高聚物合成工藝課后題答案.

1、1生產(chǎn)單體的原料路線有哪幾種？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)？答:石油路線：目前最主要的單體原料路線煤炭路線：乙炔，電石生產(chǎn)需大量電能，經(jīng)濟(jì)上不合理，由于我國歷史原因和資源情況，乙炔仍是高分子合成的工業(yè)的重要原料?？稍偕Y源路線，原料不充足，成本高，但充分利用自然資源，變廢為寶的基礎(chǔ)上，小量生產(chǎn)某些單體出發(fā)點(diǎn)還是可取的。2、如何有C4餾分制取1，3丁二烯？用C4餾分分離出來的丁烯進(jìn)行氧化脫氫制取將裂解氣分離得到的C4餾分用PM下進(jìn)行萃取蒸餾抽提制取。第三章 本體聚合1、簡(jiǎn)述高壓聚乙烯工藝流程答：精制的乙烯進(jìn)入一次壓縮（一級(jí)）；來自低壓分離的循環(huán)乙烯與相對(duì)分子量調(diào)節(jié)劑混合后，進(jìn)入一次壓縮機(jī)入口，壓縮至250

2、MPa，然后與來自高壓分離器循環(huán)乙烯混合后進(jìn)行二級(jí)壓縮；冷卻單體進(jìn)入聚合反應(yīng)器，引發(fā)劑溶液用高壓泵送入進(jìn)料口或直接進(jìn)入氣相聚合；然后高壓分離、低壓分離擠出切粒，未反應(yīng)單體分離循環(huán)使用。2、高壓PE有哪兩種主要工藝路線？各有什么特點(diǎn)？管式反應(yīng)器進(jìn)行、反應(yīng)釜中進(jìn)行兩條主要工藝路線管式反應(yīng)器反應(yīng)中：物料在管內(nèi)呈柱塞狀流動(dòng)，無返混現(xiàn)象，反應(yīng)溫度沿反應(yīng)管長(zhǎng)度而變化，得高壓聚乙烯分子量分布較寬，耐高壓。無攪拌系統(tǒng)，長(zhǎng)鏈分枝少。生產(chǎn)能力取決于反應(yīng)管參數(shù)。釜式反應(yīng)器：物料可充分混合，反應(yīng)溫度均勻，還可分區(qū)操作。耐高壓不如管式，反應(yīng)能力可在較大范圍內(nèi)變化，反應(yīng)易控制。PE分布窄，長(zhǎng)鏈分枝多。3、高壓PE合成反應(yīng)

3、條件比較苛刻，具體條件如何？為什么采用這樣的工藝條件？反應(yīng)溫度設(shè)在150330，原因有二：乙烯無任何取代基，分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱，純乙烯在350以上爆炸性分解，從安全角度，避免因某些特殊不可預(yù)知的因素造成溫度上升，引發(fā)事故，故使T330PE熔點(diǎn)為130，當(dāng)T130時(shí)造成大量PE凝固，堵塞管道，同樣造成反應(yīng)難以進(jìn)行，造成事故，故最低溫度不低于130，一般溫度大于150。反應(yīng)在低壓下進(jìn)行，原因：乙烯常壓下位氣體，分子間距離遠(yuǎn)，不易反應(yīng)，壓縮后，分子間距離顯著縮短，極大增加了自由基與單體分子之間碰撞幾率，易反應(yīng)，在100300MPa下，C2H4接近液態(tài)烴，近似不可壓縮狀態(tài)，其次T上升，需壓力也增加，才能使P

4、E與單體形成均相狀態(tài)，保持反應(yīng)順利進(jìn)行。轉(zhuǎn)化率1530%：明顯低于其他單體本體聚合，f造成大量乙烯需要循環(huán)使用。CH高，熱容小，f提高1%，溫度上升1213，如果反應(yīng)熱不能及時(shí)移除，極易造成溫度急劇上升，從而造成爆炸發(fā)生，故一般提高f困難，另外提高f，PE含量 ，易發(fā)生分相，需更高壓力才能保持均相f上升困難。4、本體法聚合工藝常需分段，為什么？試以本體法啊VC聚合工藝為例分析。首先分段聚合原因：從工程上，預(yù)聚時(shí)粘度低流動(dòng)性高，對(duì)反應(yīng)器要求不高，后聚時(shí)粘度高，流動(dòng)性差，對(duì)攪拌器要求很高機(jī)理上，預(yù)聚時(shí)轉(zhuǎn)化率不高，粘度不大，聚合熱易排出，可采用較高溫度下較短時(shí)間內(nèi)，利用攪拌加速反應(yīng)，以使自動(dòng)加速現(xiàn)象

5、提前到來，縮短了聚合周期，提高了效率。后期，降低溫度，？ 降低，充分利用自動(dòng)加速現(xiàn)象，使反應(yīng)基本上在平穩(wěn)條件下進(jìn)行，避免由于自動(dòng)加速現(xiàn)象而造成局部過熱，既保證了安全生產(chǎn)又保證了質(zhì)量。其次，對(duì)PVC而言，當(dāng)f小于20%物料固液共存，而f40時(shí)表現(xiàn)為干燥粒子，不同f物料呈現(xiàn)不同相態(tài)，對(duì)傳質(zhì)、傳熱要求明顯不同，對(duì)反應(yīng)器要求也不同，故采用了分段聚合。5、簡(jiǎn)要討論本體聚合的工藝特點(diǎn)雜質(zhì)少，產(chǎn)品純凈；工藝流程相對(duì)較短，所需設(shè)備少；反應(yīng)器要求相對(duì)較高，反應(yīng)熱移除相對(duì)困難；單程轉(zhuǎn)化率相對(duì)較低，多采用分段聚合；產(chǎn)物分子量分布相對(duì)較寬，反應(yīng)后期傳熱傳質(zhì)困難，凝膠效應(yīng)嚴(yán)重。6、自由基聚合引發(fā)劑有哪些種類？如何進(jìn)行選

6、擇？其中過氧類有哪些類型？過氧化物類、偶氮類、氧化還原體系等。過氧類有烷基過氧化氫類、過氧酸類、過氧化二烷基、過氧化二?；⑦^氧化碳酸二酯類、過氧化磺酸酯類氫過氧化物等。選擇方法根據(jù)分解活性能、分解速度常數(shù)選擇。根據(jù)聚合方法選取，懸浮、本體、溶液聚合選擇油溶性引發(fā)體系，乳液聚合選擇水溶性引發(fā)體系。根據(jù)操作方式和反應(yīng)溫度，間歇聚合依據(jù)反應(yīng)時(shí)間，連續(xù)聚合依據(jù)停留時(shí)間選取與反應(yīng)時(shí)間同數(shù)量級(jí)半衰期的引發(fā)劑；高溫?zé)岱纸庑汀⒌蜏匮趸€原體系。再者根據(jù)用途不同選擇，過氧類易著色，偶氮類的-CN有毒等。7、從高分子化學(xué)原理出發(fā)，簡(jiǎn)要討論控制自由基聚合產(chǎn)物分子量的主要手段根據(jù)自由基聚合原理可知，影響M主要因素：

7、聚合反應(yīng)溫度，引發(fā)劑濃度、單體濃度、鏈轉(zhuǎn)移劑種類及用量。應(yīng)嚴(yán)格控制引發(fā)劑使用量，嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度；選用適當(dāng)鏈轉(zhuǎn)移劑品種及用量。一般I增加，Rp也增加，嚴(yán)重時(shí)反應(yīng)失控，另外殘留量提高，影響產(chǎn)物貯存性能，反應(yīng)溫度影響反應(yīng)Ri、Rp、Rtr與程度，從而影響產(chǎn)物Xn。第四章 懸浮聚合 1、簡(jiǎn)述懸浮聚合及其工藝特點(diǎn)工藝流程較短，設(shè)備要求相對(duì)簡(jiǎn)單；反應(yīng)過程較易控制，反應(yīng)體系中含大量水作介質(zhì)；體系粘度低，反應(yīng)熱易除去；樹脂純度以乳液法高；三廢排放量以乳液法低。缺點(diǎn)：難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)；三廢排放量比本體法高；產(chǎn)品純度比本體法更低。2、懸浮聚合基本組成和工藝過程如何？基本組成：?jiǎn)误w（難溶于水）、溶劑水、分散劑、

8、油溶性引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑等?；窘M成在一定攪拌強(qiáng)度下聚合反應(yīng)固液分離聚合物后處理（在達(dá)到反應(yīng)溫度時(shí)最后加引發(fā)劑）3、分散劑主要種類有哪些？水溶性高分子化合物：合成、半合成、天然聚合物，例PVA,SMA,PAA,明膠。纖維素醚類等不溶于水的無機(jī)化合物粉末：例CaCO3，MgCO3，BaCO3等SMA鈉鹽（苯乙烯-馬來酸酐共聚物醚類等助分散劑（表面活性劑）：起調(diào)整顆粒形態(tài)和粒徑作用。4、VC懸浮聚合工藝流程和主要設(shè)備有哪些？主要設(shè)備：聚合釜，冷凝器、儲(chǔ)液罐、氯乙烯剝離塔、分離器、沸騰床、離心機(jī)等工藝流程：準(zhǔn)備工作：開動(dòng)攪拌，加入懸浮劑溶液、水相阻聚劑、Na2S、緩沖劑溶液聚合，加入引發(fā)劑單體，控

9、制一定溫度聚合，保證適當(dāng)?shù)臏p半速度分離，加入鏈終止劑，減壓拖出單體，進(jìn)入單體回收系統(tǒng)，然后 ？聚合物后處理：干燥、篩分等。5、結(jié)合反應(yīng)過程，對(duì)VC工藝控制曲線進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。（有圖）a曲線為壓力曲線，投料后，溫度上升，故壓力升高，達(dá)到恒定溫度時(shí)，壓力恒定，反應(yīng)后期游離單體驟減少，壓力開始下降，monomer消失時(shí)，壓力急劇減少b曲線為物料溫度控制曲線，為核心指標(biāo)，溫度波動(dòng)0.2，除起始階段物料溫度增加外達(dá)到設(shè)定溫度后，維持一條近似水平直線。c曲線為夾套溫度控制曲線，通過C控制b曲線恒定性，先高后低再高的特點(diǎn)，升溫階段，通過夾套物料升溫，故夾套溫度高。反應(yīng)初期，接近反應(yīng)溫度時(shí)，夾套溫度下降，VC聚

10、合放出大量的熱，使物料溫度恒定，夾套要降溫。自動(dòng)加速階段：PVC不溶于VC，但VC可溶于PVC，粘性凝膠，Rp上升，自動(dòng)加速，放出大量的熱使？上升，故夾套溫度繼續(xù)下降，以使b曲線恒定，反應(yīng)后期，M下降，Rp下降，反應(yīng)熱減少，夾套溫度開始升高，并逐漸接近物料反應(yīng)溫度。6、VC單體合成工藝路線主要有哪兩種？寫出反應(yīng)方程式并簡(jiǎn)要比較一：電石法合成工藝，CaC2+H2O（HCl）CH2=CHCl二：先進(jìn)工藝，乙烯與Cl2加成（加成氧化）乙烯與氯氣、氧氣加成氧化（氯氧化）二氯乙烷裂解反應(yīng)?？偡磻?yīng)式：乙烯與氯氣、氧氣生成氯乙烯乙炔法需采用高能耗電石為原料，逐漸為先進(jìn)工藝所取代，反應(yīng)僅乙烯、氯氣、氧氣三種，

11、原料易得耗能少。第六章1、簡(jiǎn)述乳液聚合工業(yè)特點(diǎn)和典型工業(yè)流程優(yōu)點(diǎn):.聚合物始終保持高分子分散狀態(tài),物料粘度低,傳熱容易,比較容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)聚合；部分產(chǎn)品可以直接應(yīng)用,且不含溶劑,產(chǎn)品環(huán)保性好；自由基不易終止,易制得分子量較高產(chǎn)物。缺點(diǎn):需要固體聚合物時(shí),后處理工藝耗能高且污染嚴(yán)重,破乳消耗大量助劑且廢水量較大,直接干燥,體系含水量大,消耗能源多。典型工藝流程：乳化聚合脫單體后處理（工藝）2.低溫乳液聚合SBR的生產(chǎn)中引發(fā)體系組分構(gòu)成,各組分主要作用,寫出反應(yīng)方程式氧化還原體系：氧化劑:異丙苯過氧化氫、對(duì)艸孟烷過氧化氫、K2S2O8等；還原劑:亞鐵鹽,EDTA鈉鹽,雙雕白塊,保險(xiǎn)粉.亞鐵鹽, 對(duì)艸

12、孟烷過氧化氫:產(chǎn)生自由基CH3-苯-C(CH3)2-O-OH+Fe2+-CH3-苯-C(CH3)2-O+OH-+Fe3+EDTA一二鈉鹽:作用與Fe2+形成易溶性絡(luò)合物,防止Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生,該絡(luò)合物在水中離解度小,H+,OH-中都很穩(wěn)定,可較長(zhǎng)時(shí)間保持Fe2+存在.。EDTA一二鈉鹽+Fe2+EDTA-Fe2+.吊白塊作用:Fe2+經(jīng)氧化后形成Fe3+,呈棕色,濃度過高會(huì)影響SBR外觀,與色澤,吊白塊作2級(jí)還原劑,使Fe3+再還原.4Fe3+2CH2O.NaHSO3.2H2O-4Fe2+2HCOOH+Na2SO4+8H+作用使體系減少FeSO4使用,有利于提高產(chǎn)品色澤.保險(xiǎn)粉作用,反應(yīng)

13、溫度下降,水中O2多,阻聚作用顯著保險(xiǎn)粉與O2反應(yīng)減少阻聚作用.2Na2S2O4+3O22Na2SO4+2H2SO4+2H2O3、乳液聚合分類典型乳液聚合、種子乳液聚合、微懸浮聚合(細(xì)乳液聚合),反相乳液聚合,核-殼乳液聚合4、表面活性劑與乳化劑有什么區(qū)別?表面活性劑:表面張力隨溶質(zhì)C上升先急劇下降,但達(dá)到一定C時(shí)C上升,表面張力下降不再明顯,這類物質(zhì)稱表面活性劑。乳化劑:使不溶水液體與水形成穩(wěn)定膠體分散的體系的物質(zhì),一般包括表面活性劑外還有高分散無機(jī)粉末等無機(jī)物超細(xì)粉末。5.如何選擇乳化劑?根據(jù)HLB值選擇,一般MMA:HCB=12.113.7,EMA:HCB=11.812.4；根據(jù)產(chǎn)品粒徑

14、選擇:陰離子乳化劑膠束直徑小,產(chǎn)物粒徑小,非離子相反；聚合反應(yīng)介質(zhì)特性進(jìn)行選擇:中性或偏堿性選陰離子或非離子,兩性選陽離子；CMC選擇:同樣乳化效果,CMC下降,用量下降；根據(jù)反應(yīng)溫度選擇:選擇合適的曇點(diǎn)或濁點(diǎn)乳化劑。成本與來源。6、為什么現(xiàn)代工業(yè)上SBR采用低溫乳液聚合工藝生產(chǎn)為主?因?yàn)榈蜏豐BR支化程度低,交聯(lián)物含量少,分子量分布窄,硫化均勻,不易硫化的低分子物含量少,產(chǎn)物支聯(lián)密度高,冷法工藝生產(chǎn)SBR物理機(jī)械興寧明顯提高7、SBR低溫乳液聚合生產(chǎn)工藝中控制B與St配比和f各為多少?為什么?St:B=28:72-30:70,f<=60%因?yàn)檠芯啃阅芸芍?SBR中St含量為23.5%時(shí)

15、聚合物具有最佳性能,而St與B質(zhì)量比為29:72-30:70時(shí)可使單體中St占混合單體28%-30%,而在f<=60%時(shí),St在聚合物中含量受轉(zhuǎn)化率影響很小,SBR中St基本穩(wěn)定在23%左右.8.微懸浮聚合在反應(yīng)機(jī)理上與乳液,懸浮聚合的異同微懸浮聚合使用了復(fù)合分散劑,使體系以乳狀液進(jìn)行的聚合反應(yīng),外觀上與乳液聚合相似,產(chǎn)物粒徑也相似,但機(jī)理上,微懸浮聚合與懸浮聚合相同,類似于本體聚合,引發(fā),增長(zhǎng),終止發(fā)生在液滴中,液滴成核,而乳液聚合在水相中引發(fā),膠束膠粒中增長(zhǎng),終止,一般微懸浮聚合使用了乳化劑作為助劑或分散劑第七章1.簡(jiǎn)述離子與配位聚合工藝特點(diǎn)?聚合反應(yīng)都屬于鍵式反應(yīng),具有連鎖反應(yīng)特點(diǎn)

16、,陰離子還因活性中心不易自行終止,被成為活性聚合,合成嵌段共聚物.通過配位聚合可以生產(chǎn)立體規(guī)整度高的聚合物，聚合體系對(duì)水,氧極其敏感,一般要求水含量達(dá)到10的-6次方數(shù)量級(jí)2離子與配位聚合生產(chǎn)工藝中,催化劑對(duì)聚合物生產(chǎn)十分重要,它們主要有哪些種類?離子聚合而言,陽離子催化劑:質(zhì)子酸,Lewis酸,其他能生成陽離子的化合物,高能射線等;陰離子催化劑主要有以下幾種:堿金屬及其烷基化合物,堿土金屬烷基化合物,堿金屬-OH化物,鈉化合物,堿金屬烷氧基化合物,弱堿性化合物,常用為:Na,K,KOH,RLi,萘鈉等.配位聚合催化劑:Z-N引發(fā)體系,烯丙基金屬化合物,茂金屬引發(fā)體系,堿金屬有機(jī)化合物3.順丁

17、橡膠生產(chǎn)中的粘度問題比較突出,如何控制?通過躍升反應(yīng),解決體系粘度問題,即第一步,合成較低分子量的聚合物,體系粘度不大,第二步,在聚合工序未終止前加入躍遷劑,使聚丁二烯分子量和粘度急劇升高,通過外加終止劑終止反應(yīng),即獲得高分子量產(chǎn)物,又避免了反應(yīng)釜長(zhǎng)期高粘度運(yùn)行帶來的技術(shù)問題.4.何謂躍升反應(yīng),試舉例說明.先在聚合反應(yīng)中直取低分子良聚合物,以利于反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)后期,添加躍升劑,使得聚合物的分子量在短期內(nèi)成倍提高,這種反應(yīng)稱為躍升反應(yīng).常用躍升劑為催化劑,擴(kuò)聯(lián)劑混合物,如:有機(jī)鋁的鹵化物與有機(jī)鹵化物,采用Al(C2H5)2Cl/H2O/Co三元絡(luò)合物引發(fā)劑,引發(fā)B聚合,低分子量時(shí)加入四氯亞甲基甲

18、烷,使PB低分子量聚合物在短期內(nèi)結(jié)合成高分子量PB，體系粘度迅速增加.5,順丁橡膠分子結(jié)構(gòu)中有幾重異構(gòu)體?寫出其結(jié)構(gòu)式6.簡(jiǎn)述我國普遍應(yīng)用的集中聚丙烯主要生產(chǎn)工藝,并作簡(jiǎn)要比較間歇式液相本體法,液相氣相組合式連續(xù)本體法,淤漿法(又稱溶液聚合法)三種主要方法.前一種為自行開發(fā),后兩種為引進(jìn)技術(shù)與裝置.淤漿發(fā)法引進(jìn)時(shí)間早,所采用催化劑效率低,生產(chǎn)工藝落后,須經(jīng)過催化劑分解,脫活,脫灰以及分離無規(guī)PP等工序,其他兩種工藝生產(chǎn)采用二,三代高效催化劑,部分革除了或全部革除了脫灰與脫無規(guī)物兩工序.。淤漿法聚合工藝為連續(xù)式操作。液相氣相組合式連續(xù)本體法采用高效載體催化劑，無脫灰脫無規(guī)PP工藝。間歇式液相本體

19、法對(duì)PP要求相對(duì)低，動(dòng)力消耗的生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益好，規(guī)模小，自動(dòng)化水平低，穩(wěn)定性差。第八章 線型聚合工藝原理1、何為縮聚反應(yīng)？有哪些特點(diǎn)？縮合聚合：含有反應(yīng)性官能團(tuán)的單體經(jīng)縮合反應(yīng)析出小分子化合物形成聚合物的反應(yīng)。一般縮聚為平衡反應(yīng)，Xn與反應(yīng)程度及K有關(guān)原料配比及純度要求嚴(yán)格，明顯影響M反應(yīng)封端的重要性，調(diào)節(jié)分子量；起粘度穩(wěn)定劑作用。反應(yīng)析出小分子化合物必須及時(shí)脫除等。2、縮聚實(shí)施方法？進(jìn)行簡(jiǎn)要比較實(shí)施方法有熔融聚合、界面聚合、溶液聚合、固相聚合四種1）熔融聚合，工藝過程簡(jiǎn)單，成本較低，污染小，操作方式靈活，有間歇式、連續(xù)式，制備單位體積生產(chǎn)率高。缺點(diǎn)：反應(yīng)溫度高，物料粘稠、易產(chǎn)生副反應(yīng)，

20、對(duì)設(shè)備要求高，廣泛用于大品種縮聚物如PET,PA，尼龍-6。2）溶液聚合，反應(yīng)溫度低，易控制，可與生產(chǎn)小分子共沸，或與之反應(yīng)而脫除，溶液也可直接用作產(chǎn)品，主要是芳香族、芳雜環(huán)類聚合物生產(chǎn)；溶劑使用回收，提高了成本，且分離、精制等后處理工序增加成本。3）界面聚合：反應(yīng)條件緩和，反應(yīng)是不可逆的，對(duì)兩種單體配比要求不嚴(yán)格，適用于氣液，液液相界面聚合；必須使用高活性單體，產(chǎn)品不易精制，需大量溶劑。4）固相聚合：反應(yīng)溫度低于熔融溫度，反應(yīng)條件緩和；適應(yīng)于提高已生產(chǎn)的聚合物，如PET,PA等分子量及難容芳族聚合物生產(chǎn)；原料需充分混合，要求達(dá)到一定細(xì)度，反應(yīng)速度低，小分子不易擴(kuò)散脫除等。3、成纖聚合物一般因

21、具有何種特性和結(jié)構(gòu)？聚合物分子鏈必須是線型的，盡可能少支鏈或無交聯(lián)；分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，易結(jié)晶，能形成部分結(jié)晶結(jié)構(gòu)者最佳；適當(dāng)高的分子量和窄的分子量分布，分子中最好含有極性基團(tuán)，以增加分子間作用力，提高纖維物理性能和機(jī)械性能，尤其可染性；聚合物的Tm和軟化點(diǎn)應(yīng)比允許的使用溫度高；具有一定的熱穩(wěn)定性。4、PET工業(yè)生產(chǎn)有哪幾種合成路線，反應(yīng)式，并對(duì)工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要比較酯交換法：甲酯化、酯交換（BHET）、終縮聚 （DMT）環(huán)氧乙烷加成法：TPA+EOBHET; 終縮聚（EO法）直縮法 ： TPA+EGPET （TPA法）直接法，TPA精制不能用一般精制方法，精致困難，目前精制技術(shù)問題解決后使用方便酯交換法

22、有間歇法和連續(xù)法兩種，BHET易提純，環(huán)氧乙烷法近年不少應(yīng)用，優(yōu)點(diǎn)，EO直接與TPA反應(yīng)省去了BG工序，與酯交換法相比較不用甲醇，原料設(shè)備節(jié)省；EO與TPA反應(yīng)速度快，設(shè)備利用率高，缺點(diǎn)：EO沸點(diǎn)低，對(duì)設(shè)備氣密性要求較高，易燃易爆，反應(yīng)速度過快不易控制。DMT法：DMT生產(chǎn)消耗甲醇，生產(chǎn)流程長(zhǎng)，成本高，但工藝條件頗為成熟。5、PET熔融縮聚合成工藝條件如何？試對(duì)該工藝中影響反應(yīng)進(jìn)行和產(chǎn)物性能的主要因素進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。反應(yīng)溫度（260280）和真空度較高（0.15kPa），反應(yīng)平衡常數(shù)小。副反應(yīng)多，在聚合中必須采取相應(yīng)措施，并結(jié)束后對(duì)聚合物熔體過濾，除去副產(chǎn)物（熱降解、熱氧化降解、環(huán)化反應(yīng)和生成醚

23、鍵反應(yīng)等。不飽和鏈?zhǔn)巩a(chǎn)物發(fā)黃，發(fā)紅等顏色變化，影響結(jié)晶性能，使PET著色；熱氧降解比單純熱降解更為嚴(yán)重，甚至交聯(lián)，使醚鍵生成加劇。環(huán)化反應(yīng)：當(dāng)紡絲加工時(shí)，環(huán)狀化合物會(huì)引起氣泡，降低強(qiáng)度，使纖維著色，阻塞噴絲孔；成醚鍵反應(yīng)時(shí)對(duì)PET影響很大，醚鍵生成量與OH成正比，盡量降低EG/TPA比值，1.31.8：1，也可添加某些金屬鹽類來抑制醚化反應(yīng)。反應(yīng)過程中，同時(shí)存在使分子量增大的縮聚反應(yīng)和使分子鏈斷裂的降解反應(yīng)。初期以增長(zhǎng)為主；后期以降解反應(yīng)為主，生產(chǎn)過程中，嚴(yán)格監(jiān)控反應(yīng)體系的粘度變化，在適當(dāng)粘度出料；維持反應(yīng)T不變，降低反應(yīng)壓力，有利于Xn迅速提高，縮短反應(yīng)時(shí)間。6、尼龍-6纖維合成工藝中采用分

24、段控制溫度來控制反應(yīng)進(jìn)行，具體如何控制？為什么?反應(yīng)分三段聚合，段（上段）230240，單體開環(huán)完全；段（中段）260265，反應(yīng)加速進(jìn)行；段（下段）：240250，反應(yīng)在稍低溫度達(dá)到平衡，減少低分子量產(chǎn)物含量。因?yàn)榈蜏乩诰酆衔锖刻岣?，反?yīng)時(shí)間長(zhǎng),聚合速率下降；高溫不利于聚合物含量提高，反應(yīng)時(shí)間短，聚合速率快，低分子聚合物含量多。故分段聚合，高溫預(yù)聚、低溫聚合達(dá)到所需要求。7、熔融縮聚中使用的反應(yīng)器往往不同于一般反應(yīng)器，試舉例說出幾種聚合反應(yīng)使用的反應(yīng)器名稱和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。例如：PET合成，立式反應(yīng)釜用于預(yù)聚，臥式反應(yīng)釜用于后聚，臥式中攪拌器為槳葉，且槳葉上有網(wǎng)孔，利于表面更新，促進(jìn)小分子揮發(fā)

25、。尼龍-6生產(chǎn)中，直型VK聚合管，用于短纖反應(yīng)，結(jié)構(gòu)與U型前半段相同；U型聚合管（無攪拌裝置），U型長(zhǎng)纖反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)有許多傾斜板，板上有網(wǎng)孔。第九章 體型縮聚1、何為體型縮聚？采取體型縮聚反應(yīng)合成聚合物主要有哪些？縮聚反應(yīng)向著三個(gè)方向發(fā)展，生成體型縮聚物的縮聚反應(yīng)，例如：酚醛樹脂、脲醛、醇醛、有機(jī)硅、不飽和酯、環(huán)氧樹脂等2、寫出脲醛、不飽和聚酯、醇酸樹脂的主要原料和合成反應(yīng)式。脲醛：尿素和甲醛味原料H2NCONH2 + CH2ONHCONHCH2n+H2O不飽和聚酯：馬來酸酐、二元醇醇酸樹脂：多元酸、多元醇，以鄰苯二甲酸酐與丙三醇為例3、體型縮聚物預(yù)聚物怎樣實(shí)現(xiàn)固化？分別寫出不同種類預(yù)聚物

26、固化反應(yīng)式。一般加熱固化方法，例如堿法酚醛樹脂等可發(fā)生縮聚反應(yīng)預(yù)聚物固化。另外對(duì)不可能發(fā)生縮聚反應(yīng)預(yù)聚物通過加熱且加入固化劑法進(jìn)行固化。以醇酸樹脂固化為例：以不飽和聚酯樹脂為例：St單體，引發(fā)劑BPO，交聯(lián)環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)：固化劑，胺類，levis酸，合成樹脂，低分子量聚酰胺等4、何為環(huán)氧樹脂？環(huán)氧樹脂含量有幾種表示方法？分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的合成樹脂稱環(huán)氧樹脂。環(huán)氧當(dāng)量，1mol環(huán)氧基團(tuán)環(huán)氧樹脂質(zhì)量；環(huán)氧值，100g樹脂所含環(huán)氧基團(tuán)摩爾數(shù)量；環(huán)氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)，100g樹脂所含環(huán)氧基團(tuán)的質(zhì)量等三種表示方法。5、試以反應(yīng)式說明雙酚A與ECH合成反應(yīng)原理：分開環(huán)、加成。縮合、閉環(huán)四種反應(yīng)，

27、如下：6、為什么在雙酚A型環(huán)氧樹脂合成中ECH用量一般高于理論用量？在反應(yīng)過程中ECH一般在NaOH堿性條件下發(fā)生水解副反應(yīng)使ECH含量減少，故高于理論用量。環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝環(huán)氧樹脂的合成路線：多元酚或多元氨基苯與環(huán)氧丙烷反應(yīng)制的由不飽和單體的分子內(nèi)C-C鍵經(jīng)氧化反應(yīng)生成環(huán)氧樹脂。工業(yè)上以雙酚A與環(huán)氧丙烷為原料合成。環(huán)氧樹脂合成反應(yīng)的控制：適當(dāng)?shù)奈锪吓浔燃恿戏绞椒磻?yīng)條件7、試對(duì)影響雙酚A型環(huán)氧樹脂合成的因素進(jìn)行分析。適當(dāng)物料配比，加料方式，反應(yīng)條件，反應(yīng)溫度，NaOH濃度原料摩爾比與Mn關(guān)系，可知（n+2）：（n+1），一般，雙酚A：ECH=1：2.75 低分子量聚合物 且NaOH為30%；雙

28、酚A：ECH=1:1.185 高分子量聚合物 ，且NaOH為10%。三點(diǎn)結(jié)論：環(huán)氧樹脂合成中環(huán)氧氯丙烷用量一般高于理論用量；n增加，接近理論比值；n減小，環(huán)氧氯丙烷（ECH）過量很多。ECH用量多起封端作用M減少，NaOH濃度高，反應(yīng)速度快，副反應(yīng)也加快，生成產(chǎn)物M減少，樹脂產(chǎn)率也低，加料方式：雙酚A溶于堿液再加入ECH，M較高；雙酚A溶于ECH再滴加堿液，M較低；雙酚A溶于堿液，制成鈉鹽，滴加到ECH中，Mn居中。原因：體系NaOH濃度不同，活性中心及ECH水解程度也不同，使兩者配比變化影響Mn。反應(yīng)溫度T：T上升，Rp上升，利于高分子量，反之反之。原因：T上升，雖然Rp升高，ECH水解副反

29、應(yīng)加。NaOH濃度影響：NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，反應(yīng)速度快，副反應(yīng)也加快，生成樹脂分子量低，樹脂產(chǎn)率也降低NaOH投料方式一般分兩次加入效果好，利于過量ECH回收，第一次NaOH中和縮合反應(yīng)（HCl），第二次NaOH中和閉環(huán)反應(yīng)產(chǎn)生的HCl。若一次性加入，ECH水解副反應(yīng)，增加，ECH回收率降低。第十章 逐步加成聚合1、逐步聚合反應(yīng)基本概念及主要工業(yè)化品種某些單體分子官能團(tuán)可按逐步反應(yīng)機(jī)理相互加成而獲得聚合物，且無小分子生成反應(yīng)，主要工業(yè)化品種有：PU，聚脲，聚硫脲，聚噁唑烷酮等2、PU泡沫塑料幾種生產(chǎn)方法及各自特點(diǎn)按化學(xué)反應(yīng)程序分為一步法和二步法二步法反應(yīng)進(jìn)程較易控制，異氰酸酯逸出造成公害程度低

30、；缺點(diǎn)所用設(shè)備比一步法要多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，此外，預(yù)聚體粘度大，故連續(xù)操作不如一步法便利。根據(jù)產(chǎn)品形狀，、用途及操作方式區(qū)分為：塊狀法，噴涂法，澆鑄法。塊狀法關(guān)鍵是計(jì)量泵及混合頭，泵要能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定準(zhǔn)確輸送物料；混合器要能在很短時(shí)間內(nèi)使物料混合均勻。噴涂法適用于現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡，廣泛用于建筑、化工、設(shè)備、車輛等絕緣保溫隔音材料。澆鑄法是將混合好的物料定量的注入涂有脫模劑的各種類型的金屬模具內(nèi)進(jìn)行發(fā)泡，物料在模具內(nèi)要在120140下預(yù)熟化一定時(shí)間，然后脫模，再經(jīng)過后熟化即得產(chǎn)品。3、幾種常用異氰酸酯單體名稱結(jié)構(gòu)式，簡(jiǎn)要介紹其特性和用途。MDI：主要用于生產(chǎn)橡膠和纖維；PAPI：主要用于生產(chǎn)泡沫材料和黏合劑優(yōu)良

31、原料；TDI：使用最廣，產(chǎn)品物理性能較好，但沸點(diǎn)低，蒸汽壓高，毒性大。4、聚醚、聚酯、多元醇合成PU各有什么特點(diǎn)？聚醚性PU：大量用于PU泡沫塑料，含有-O-鏈，主鏈柔軟，制品較柔軟，水解性、回彈性、耐低溫性好，機(jī)械強(qiáng)度高，氧化穩(wěn)定性較差，原料來源豐富，成本低廉，是以石油化工為基礎(chǔ)發(fā)展的。聚酯性PU：PU合成革、橡膠及鞋類制品中應(yīng)用廣含有酯基主鏈，極性大；耐溫，耐磨及耐油性好，機(jī)械強(qiáng)度高，耐低溫，水解性差；合成工藝復(fù)雜，原料不足，價(jià)格昂貴，是在煤炭化工基礎(chǔ)上發(fā)展的。5、PU合成中催化劑種類，催化劑特征上有何不同/叔胺類：促進(jìn)反應(yīng)體系產(chǎn)氣量、促進(jìn)-NCO與水之間反應(yīng)進(jìn)行；有機(jī)錫類：催化-NCO與

32、羥基反應(yīng)效果好，可明顯促進(jìn)反應(yīng)速率。6、PU泡沫種類？其發(fā)泡劑主要有哪些？軟質(zhì)、半硬質(zhì)（或半軟質(zhì)）、硬質(zhì)泡沫塑料開孔和閉孔泡沫塑料發(fā)泡劑：水及低沸點(diǎn)鹵代烴（三氟氯甲烷、二氟二氯甲烷）7、PU交聯(lián)方式？反應(yīng)式？與多元醇、過量二異氰酸酯、甲醛、過氧化物交聯(lián)，反應(yīng)式：聚氨酯泡沫塑料生產(chǎn)工藝。分類：軟質(zhì)、半硬質(zhì)（或半軟質(zhì)）、硬質(zhì)泡沫塑料最主要差別是使用了不同規(guī)格的多元醇聚合物。成泡與控制：泡沫塑料指以樹脂為基礎(chǔ)，采用化學(xué)或物理的方法在其內(nèi)部產(chǎn)生大量小氣孔而制成的塑料；聚氨酯泡沫塑料是從聚醚或聚酯及異氰酸酯為主要原料，加入發(fā)泡劑，一邊聚合，一邊發(fā)泡，最終形成含有許多微小氣孔的泡沫體。一般來說，除發(fā)泡劑外

33、還需要加入泡沫穩(wěn)定劑和開孔劑。泡沫穩(wěn)定劑：為降低各原料各組分的表面張力，增加其互溶性及穩(wěn)定發(fā)泡過程，為得到均勻泡沫的微孔結(jié)構(gòu)而加的助劑是表面活性劑，屬有機(jī)硅類表面活性劑。開孔劑：若泡沫塑料中的氣孔是相互連通的，則稱為開孔型泡沫塑料；若泡沫塑料中的氣孔是單獨(dú)存在的，則稱為閉孔型泡沫塑料生產(chǎn)工藝：聚氨酯的生產(chǎn)過程中，一方面發(fā)生化學(xué)聚合反應(yīng)，另一方面發(fā)泡生產(chǎn)方法可分為：一步法，將各種原料一次混合發(fā)泡的方法，各種物料同時(shí)發(fā)生鏈增長(zhǎng)，擴(kuò)連交聯(lián)和發(fā)泡反應(yīng)。兩步法：通常又可再分為預(yù)聚法和半預(yù)聚法，預(yù)聚法是先使聚酯與過量的異氰酸酯反應(yīng)，生成末端為異氰酸酯基的低聚體，然后再將其預(yù)聚物與其他的助劑混合發(fā)泡；半預(yù)聚法是將部分的異氰酸酯與部分的聚酯的反應(yīng)，生