高聚物合成工艺学知识点总结
聚合物合成工艺考试重点
聚合物合成⼯艺考试重点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。
高聚物知识点小结
第一章绪论一．合成高分子材料的特点：1.原材料丰富，易加工，成本低，效益低；2.材料性能多样且优异；3.品种多；4.产量大；形成的五大工业是：纤维工业，橡胶工业，塑料工业，涂料工业，胶粘剂工业；二.塑料胺树脂的化学成分分为：元素聚合物为基础的塑料，无机聚合物为基础的塑料，有机树脂为基础的塑料；三.常用的工程塑料：聚酰胺（尼龙）、PC、聚甲醛（POM)、PBT/PET、聚苯醚（MPPO）、ABS；1.聚酰胺是最早发现能够承受载荷的热塑性塑料。
2.聚碳酸酯（PC）聚碳酸酯的透明度为86%～92%，被誉为“透明金属”，它具有优异的冲击韧性和尺寸稳定性3.聚甲醛（POM）聚甲醛的结晶度可达75%，其强度与金属相近；4. 特氟隆(Teflon)，其独特优异的耐热（180-260℃）、耐低温（-200℃）、自润滑性及化学稳定性能等，而被称为“拒腐蚀、永不粘的特氟隆”。
5.稳定剂和润滑剂是塑料中必须加入的添加剂；6.丁苯橡胶，为合成橡胶中最大的品种；顺丁橡胶，为合成橡胶中第二大的品种；乙丙橡胶，分子无双键存在，故耐热、耐氧化、耐老化性好，使用温度高；硅橡胶：是一种耐热性和耐老化性很好的橡胶，它的特点是既耐高温，又耐低温；氟橡胶：它在酸、碱、强氧化剂中的耐蚀能力居各类橡胶之首，7.纤维分为天然纤维和化学纤维，化学纤维分为合成纤维和人造纤维；8.常见的合成纤维有：涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）、腈纶（人造羊毛）、丙纶、维纶（维尼纶）等；9.聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶、的确凉)，是产量最大的合成纤维，10.胶粘剂，发挥粘接作用的条件：润湿被粘物体表面；能转变为固态的高聚物。
11.胶粘剂的基本组成：基料，固化剂，填料，韧性剂，稀释剂，改性剂。
12.影响粘结强度主要因素：粘结剂的品种（性质）、被粘物的性质（材料种类）和粘结工艺。
六．高分子化学物的生产过程：石油开采----石油加工----基本有机物合成工业----高分子合成工业----高分子合成材料成型加工----制品；1.聚合反应产物的特点：①聚合物的相对分子质量具有多分散性。
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。
高聚物合成技术复习提纲
说明：粗体部分重点把握，方框部分为名词术语。
仅作为复习资料用。
1.高分子有天然高分子与合成高分子之分，合成高分子是通过聚合反应。
聚合反应根据不同的分类方法分成不同的类型，机理分为连锁聚合和逐步聚合，连锁聚合反应根据其活性中心分成自由基聚合，离子聚合和配位聚合，连锁聚合反应中只有一种单体参加的称为均聚合，两种或两种以上单体参加的则称为共聚合，但对其它聚合不适用，如己二胺与己二酸的缩聚不叫共聚合。
逐步聚合包括缩聚和逐步加成聚合。
根据聚合时单体和聚合物的结构变化分成加聚反应，缩聚反应和开环聚合反应，加聚反应的产物称为加聚物，缩聚反应的产物称为缩聚物。
2.会写常见单体或聚合物的聚合反应式。
（聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，天然橡胶，丁苯橡胶，顺丁橡胶，聚对苯二甲酸乙二醇酯聚己二酰己二胺）。
注意共轭二烯类单体聚合时有1,4-聚合，1,2-聚合和3,4-聚合之分，一般不加说明时只写1,4-聚合。
单体的生产路线主要有石油路线，煤炭路线和其它路线，石油路线主要生产三烯（乙烯，丙烯，丁二烯），三苯（苯，甲苯，二甲苯），煤炭路线主要生产乙炔。
4.三烯的生产主要是石油的炼制（常减压蒸馏）的轻油组分，如轻柴油或炼厂气经裂解分离后得到；三苯是石油的炼制（常减压蒸馏）的石脑油组分经重整或加氢汽油，萃取分离得到；煤炭炼焦后得到焦炭，与生石灰反应形成碳化钙，与水反应形成乙炔（反应式）。
5.单体有烯类单体（单烯类和共轭二烯类）和带有可反应官能团的单体，单烯类单体的选择性与取代基的体积效应和共轭效应有关，一般取代基的体积不太大，具有一定的吸电性的取代基可进行自由基聚合，如乙烯，氯乙烯，丙烯酸或酯类，甲基丙烯酸甲酯，乙酸乙烯酯，丙烯腈等；带有供电性取代基的可进行阳离子聚合，主要是异丁烯；带有吸电性取代基且形成π-π共轭的可进行阴离子聚合，如丙烯酸酯类，丙烯腈等；苯乙烯，丁二烯，异戊二烯等三种聚合均可。
***丙烯只能进行配位聚合，目前配位聚合的单体是α-烯烃和共轭二烯烃。
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。
高聚物合成工艺学
合 成 高 分 子 材 料 的 主 要 过 程
第2章 高分子化合物的生产过程
高分子合成生产过程大体上可分为以下几个工序:
(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；
(6)回收过程
(4)分离过程；
(5)聚合物后处理过程
此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。
聚合物制造工艺过程举例
2.1 原料准备与精制过程
高分子合成工业的最主要原料是单体，其次是有些生产过程中需要加 入有机溶剂，都可能含有杂质可能对聚合反应产生不利影响(单体纯度 >99%)。 单体贮存注意： a. 防止单体与空气接触产生爆炸、产生过氧化物。 b. 提供可靠的措施，保证在任何情况下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。贮罐还应当 远离反应装置，以减少着火危险。 c. 防止有毒易燃的单体泄漏出贮罐、管道和泵等输送设备。 d. 防止单体贮存中发生自聚现象，必要时应当添加阻聚剂。使用时用 NaOH洗涤。
反应物料在反应初期都是易流动液体状态或气体。
高分子合成工业中聚合反应器中的物料形态可归纳为： (a)高粘度熔体(均相)—熔融缩聚、本体聚合 。 (b)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。 (c)固体微粒-液体分散体系(非均相)——自由基悬浮聚合、离子及配位溶液 聚合、溶液缩聚。 (d)胶体分散液(非均相)——自由基乳液聚合。 (e)粉状固体(非均相)——自由基本体聚合、离子配位本体聚合。 (f)固体制品(本体浇铸聚合)。
搅拌器
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。
螺轴式
螺带式
推进器式
高聚物合成工艺设计基础资料
1、选择工艺路线的原则生产流程应满足产品性能规格要求；选择新技术和新工艺；选定的工艺路线必须能够进行工业化生产；对各项技术经济进行比较；连续化生产问题；装置的大型化；治理三废，消除污染；提高自动化水平，使用计算机管理和控制。
2、工艺流程设计的基本过程基本原则：自顶向下，由整体到局部，由粗至精，逐步细化具体过程：确定整个流程的组成；确定每一个过程或工序的组成；确定操作条件；确定控制方案；合理利用原料和能源，保证经济技术指标；确定三废治理方法；确定安全生产措施3、化工工艺设计各阶段的成果（相关图纸及文件）⑴生产工艺流程草图主要内容：物料流程、图例、设备一览表物料流程包括：设备示意图；流程管线及流向箭头；文字注解。
绘制方法：从左至右，先物流，后图例，最后设.表；设备细实线，物料粗实线，动力中实.线。
⑵工艺物料流程图设备简单外形图，设备名称及位号；物料表；主要设备注明规格和操作条件等⼯工艺参数。
⑶带控制点的工艺流程图强调控制措施和手段；几经修订：设备设计及控制设计完成即开始，布置设计后确定；表示出全部工艺设备，包括物料流程、控制点和图例三部分，由工艺和自控专业人员合作完成。
4各种设备连接方式的优缺点以及应用领域串联：设备串联的特点是物流为单向流动，前置单元设备的出料物流是后续单元设备的进料物流，有时后续单元设备还有其它的进料，而前置单元设备的出料物流不全进入后续单元设备。
从操作设备的功能来分，设备的串联可以分为三种情况：分离设备与分离设备的串联、反应器与反应器的串联、反应器与分离设备的串联。
并联及旁路：两个单元设备并联外，还有三个或多个单元设备的并联，其作用主要是为了增大物料的处理量，扩大生产能力。
分流器的作用只是起简单的分流作用，其各股出料物流的组成均相同，且各并联单元设备的操作条件相同，因而各并联流程的出料物流组成理论上相同。
旁路：这种流程常用在调节产物的组成，在特殊情况下也有用于增大生产能力方面的。
高分子合成工艺学期末考试重点
自由基聚合方法：本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合。
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。
在溶液聚合方法中，离子对紧密离子对疏松离子对自由离子共价键淤浆聚合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。
间歇聚合:聚合物在聚合反应器中分批生产的，当反应达到要求的转化率时，将聚合物从聚合反应器中卸出。
连续聚合：单体和引发剂（催化剂）等连续进入聚合反应器，反应得到的聚合物连续不断地流出聚合反解决废旧塑料途径：（1）作为材料再生循环利用（再生）（2）作为化学品循环利用（解聚成单体或裂解成燃油）（3）作为能源回收利用本体聚合（又称块状聚合）：在不用其它反应介质情况下，单体中加有少量或不加引发剂发生聚合的方法。
特点聚合过程无其他反应介质，优点产物纯净，反应器有效容积大，后处理过程简单。
缺点放热量大，反应热排除困难，不易保持一定的反应温度乳液聚合是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。
反应体系主要由单体、水、乳化剂、弓I 发剂和其它助剂所组成优直接应用不适用有机溶剂缺点固体聚合物时乳液需要破乳洗涤脱水干燥等工序成本高残留的乳化剂难于清洗洗涤时产生污水杂质含量咼溶液聚合单体溶解在适当溶剂中在自由基引发剂的作用下进行的聚合方法优点温度易控制易于调节产品的分子量及分布易于输送可直接应用缺点单体浓度低聚合速度慢设备生产能力和利用率低单体浓度低向溶剂链转移使用有机溶剂时增加成本环境污染重有机溶剂回收困难悬浮聚合:将单体在强烈的搅拌及分散剂的作用下，分散悬浮于连续相水中乳液聚合生产ABS树脂1 聚丁二烯胶乳的制备：去离子水，孚L化剂交联剂分子量调节剂适量电解质2接枝聚合在橡胶胶乳中加入苯乙烯丙烯晴应器。
点以水为介质速度快可接枝3基体树脂去离子水乳化剂分子量调节剂引发剂苯乙烯丙烯晴4混合凝聚和后处理在接枝胶乳中加入防老剂将接枝共聚物与AS乳液打入凝聚釜加入适量的盐水和盐酸进行破乳ABS性能：A:耐油性，高拉伸性，强度与硬度B:弹性，高抗冲击性能S:良好的成型性能。
聚合工艺复习总结前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范围广泛等特点。
高聚物合成工艺学讲义(PPT 86页)
(3)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。加有少量消光剂、防静电剂以及油剂等，
合成纤维的纺丝过程
第二节 高分子合成材料的品种和特性
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。
它具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等优点。 其主要缺点是绝大多数塑料制品易燃烧，在长期使用过程中发 生老化现象。
50年代以后，Ziegler-Natta 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，同时由于石油化学工业的建立与发展， 高分子合成材料的产量激增。
1994年，全世界三大合成材料的产量超过1.4×104万吨，按体积 计算超过钢铁。
合成高聚物的主要用途
第三节 高分子合成的内容
在保证优质、高产、低消耗的条件下应考 虑以下几个问题： 1、工艺实施方法的选择 2、操作方式与聚合设备 3、工艺流程设计 4、最佳工艺条件的确定 5、工艺流程评价 6、生产工艺的改革
1、工艺实施方法的选择
高分子化合物工业生产中同一种聚合物可以用几种不同的聚合 方法进行生产。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。其他方法则逐渐被淘汰。
合 成 高 分 子 材 料 的 主 要 过 程
6. 高分子合成材科成型加工工业简介
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。它们必须经过成型加工才能够制成有用的材料 及其制品。
塑料的原料是合成树脂和添加剂（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）。