单体(如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯)。

非均相本体聚合:指生成的聚合物不溶解在单体中,沉淀出来成为新的一相(如氯乙烯)。

HLB值:亲水亲油平衡值用来衡量乳化剂分子中亲水部分和亲油部分对其性质所做贡献大小的物理量。

HLB值越大表明亲水性越大;反之亲油性越大。

"临界胶束浓度"(CMC):表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度.从结构而言,疏水基团越大,则CMC值越小。

在烃基带有极性基团时,CMC值增大。

萃取精馏:是用来分离恒沸点混合物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精馏方法。

基本原理是,液体的混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂,以增大液体混合物中各组分的挥发度的差异,使挥发度相对地变大的祖坟可以由精馏塔顶馏出,挥发度相对地变小的组分则与加入的溶剂在塔底流出。

然后进行分离。

淤浆聚合: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,所以称之为淤浆法界面缩聚:将两种单体分别溶于两种不互溶的溶剂中,再将这两种溶液倒在一起,在两液相的界面上进行缩聚反应,聚合产物不溶于溶剂,在界面析出。

固相缩聚:反应温度在单体或预聚物熔融温度以下进行缩聚反应的方法。

熔融缩聚:无溶剂情况下,使反应温度高于原料和生成的缩聚物熔融温度,即反应器中的物料在始终保持熔融状态下进行缩聚反应的方法。

溶液缩聚:将单体溶解在适当溶剂中进行缩聚反应的方法。

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。

第一章绪论高分子合成工业的任务:是将基本有机合成工业生产的单体(小分子化合物),经过聚合反应(包括缩聚反应等)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。

塑料的原料是合成树脂和添加剂(又叫助剂)。

添加剂包括稳定剂、润滑剂、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。

稳定剂的作用主要是防止成型过程中高聚物受热分解,或长期使用过程中防止高聚物受光和氧的作用而老化降解。

因此有热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂等。

润滑剂的作用是在高聚物成型过程中附着于材料表面以防止粘着模具,并增加流动性。

加入着色剂以使塑料制品具有各种鲜艳的颜色。

增塑剂可渗入高聚物分子之间,增加高聚物分子的活动性,从而增加塑料制品的柔韧性,降低塑料的脆性。

填料具有提高塑料机械强度、降低成本、改进性能的作用。

大型化的高分子合成生产,主要包括以下生产过程和完成这些生产过程的相应设备与装置:(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、脱除溶剂、催化剂,脱除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与设备。

三废处理(包含、来源,处理方式)1.三废包括:废水、废气、废渣2.来源:(1)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。

(2)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。

(3)废渣聚合后树脂干燥过程3.处理:首先在进行工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中,不得已时则考虑他的利用,尽可能减少三废的排放量。

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,有针对性地进行回收利用和处理,最后再排放到综合废水处理场所。

不能用清水冲淡废水的方法来降低废水中有害物质的浓度。

废旧塑料的回收利用(1)作为材料再生循环利用(2)作为化学品循环利用(3)作为能源回收利用第二章生产单体的原料路线(过程)1.石油化工路线(1)石油裂解生产烯烃原料:主要是液态油品和裂解副产物乙烷,C4馏分等。

含有乙烷、丙烷、丁烷等,可液化湿性天然气,也可作裂解原料。

装置:大规模装置多数是管式裂解炉。

为了避免裂解管内结焦,必须采用沸点较低的油品,例如轻柴油、石脑油以及石油炼制过程中产生的副产品炼厂气。

过程:轻油在水蒸汽存在下,于750-820℃高温热裂解为低级烯烃、二烯烃。

为减少副反应,提高烯烃收率,液态烃在高温裂解区的停留时间仅0.2-0.5秒。

水蒸汽稀释目的在于减少烃类分压,抑制副反应并减轻结焦速度。

液态烃经高温裂解生成的产品成分复杂,包括氢、甲烷、乙炔、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、裂解汽油等。

(2)石油裂解生产芳烃苯、甲苯、二甲苯等芳烃是重要的化工原料,过去主要来自煤焦油,现在则开发了由石油烃催化重整制取芳烃的路线。

原料:用全馏程石脑油(由原油经常压法直接蒸馏得到的沸点<220oC的直馏汽油)于管式炉中,820oC下裂解生产芳烃。

生产过程的裂解、分离与轻柴油裂解分离相似,同样得到聚合级乙烯和丙烯,不同的是裂解原料组成不同主要特点:截取石脑油中C6-C9烃类(65-145oC馏分)进行加氢,使其中烯烃被氢所饱和,含S、N、Cl的化合物被加氢而脱除。

在含铂催化剂作用,在重整反应器中于1. 4-1.7 MPa和520 ℃下反应。

烃类发生脱氢、环化、异构化、裂解,生成芳烃、氢气、液化石油气和C5馏分,经分离后得芳烃浓度高的重整生成油萃取精馏:是用来分离恒沸点混合物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精馏方法。

基本原理是,液体的混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂,以增大液体混合物中各组分的挥发度的差异,使挥发度相对地变大的祖坟可以由精馏塔顶馏出,挥发度相对地变小的组分则与加入的溶剂在塔底流出。

然后进行分离。

2.煤炭路线煤炭在高温下干馏则产生煤气、氨、煤焦油和焦炭。

煤焦油经分离可以得到苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃和苯酚、甲苯酚等。

焦炭与生石灰在2500-3000℃电炉中强热则生成碳化钙(电石),碳化钙与水作用生成乙炔气体。

目前我国大部分氯乙烯单体和部分醋酸乙烯、氯丁二烯单体以乙炔为原料生产的3.其他原料路线来源于自然界的动、植物获得的原料,能起到石油、煤炭起不到或用极高代价才能起到的作用。

例,天然橡胶,天然纤维。

从天然产物得到的原料是可再生的,具有很多独特优点第三章自由基聚合生产工艺3.1 自由基聚合工艺基础和本体聚合生产工艺高分子合成工业中自由基聚合反应的实施方法有四种,即本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合以及溶液聚合。

自由基聚合引发剂1.引发剂种类根据引发剂的溶解性能,可分为油溶性和水溶性,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。

工业生产中采用的自由基聚合引发剂主要有三大类(1)过氧化物类:通式为R-O-O-H 或R-O-O-R烷基(或芳基)过氧化氢:R-O-O-H过酸:过氧化二烷基(或芳基):R-O-O-R过氧化二酰基:过酸酯、过氧化碳酸二酯、过氧化磺酸酯等过氧化二苯甲酰(BPO)过氧化物的不稳定性(a)过氧化二烷基化合物:烷基为直链结构不稳定。

烷基为低级者易爆炸,而烷基具有多支链则较稳定。

(b)过酸化合物:不怕震击,受热时易爆炸,常温可分解出O2。

(c)过氧化二酰基化合物:纯粹状态下受热或受碰击时,可引起爆炸。

用30%水分以保持湿润或溶于邻苯二甲酸二丁酯等溶剂。

(d)过氧化碳酸酯对热、摩擦、碰击都很敏感,不能蒸馏,要求在低温下(10℃以下)贮存。

最好加有稳定剂如多元酚、多元硝基化合物。

(2)偶氮化合物偶氮化合物通式:其中—CN基团有助于偶氮化合物稳定。

偶氮二异丁腈(AIBN)(3)氧化还原引发体系在还原剂存在下,过氧化氢、过酸盐和有机过氧化物的分解活化能显著降低。

低温或常温条件下进行自由基聚合时,常采用过氧化物-还原剂的混合物作为引发体系氧化-还原体系产生自由基的过程是单电子转移过程,即一个电子由一个离子或由一个分子转移到另一个离子或分子上去,因而生成自由基。

2.引发剂的选择(a)根据聚合方法选择适当溶解性能的水溶性或油溶性的引发剂。

[根据引发剂的分解速度随温度的不同而变化,所以要根据反应温度选择合适的引发剂(书)](b)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(c)根据分解速度常数选择引发剂(d)根据分解活化能Ed选择引发剂。

(e)根据引发剂的半衰期选择引发剂。

分子量控制与分子量调节剂(1)根据自由基聚合原理可知,影响所得聚合物平均分子质量的主要因素有聚合反应温度,引发剂浓度和单体浓度,链转移剂的种类和用量。

(2)利用链转移反应来控制产品的平均分子量,甚至还可用来控制产品的分子构型,消除那些不希望生产的支链和交联结构,从而得到便于成型加工的聚合物。

例如在高压法生产低密度聚乙烯过程中用丙烷、丙烯或H2做为链转移剂,以控制聚乙烯平均分子量。

生产丁苯橡胶时加入硫醇作为链转移剂以控制丁苯橡胶的平均分子量。

这时链转移剂起了控制分子量的作用,或调解分子量的大小的作用。

几种单体的本体聚合流程(1)MMA + 引发剂—> 预聚合—> 浇模型—> 有机玻璃浇逐步升温聚合注制品(2)苯乙烯—> 预聚合—> 塔式聚合釜—> 挤出—> 切粒—> 聚苯乙烯连续聚合粒状树脂__________________________________________| _____________________________ || | | |(3)乙稀—> 一次压缩—> 二次压缩—> 气相聚合—> 高压—> 低压—> 挤出—> 粒状(连续)分离器分离器切粒树脂|引发剂______________________________| |聚乙烯________________| |(4)氯乙烯—> 预聚合—> 后聚合—> 过筛、分离—> 聚氯乙烯粉状树脂| | | || 引发剂____________ || |__________________回收氯乙烯聚合反应器1.形状一定的模型适用于本体浇铸聚合,如甲基丙烯酸甲酯经浇铸聚合以生产有机玻璃板、管、棒材等。

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