聚合物合成工艺
聚合物合成工艺

第一章高分子合成工业最基本的原料:石油、天然气、煤炭自由基聚合实施方法主要由:本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合等四种方法。
离子聚合及配位聚合实施方法主要有本体聚合、溶液聚合两种方法。
根据聚合反应的操作方式,可分为间歇聚合与连续聚合两种方式。
间歇聚合操作是聚合物在聚合反应器中分批生产的,适于小批量生产,容易改变品种和牌号。
连续聚合操作方式,反应得到的聚合物,连续不断地流出聚合反应器,不宜经常改变产品牌号。
1、高分子合成工业的基本任务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。
2、高聚物的合成工艺过程包括:原料准备和精制过程、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。
3、牌号,生产不同牌号的聚合物的方法。
牌号不同:主要是平均分子量不同生产不同牌号产品的方法主要是:(1)使用分子量调节剂(链转移剂CTA);(2)改变反应条件T、P;(3)改变催化剂配方(4)改变稳定剂、防老剂等添加剂的种类等。
4、简述合成树脂和合成橡胶生产过程的主要区别。
P14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性质的不同,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,在沉淀釜中搅拌则合成树脂呈粉状固体析出。
合成橡胶的高粘度溶液,不能用第二种溶剂以分离合成橡胶,其分离方法是将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中,同时进行强烈搅拌,未反应的单体和溶剂与一部分水蒸气被蒸出,合成橡胶则以直径10—20mm左右的橡胶析出,且悬浮于水中。
经过滤、洗涤得到胶粒。
②后处理过程的差异:合成树脂后处理方框图:合成橡胶后处理方框图:潮湿的粒状合成橡胶→干燥→压块→包装→合成橡胶制品5、聚合反应器的形状有哪些?根据聚合反应器的形状主要可分为管式聚合反应器、塔式聚合反应器和釜式聚合反应器,此外尚有特殊形式的聚合反应器例如螺旋挤出机式反应器、板框式反应器等。
聚合物合成工艺

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1.5×10-7mol/(L·s)。
试根据计算判断在低转化率下,在上述聚合反应中链终⽌的主要⽅式,以及每⼀个由过氧化物引发的链⾃由基平均转移⼏次后失去活性?已知在该温度下C M=8.0×10-5,C I=3.2×10-4,C S=2.3×10-6,苯⼄烯的密度为0.887g/mL,苯的密度为0.839g/mL,设苯⼄烯体系为理想溶液。
聚合工艺技术大全

聚合工艺技术大全聚合工艺技术是指将多个物质分子或粒子聚合在一起形成新的材料、产品或结构的工艺技术。
聚合工艺技术广泛应用于化学、材料、制造等领域,为各行各业带来了重大的技术突破和发展机遇。
一、聚合物合成技术:聚合工艺技术最为广泛应用的领域之一是聚合物合成技术。
聚合物是由重复单元组成的高分子化合物,在聚合物合成过程中,可以通过不同的聚合反应机制和材料配方来控制分子链的结构和性能。
常见的聚合工艺技术包括自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、酯交换反应、环氧化反应等。
二、复合材料制备技术:聚合工艺技术还可以应用于复合材料的制备过程中。
复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料,具有优良的力学性能和多样的功能特性。
聚合工艺技术可以实现不同材料之间的化学键合、物理键合和结构融合,从而形成有机-无机、有机-有机等复合材料。
常见的复合材料制备技术包括共混、复合注塑、层压、浸渍等。
三、纳米材料合成技术:随着纳米科技的发展,纳米材料的合成成为当前研究的热点之一。
聚合工艺技术在纳米材料合成过程中发挥了重要作用。
通过控制聚合物链的尺寸、结构和功能团,可以实现纳米材料的精确控制合成。
常见的纳米材料合成技术包括界面聚合、溶胶-凝胶法、微乳液法、溶剂热法等。
四、生物工程技术:聚合工艺技术在生物工程领域也有广泛的应用。
在生物工程技术中,通过聚合工艺可以实现生物大分子的合成、修饰和改性。
通过改变聚合工艺条件和反应体系,可以调控生物大分子的形态、结构和功能。
常见的生物工程技术包括酶聚合、聚酮酸合成、蛋白质组装等。
综上所述,聚合工艺技术是一种重要的工艺技术,广泛应用于化学、材料、制造等各个领域。
聚合工艺技术可以实现聚合物合成、复合材料制备、纳米材料合成和生物工程等多种功能,为各行各业的技术创新和产品开发提供了重要的支撑和保障。
在未来的发展中,聚合工艺技术有望继续突破传统技术的限制,开拓出更多的应用领域和商业机会。
聚合物合成工艺学

(4)分离过程:涉及未反应单体旳回收、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:涉及聚合物旳输送、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旳回收与精制过程及设备。 另外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。
(7) 发展清洁生产,注重可连续发展
(8) 增强技术创新能力,培养高素质人才
5. 高分子合成工业
(1) 基本原料:石油、天然气、煤炭等为原材料。
(2) 生产过程:涉及石油开采、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,提供主要旳原料 -单体、溶剂、塑料添加剂等辅助原料。
(3) 高分子合成工业旳任务:将基本有机合成工业生产旳单体, 经过聚合反应合成高分子化合物,从而为高分子合成材料成型 工业提供基本原料。所以基本有机合成工业、高分子合成工业 和高分子合成材料成型工业是亲密相联络旳三个工业部门。
多数引起剂受热后有分解爆炸旳危险,干燥、纯粹旳过氧化物 易分解。所以工业上过氧化物采用小包装,贮存在低温环境中, 而且防火,防撞击。
常用旳催化剂烷基金属化合物很危险,易遇空气燃烧或遇水爆炸。 金属卤化物易水解生成腐蚀气体。
(3) 聚合过程
高分子化合物旳平均分子量、分子量分布以及其构造对高分子 合成材料旳物理机械性能产生重大影响,而且生产出来旳成品 不易进行精制提纯,所以对聚合工艺条件和设备旳要求很严格:
例2. 一种年产10万t合成纤维工厂相当于200多万亩棉田旳产量, 也相当于2023万多头绵羊旳年产毛量,我国如能年产100万t合 成纤维,可节省2023多万亩土地,可养活3000-4000万人口。
聚合物合成工艺设计

聚合物合成工艺设计聚合物合成工艺设计一、聚合物的合成工艺1、热压合成热压合成是指在热压机上通过压力密实,使原料反应,利用压力、温度等好的物理条件促使原料反应,使形成的聚合物具有均一结构和克制度。
这种合成方法有两个优点:1) 合成所需的能耗较低,2) 合成时间较短,但是热压合成反应温度在聚合物热变形温度以下,反应时间较短,仅有一部分工厂拥有热压合成机,因此,这种方法并不能满足所有聚合物的合成需求。
2、水热合成水热合成可利用聚合物在水中的溶解性,是一种比较常用的聚合物合成方法。
水热合成是指在高温水和高温气体中对聚合物进行反应,使原料在水中发生聚合,形成的聚合物具有均一结构和克制度。
这种合成方法有三个优点:1) 无需反应室;2) 反应温度低;3) 反应条件简单,但由于特定的聚合物在水中的溶解性和水热合成反应温度较低,反应时间较长,聚合物很容易磏面变质,因此,不适用于大规模合成。
3、溶剂聚合溶剂聚合也称为液相聚合,是指将聚合物原料加入溶剂中,加热、反应,使聚合物形成,这种合成方法受到的应用最多,可以制成高级聚合物,如聚酯、聚酰胺等。
在这种合成方法中,聚合物原料具有较高的溶解度,合成时间较短,但溶剂聚合的反应温度比较高,聚合物的熔点较低,不适合大规模合成。
二、聚合物合成工艺的选择1、热压合成热压合成最适合制造低熔点、结晶度大的聚合物,如聚醚醚酮、聚醚醚醚、聚醚、聚氨酯、聚酰胺等,这些聚合物在热压机上的反应温度比较低,同时可以在反应时间较短的情况下实现克制度高、结构均一的聚合物。
2、水热合成水热合成最适合制造溶于水的聚合物,如聚氨酯、聚醚醚酮、聚醚醚醚、聚醚、聚酰胺等,这些聚合物在水中可以容易溶解,可以在较短的时间内实现克制度高、结构均一的聚合物。
3、溶剂聚合溶剂聚合最适合制造有较高溶解度的聚合物,如聚酯、聚酰胺等,这些聚合物可以在芳香烃溶剂中溶解,可以在较短的时间内实现克制度高、结构均一的聚合物。
聚合物合成工艺学教案

聚合物合成工艺学教案第一章:聚合物合成概述1.1 教学目标了解聚合物的概念、分类和特性掌握聚合反应的基本类型和机理了解聚合物的制备方法和工艺流程1.2 教学内容聚合物的概念、分类和特性聚合反应的基本类型和机理聚合物的制备方法:自由基聚合、离子聚合、配位聚合等聚合物的工艺流程:单体选择、反应条件控制、分子量调控等1.3 教学方法采用多媒体教学,展示聚合物结构和性质实例分析,介绍常见聚合物的制备方法和工艺流程开展小组讨论,探讨聚合反应机理和工艺优化方法第二章:自由基聚合2.1 教学目标掌握自由基聚合的原理和动力学了解自由基聚合的引发剂和终止剂掌握自由基聚合的工艺条件和调控方法2.2 教学内容自由基聚合的原理和动力学自由基聚合的引发剂和终止剂自由基聚合的工艺条件:温度、压力、单体浓度等自由基聚合的调控方法:分子量、分子量分布、聚合物组成等2.3 教学方法采用案例分析,介绍自由基聚合的实际应用开展实验操作,掌握自由基聚合的工艺条件和调控方法进行小组讨论,探讨自由基聚合的优缺点和应用前景第三章:离子聚合3.1 教学目标了解离子聚合的原理和特点掌握离子聚合的反应条件和调控方法了解离子聚合的应用领域3.2 教学内容离子聚合的原理和特点离子聚合的反应条件:温度、压力、单体浓度等离子聚合的调控方法:分子量、分子量分布、聚合物组成等离子聚合的应用领域:轮胎、电缆、医疗等3.3 教学方法采用实例分析,介绍离子聚合的实际应用开展实验操作,掌握离子聚合的反应条件和调控方法进行小组讨论,探讨离子聚合的优缺点和应用前景第四章:配位聚合了解配位聚合的原理和特点掌握配位聚合的反应条件和调控方法了解配位聚合的应用领域4.2 教学内容配位聚合的原理和特点配位聚合的反应条件:温度、压力、单体浓度等配位聚合的调控方法:分子量、分子量分布、聚合物组成等配位聚合的应用领域:聚合物薄膜、纳米材料等4.3 教学方法采用案例分析,介绍配位聚合的实际应用开展实验操作,掌握配位聚合的反应条件和调控方法进行小组讨论,探讨配位聚合的优缺点和应用前景第五章:聚合物结构与性能关系5.1 教学目标了解聚合物结构对性能的影响掌握聚合物性能的测试方法和评价指标了解聚合物结构与性能关系的应用领域5.2 教学内容聚合物结构对性能的影响:分子量、分子量分布、分子结构等聚合物性能的测试方法:物理力学性能、热性能、电性能等聚合物结构与性能关系的应用领域:材料设计、功能材料等采用实例分析,介绍聚合物结构与性能关系的实际应用开展实验操作,掌握聚合物性能的测试方法和评价指标进行小组讨论,探讨聚合物结构与性能关系的优缺点和应用前景第六章:聚合物合成工艺的优化与控制6.1 教学目标理解聚合反应过程中的质量守恒和能量守恒原理学习聚合反应过程中的温度、压力、流量等参数的控制方法掌握聚合反应过程中的产品质量分析和控制策略6.2 教学内容聚合反应过程中的质量守恒和能量守恒原理聚合反应装置及其操作原理:反应釜、换热器、压缩机等聚合反应过程中的参数控制:温度、压力、流量等聚合反应过程中的产品质量分析:分子量、分子量分布、纯度等6.3 教学方法采用模拟操作,演示聚合反应过程中的参数控制方法开展实验操作,练习聚合反应过程中的产品质量分析技巧进行小组讨论,探讨聚合反应过程中的优化与控制策略第七章:聚合物合成安全与环保7.1 教学目标理解聚合反应过程中的安全风险及防控措施学习聚合反应过程中的环保要求和执行标准掌握聚合反应过程中的安全事故应急处理方法7.2 教学内容聚合反应过程中的安全风险:化学品的毒性、火灾爆炸风险等聚合反应过程中的环保要求:废水、废气、固体废物的处理聚合反应过程中的安全事故应急处理:事故报告、救援措施等7.3 教学方法采用案例分析,介绍聚合反应过程中的安全事故实例开展实验操作,练习聚合反应过程中的安全事故应急处理方法进行小组讨论,探讨聚合反应过程中的安全与环保措施第八章:聚合物合成新技术与发展趋势8.1 教学目标了解聚合物合成领域的新技术:生物催化、纳米催化剂等掌握聚合物合成领域的新进展:可持续发展、绿色合成等熟悉聚合物合成领域的发展趋势:功能化、高性能化等8.2 教学内容聚合物合成领域的新技术:生物催化、纳米催化剂等聚合物合成领域的新进展:可持续发展、绿色合成等聚合物合成领域的发展趋势:功能化、高性能化等8.3 教学方法采用文献调研,了解聚合物合成领域的新技术和发展趋势开展小组讨论,探讨聚合物合成领域的新技术和新进展的应用前景进行课堂报告,分享聚合物合成领域的发展趋势研究成果第九章:聚合物合成工艺实例分析9.1 教学目标学习聚合物合成工艺的案例分析方法掌握聚合物合成工艺的优化和控制技巧培养解决聚合物合成工艺实际问题的能力9.2 教学内容聚合物合成工艺案例:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等聚合物合成工艺的优化:反应条件、设备选型等聚合物合成工艺的控制:产品质量、安全环保等9.3 教学方法采用案例分析,讨论聚合物合成工艺的优缺点和改进措施开展实验操作,练习聚合物合成工艺的优化和控制技巧进行小组讨论,提出解决聚合物合成工艺实际问题的方案第十章:聚合物合成工艺的工业化应用10.1 教学目标理解聚合物合成工艺在工业生产中的重要性和应用领域学习聚合物合成工艺的工业化生产技术和设备掌握聚合物合成工艺的工业化应用发展趋势10.2 教学内容聚合物合成工艺在工业生产中的应用领域:塑料、橡胶、纤维等聚合物合成工艺的工业化生产技术:反应釜、挤压机、纺丝机等聚合物合成工艺的工业化应用发展趋势:高性能、功能化、绿色化等10.3 教学方法采用实地考察,了解聚合物合成工艺的工业化生产设备和应用领域开展小组讨论,探讨聚合物合成工艺的工业化应用发展趋势及挑战进行课堂报告,分享聚合物合成工艺的工业化应用研究成果重点和难点解析重点环节一:聚合物的概念、分类和特性重点环节二:聚合反应的基本类型和机理重点环节三:聚合物的制备方法重点环节四:聚合物的工艺流程重点环节五:聚合物结构与性能关系重点环节六:聚合反应过程中的质量守恒和能量守恒原理重点环节七:聚合反应过程中的参数控制方法重点环节八:聚合反应过程中的产品质量分析重点环节九:聚合反应过程中的安全与环保重点环节十:聚合反应工艺的工业化应用本教案围绕聚合物合成工艺学的基本概念、反应机理、制备方法、工艺流程、结构与性能关系、工艺控制和安全环保等多个方面进行了详细的介绍。
聚合物合成工艺设计

聚合物合成工艺设计在化学工业领域中,聚合物合成工艺设计是一个至关重要的环节。
聚合物是由重复单元组成的高分子化合物,其性质取决于其分子结构以及合成工艺。
设计一个高效稳定的聚合物合成工艺对于生产高质量聚合物材料至关重要。
首先,在聚合物合成工艺设计中,选择合适的单体是至关重要的。
单体的选择将直接影响到聚合物的分子结构以及最终的性能。
合适的单体应该具有反应活性高、纯度高、价格合理等特点。
此外,单体的选择还要考虑到所需的聚合物性能,例如硬度、耐热性等。
其次,对于聚合物的合成方法也是需要精心设计的。
常见的聚合物合成方法包括自由基聚合、离子聚合、缩聚等。
在选择合成方法时,需要考虑反应速率、反应条件、产物纯度等因素。
合成方法的选择将直接决定整个合成工艺的效率和产物质量。
除了单体选择和合成方法,溶剂系统的设计也是聚合物合成工艺中不可忽视的一环。
合适的溶剂系统可以提高反应速率、促进反应进行、调控产物的形貌等。
在设计溶剂系统时,需要考虑溶剂的溶解度、挥发性、环境友好性等因素,以确保最终产物的质量和产率。
此外,在聚合物合成工艺设计中,反应条件的控制也是至关重要的。
反应温度、压力、PH值等条件会直接影响到反应速率、产物纯度等方面。
因此,在设计合成工艺时,需要合理设置反应条件,并进行精确控制,以保证聚合物合成的顺利进行。
综上所述,聚合物合成工艺设计是一个复杂而关键的过程,需要考虑多个因素的综合影响。
通过合适的单体选择、合成方法设计、溶剂系统设计以及反应条件控制,可以实现高效稳定的聚合物合成工艺,并产生优质的聚合物材料。
只有在每一个环节都做到精益求精,才能保证整个合成工艺的成功和产物的优良性能。
1。
聚合物合成工艺设计

聚合物合成工艺设计聚合物合成工艺设计是指通过合理的工艺参数选择和优化,使得合成得到的聚合物具有所需的性能和品质。
在聚合物合成过程中,工艺参数的选择和调整对聚合物的结构和性能具有重要影响,因此合成工艺设计是聚合物合成的关键环节之一、本文将从聚合物合成的基本原理、工艺参数选择以及工艺优化等方面对聚合物合成工艺设计进行详细阐述。
聚合物合成是指通过单体的化学反应,使其发生聚合反应,形成高分子化合物。
在聚合物合成过程中,需要考虑的因素包括单体选择、聚合反应的条件选择、聚合反应的控制等。
而聚合物的性能则与合成过程中的工艺参数有关,如反应温度、反应时间、反应剂配比等。
因此,聚合物合成工艺设计的目标是通过优化工艺参数,使得聚合物具有所需的性能和品质。
首先,选择合适的单体是聚合物合成工艺设计中的重要一步。
单体的选择应考虑单体的反应活性、亲水性或疏水性等属性,以及单体的供应和价格等因素。
同时,还需要考虑单体的稳定性和合成工艺的可行性。
根据所需的聚合物性能,选择适当的单体组合,通过控制单体的反应条件和配比,进行聚合反应。
其次,在确定合适的单体后,需要选择合适的聚合反应条件。
聚合反应的条件包括反应温度、反应时间、溶剂选择等。
反应温度是聚合反应中的一个重要参数,它会影响聚合反应的速度和聚合物的结构。
反应时间则决定了聚合反应的程度和聚合物的分子量。
而溶剂的选择则会影响聚合物的溶解性和成品的性能。
最后,在确定了合适的聚合反应条件后,需要进行聚合反应的控制。
聚合反应的控制主要包括控制反应速率、控制单体的添加速率等。
控制反应速率可以通过控制反应温度和溶剂的选择来实现。
而合适的单体添加速率可以控制聚合物的分子量分布和分子结构。
通过合理的反应控制,可以获得具有所需性能和品质的聚合物。
综上所述,通过合理的单体选择、聚合反应条件的确定和聚合反应的控制,可以实现聚合物合成工艺的设计。
聚合物合成工艺的设计对聚合物的性能和品质具有重要影响,因此在聚合物合成过程中,需仔细研究和优化合成工艺,以获得具有所需性能和品质的聚合物产品。
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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?这些催化剂的根本成分是什么?
5. 21世纪高分子科学与工程学科的重要开展方向是什么?
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。
第三章自由根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℃进展本体聚合,试计算正常引发反响、向引发剂转移反响、向单体转移反响三局部在聚合度倒数中各占多少百分比?对聚合度各有什么影响,计算时选用以下数据:[I]=0.04mol/L,f=0.8,k d=2.0×10-6 s-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. 为了改良聚氯乙烯的性能,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。
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,苯为溶剂进展自由基溶液聚合。
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×
10-7mol/(L·s)。
试根据计算判断在低转化率下,在上述聚合反响中链终止的主要方式,以及每一个由过氧化物引发的链自由基平均转移几次后失去活性?在该温度下C M=8.0×10-5,C I=3.2×10-4,C S=2.3×10-6,苯乙烯的密度为0.887g/mL,苯的密度为0.839g/mL,设苯乙烯体系为理想溶液。
10. 某单体于一定温度下,用过氧化物作引发剂,进展自由基溶液聚合反响,单体浓度为1.0 mol/L,一些动力学参数为f·k d=2×10-9s-1,
k p/k t1/2=0.0335(L·mol·s)1/2。
假设聚合中不存在任何链转移反响,引发反响速率与单体浓度无关,且链终止方式以偶合反响为主时,试计算:〔1〕要求起始聚合速率(Rp)0>1.4×10-7mol/L·s,产物的动力学链长ν>3500时,采用引发剂的浓度应是多少?〔2〕当仍维持〔1〕的(Rp)0,而ν>4100时,引发剂浓度应是多少?〔3〕为实现〔2〕,可考虑变化除引发剂浓度外的一切工艺因素,试讨论调节哪些因素能有利于到达上述目的?
第五章课程作业
9.假设苯乙烯和丙烯腈在60℃进展自由基共聚反响1小时后取出,用凯氏定氮法测定其共聚物的含氮量,数据如下。
试定性描述用简易法求竞聚率〔r1,r2〕的方法步骤。
假设M1'为苯乙烯链节分子量,M2'为丙烯腈链节分子量。
配料比方表所示:
10.苯乙烯(M1)和丙烯腈(M2)共聚;r1=0.40 ,r2=0.04,要求共聚物中苯
乙烯单体单元的含量为70wt%。
为了能得到共聚物组成比拟均一的共聚物,试判断该共聚体系是否适用一次投料法?并说明原因?
11.聚氯乙烯的相对分子质量为什么与引发剂浓度根本上无关而仅取决
于聚合反响温度?试求45℃、50℃、60℃下聚合所得聚氯乙烯的相对
分子质量。
(C M=125exp[-30.5/RT])
第六章自由基乳液聚合过程及工艺
9.苯乙烯〔M1〕和丁二烯〔M2〕在5℃下进展自由基乳液共聚时,其r1=0.64,r2=1.38,苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49和25.1
L/(mol·s),求〔1〕计算共聚时的反响速率常数;〔2〕比拟两种单体和两种链自由基的反响活性的大小;〔3〕作出此共聚反响的F1~f1曲线;〔4〕要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施?
10. 计算60℃苯乙烯乳液聚合速率和平均聚合度。
:k p=176 L·(mol·s)-1,c(M)=5.0mol/L,N=1.0×1015个/mL,ρ=5.0×1012个/mL·s
第七章课程作业
10. 以硫酸为引发剂,使苯乙烯在惰性溶剂中聚合。
如果链增长反响速率常数k p=7.6 L/(mol·s),自发链终止速率常数k t= 4.9×10-2 s-1,向单体链
转移的速率常数k tr,M= 1.2×10-1 L/(mol·s),反响体系中的单体浓度为200g/L。
计算聚合初期形成聚苯乙烯的分子量。
13. 异丁烯在四氢呋喃中用SnCl4-H2O引发聚合。
发现聚合速率Rp∝[SnCl4][H2O][异丁烯]2。
起始生成的聚合物的数均分子量为20000。
1.00g 聚合物含3.0×10-5mol的OH基,不含氯。
写出该聚合的引发、增长、终止反响方程式。
推导聚合速率和聚合度的表达式。
指出推导过程中用了何种假定。
什么情况下聚合速率是水或SnCl4的零级、单体的一级反响?
14. 在-35℃以TiCl4为引发剂、水为共引发剂,异丁烯进展低温聚合,单体浓度对平均聚合度的影响,根据以下数据计算k tr/k p和k t/k p 。
第八章课程作业
8. 用萘钠的四氢呋喃溶液为引发剂引发苯乙烯聚合。
萘钠溶液的浓度为1.5mol/L,苯乙烯为300g。
试计算假设制备相对分子质量为30000的聚苯乙烯需加多少毫升引发剂溶液?假设体系中含有1.8×10-4mol的水,需加多少引发剂?
9. 以正丁基锂为引发剂,环己烷为溶剂,合成线型三嵌段共聚物SBS。
单体总量是150g。
丁基锂环己烷溶液的浓度为0.4mol/L。
单体的转化率为100%。
假设使共聚物的组成〔苯、丁比〕为S/B=40/60〔重量比〕,
数均相对分子质量1×105。
试计算需丁二烯和苯乙烯各多少克,需丁基锂溶液多少毫升?
10. 在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反响釜中参加0.2mol n-BuLi和
20kg苯乙烯。
当单体聚合一半时,向体系中参加1.8g水,然后继续反响。
假设用水终止的和继续增长的聚苯乙烯的分子量分布指数均是1,试计算:①水终止的聚合物的数均相对分子质量;②单体完全聚合后体系中全部聚合物的数均相对分子质量;③最后所得聚合物的相对分子质量分布指数。
第九章课程作业
4. 比拟气相法、淤浆法、溶液法制备高密度聚乙烯的工艺特点。
9. 采用乙烯、丙烯制备乙丙橡胶的工艺中,为何添加第三单体?
有哪些常用的第三单体?
11. 乙烯、丙烯以TiCl4/Al(C6H13)3为引发剂,在己烷中进展共聚合。
r E=33.36,r P=0.032,假设欲制得等摩尔比(50/50)的乙丙橡胶,初
始配料比应是多少?
第十章课程作业
9. 在涤纶树脂生产中,缩聚温度为280℃(此温度下的酯化平衡常数
K=4.9),欲制得平均分子量为20000的涤纶树脂,试求反响釜内所允许的乙二醇的最大蒸气压〔280℃,乙二醇的饱和蒸气压P0=5.776mmHg)。
11. 制造尼龙-66时,为了保持己二酸和己二胺的等摩尔比,通常先使二者成盐,然后于254℃(K=300)进展缩聚。
假设反响在密闭容器中进展,当反响进展t小时后,测得体系中残留水的质量分数为0.25。
试写出成盐程式,并计算所得缩聚物的平均聚合度。
17. 工业上为了合成具有一定相对分子质量的聚酰胺-1010,一般先将癸二胺〔M1 =172〕和癸二酸〔M2 =202〕制备成“1010盐〞,然后再进展缩聚。
现该“1010盐〞为中性,因此另加1.0%(以单体总数计)mol的苯甲酸〔M’=122〕作为官能团封锁剂控制聚酰胺-1010的相对分子质量,假设反响程度P=0.998。
⑴写出合成聚酰胺-1010有关的聚合反响方程式。
⑵计算该聚酰胺-1010的数均相对分子质量。
第十一章课程作业
9. 计算以下混合物的凝胶点。
〔1〕邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为
1.50:0.98;〔2〕邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002。
10. 甲醛与尿素反响制造脲醛树脂,所用工艺条件及原料配比方下:甲醛水溶液(37%〕2840g;尿素1133g;溶解温度20~25℃;三乙醇胺(80%〕2g;介质pH=7.2~7.4,缩聚温度98~102℃。
试计算该缩聚反响的凝胶点,并注明合在反响的考前须知。
11. 用2.5mo1邻苯二甲酸酐与1mol乙二醇和1mol丙三醇进展缩聚,反响逐渐升温,并通过测定树脂熔点、酸值和溶解性来控制反响(所谓
酸值是指中和1g树脂中游离酸所需的KOH的质量,mg)。
试从理论上计算反响达什么酸值时会出现凝胶点。
第十二章课程作业
3. 异氰酸酯活性官能团发生的化学反响有哪些,写出反响的反响式。
8. 简述聚氨酯泡沫形成的化学反响机理。
10. 简述氨纶的构造与性能。