高聚物合成工藝學(xué)習(xí)題(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 緒論1. 塑料、合成橡膠和合成纖維被稱為三大合成材料。2. 高分子合成材料可分為塑料、合成橡膠、合成纖維、涂料和粘合劑等。3. 五大通用塑料是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和ABS樹脂。4. 五大工程塑料是聚酰胺（尼龍）、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚和熱塑性聚酯。5. 三大合成纖維是聚酯纖維（滌綸纖維）、聚丙烯腈纖維（腈綸纖維）和聚酰胺纖維（綿綸或尼龍纖維）。6. 塑料的原料是合成樹脂和添加劑（助劑）。7. 高分子合成材料最主要的原料是合成樹脂和合成橡膠。8. 合成橡膠制造橡膠制品時(shí)加入硫化劑的作用是使線形合成橡膠分子變成松散的交聯(lián)結(jié)構(gòu)9. 塑料生產(chǎn)中穩(wěn)定劑的

2、作用是防止成型過程中高聚物受熱分解或老化。潤滑劑的作用是在高聚物成型過程中附著于材料表面以防止粘著模具，并增加流動(dòng)性。10. 大型高分子合成生產(chǎn)裝置的過程可分為：原料準(zhǔn)備及精制、催化劑配制、聚合反應(yīng)、分離、聚合物后處理、溶劑回收等。核心是聚合反應(yīng)過程。11. 根據(jù)反應(yīng)機(jī)理不同，高分子聚合反應(yīng)可分為連鎖聚合和逐步聚合；根據(jù)單體和產(chǎn)物組成和結(jié)構(gòu)的不同可分為加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。絕大多數(shù)烯烴加聚反應(yīng)屬于連鎖聚合，而縮聚反應(yīng)為逐步聚合。12. 加聚反應(yīng)可分為自由基聚合和離子聚合及配位聚合反應(yīng)。13. 自由基聚合的實(shí)施方法主要為本體聚合、乳液聚合、懸浮聚合和溶液聚合。14. 離子聚合及配位聚合反應(yīng)實(shí)施方法

3、本體聚合、溶液聚合和淤漿聚合。15. 縮聚反應(yīng)實(shí)施方法熔融縮聚、溶液縮聚、界面縮聚、固相縮聚。16. 高分子合成工業(yè)的任務(wù)是將簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物，經(jīng)聚合反應(yīng)使之合成為高分子化合物。17. 高分子化合物生產(chǎn)流程評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括：生產(chǎn)方式、產(chǎn)品性能、原料路線、能量消耗與利用、生產(chǎn)技術(shù)水平考查。18. 廢舊塑料回收利用的方式及其特點(diǎn)。作為材料再生循環(huán)利用：再處理后降級(jí)使用；作為化學(xué)品循環(huán)利用：降解，高溫裂解或催化裂解；作為能源回收利用：粉碎作燃料第二章 生產(chǎn)單體的原料路線1. 石油是生產(chǎn)重要基本有機(jī)化工原料乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯（通稱“三烯三苯”）的原料。2. 石油裂解氣經(jīng)分離可得到乙烯、

4、丙烯、丁烯、丁二烯；石油煉制產(chǎn)生的液體經(jīng)加氫催化重整可轉(zhuǎn)化為芳烴，萃取分離可得苯、甲苯、二甲苯等。3. 煤焦油經(jīng)分離可得苯、甲苯、苯酚等。4. 輕柴油裂解渴生產(chǎn)乙烯和丙烯。5. 石油裂解爐出口設(shè)置急冷鍋爐的目的是終止烯烴二次反應(yīng)，防止烯烴產(chǎn)量降低，同時(shí)防止結(jié)焦生炭堵塞爐管。6. 石油裂解氣精致分離的方法有：深冷分離、吸收法、吸附分離法、絡(luò)合物分離法。7. 芳烴提取常用溶劑為含水的二甲亞砜溶液或環(huán)丁砜溶液。8. 石油煉制和液態(tài)烴高溫裂解過程中會(huì)產(chǎn)生容易液化的C4組分，作為制取丁二烯的原料。輕柴油裂解產(chǎn)物主要是丁烯和丁二烯，丁烷很少，煉廠氣中不含丁二烯，主要是丁烷和丁烯。9. 一般精餾法不能從裂解

5、氣中抽取丁二烯，而是采用萃取精餾法。溶劑主要有：二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮。10. 萃取精餾是用來分離恒沸點(diǎn)混合物或組分揮發(fā)度相近的液體混合物的特殊精餾方法。其原理為：向恒沸點(diǎn)或揮發(fā)度相近的液體混合物中加入較難揮發(fā)的第三組分溶劑，以增大各組分揮發(fā)度差異，使相對(duì)揮發(fā)度變大的組分可從精餾塔頂部餾出，變小的組分隨溶劑從塔底流出，實(shí)現(xiàn)分離。11. 典型塑料、合成橡膠的單體：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。12. 煤中的有機(jī)物主要有C、H、O、及少量N、S、P等元素。13. 分子結(jié)構(gòu)隨煤化程度的加深越來越復(fù)雜。以芳核結(jié)構(gòu)為主，還具有烷基側(cè)鏈和含氧、氮、硫的基團(tuán)，近似組成為(C

6、135H97O9NS)n。14. 煤轉(zhuǎn)化的途徑包括：氣化、液化和焦化15. 煤氣化是一個(gè)熱化學(xué)過程，指以氧氣、水蒸汽或氫氣等為氣化介質(zhì)（氣化劑），在高溫條件下，通過化學(xué)反應(yīng)把煤或煤焦（半焦）中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體的過程。所得氣體稱為煤氣包括CO、H2和CH4。16. 液化是煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)產(chǎn)物（包括芳烴、烷烴、脂肪烴等油品）的過程。液化目的是將煤轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和化工原料。有兩個(gè)途徑：直接液化和間接液化。17. 直接液化是高溫高壓下，煤與氫氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化液體油類的過程。產(chǎn)品有芳烴、環(huán)烷烴及部分脂肪烴化合物。18. 間接液化指使煤氣化生成合成氣（CO+H2），再由合成氣合成液體燃料或化學(xué)品的過程。產(chǎn)品主

7、要是脂肪烴化合物。19. 煤的干餾：即熱分解或熱解，指煤在隔絕空氣條件下加熱至較高溫度，發(fā)生一系列物理變化和化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜過程。20. 煤熱解產(chǎn)物：煤氣、焦油及半焦或焦炭。其中煤焦油和焦炭是有機(jī)化工原料的主要來源。21. 煉焦（高溫干餾）：煤在焦?fàn)t內(nèi)隔絕空氣加熱到1000，可獲得焦炭、化學(xué)產(chǎn)品和煤氣。22. 利用一定壓力下氣體中各組分的沸點(diǎn)不同，采用低溫分離法可實(shí)現(xiàn)煉焦煤氣的分離。具體操作：逐級(jí)冷卻，使煤氣中各組分依次液化，冷凝溫度高的組分先冷凝成液體，冷凝溫度低的后冷凝。23. 煤焦油分離方法有：蒸餾、萃取、結(jié)晶等，主產(chǎn)品：苯、甲苯、二甲苯、萘、酚及同系物、蒽、菲、咔唑、各種油類及瀝青。24

8、. 電石法生產(chǎn)乙炔的反應(yīng)原理：CaC2 + H2O C2H2 + Ca(OH)2。25. 天然氣的主要成分為CH4；少量其它烷烴（C<7）、非烴氣體N2、CO2、H2S、H2、He，硫醇、硫醚等；微量的烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴；有害成份：多硫化氫等。第三章 自由基聚合生產(chǎn)工藝1. 自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)a整個(gè)聚合過程分為鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止，各步反應(yīng)速 率和活化能相差很大b高分子瞬間形成，并產(chǎn)品的相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化c體系內(nèi)始終由單體和高聚物組成，產(chǎn)物不能分離d反應(yīng)連鎖進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的延長而增加e反應(yīng)是不可逆的。基元反應(yīng)及反應(yīng)特征 一般表達(dá)式：鏈引發(fā)：I 2R （初級(jí)自由基；吸熱，反

9、應(yīng)速率小） R + M1M1 （單體自由基；放熱，速度快）鏈增長：M1 M M2 M2 M M3 Mn-1 M Mn （放熱，速度快）鏈終止：Mn Mm Mn+m （偶合終止） Mn Mm Mn+Mm （岐化終止）鏈轉(zhuǎn)移：MnXY MnYX 反應(yīng)特征：慢引發(fā)、快增長、速終止聚合物相對(duì)分子量、單體轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系？2. 引發(fā)劑：容易分解產(chǎn)生自由基，并能引發(fā)單體聚合的物質(zhì)引發(fā)劑的種類（舉例）：偶氮類引發(fā)劑：偶偶氮二異丁腈、有機(jī)過氧化物：烷基過氧化氫、無機(jī)過氧化物：過硫酸鉀、氧化還原引發(fā)體系：過氧化氫亞鐵鹽 引發(fā)劑的半衰期：指引發(fā)劑分解至起始濃度一般時(shí)所需的時(shí)間。不同溫度下引發(fā)劑半衰期的計(jì)算：t1

10、/2=ln2/kd=0.693/kd=0.693/Ade-Ed/RT3. 乳液聚合和水溶液聚合采用水溶性引發(fā)劑，本體、懸浮和有機(jī)溶液聚合采用油溶性引發(fā)劑。4. 如何選擇自由基聚合的引發(fā)劑:據(jù)聚合實(shí)施方法，從溶解度角度確定引發(fā)劑類型；據(jù)聚合溫度選擇半衰期適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑，使聚合時(shí)間合理；據(jù)聚合釜傳熱能力，確保溫控和防爆聚前提下，盡量選高活性引發(fā)劑（相同條件分解速率快）；從操作控制的角度，盡量選擇復(fù)合型引發(fā)劑；半衰期：t1/2mIm1/2 = t1/2AIA1/2 + t1/2BIB1/2;不能與反應(yīng)體系中除單體以外的其它成分發(fā)生反應(yīng)；安全、易得、廉價(jià)5. 在攪拌均勻的反應(yīng)器中，應(yīng)使引發(fā)劑半衰期與停留

11、時(shí)間滿足 = t/6，這樣有10%為分解引發(fā)劑帶出反應(yīng)器，最為經(jīng)濟(jì)合理。6. 一般來說，聚合溫度升高，自由基聚合產(chǎn)物平均分子量降低；引發(fā)劑濃度升高，分子量降低；無鏈轉(zhuǎn)移時(shí)，單體濃度提高，分子量增加；鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)導(dǎo)致分子量降低。7. 分子量調(diào)節(jié)劑:起控制或調(diào)解分子量大小作用的鏈轉(zhuǎn)移劑（小分子或大分子）。鏈轉(zhuǎn)移對(duì)聚合物的平均聚合度有何影響DP0越大，鏈轉(zhuǎn)移項(xiàng)影響越顯著需高分子量避免鏈轉(zhuǎn)移；Cs<<1，無控制、調(diào)節(jié)分子量的作用選用Ktr>Ks的化合物作分子量調(diào)節(jié)劑；Cs越大，其用量越少；Cs一定，聚合度由S/M決定，而轉(zhuǎn)化率增加，比值減小反應(yīng)中應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品要求補(bǔ)加鏈轉(zhuǎn)移劑；“50%轉(zhuǎn)化

12、率”：鏈轉(zhuǎn)移劑消耗50%時(shí)單體轉(zhuǎn)化率U1/2=100（1-0.51/Cs）；溶液聚合中，C溶劑<<1，溶劑>單體，須考慮向溶劑轉(zhuǎn)移產(chǎn)物分子量較其它方法小。工業(yè)上應(yīng)選擇鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)速率常數(shù)Ktr > 鏈增長反應(yīng)速率常數(shù)Kp的化合物作為分子量調(diào)節(jié)劑。8. LDPE生產(chǎn)中用丙烷、丙烯、乙烷或H2作鏈轉(zhuǎn)移劑，控制分子量。丁苯橡膠生產(chǎn)中以硫醇控制分子量。9. 自由基聚合生產(chǎn)中控制產(chǎn)物平均分子量的手段是嚴(yán)格控制引發(fā)劑用量，嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度在一定范圍內(nèi)和其他反應(yīng)條件，選擇適當(dāng)?shù)姆肿恿空{(diào)節(jié)劑并嚴(yán)格控制其用量10. 聚氯乙烯生產(chǎn)中主要是向單體的鏈轉(zhuǎn)移，故生產(chǎn)中依靠控制反應(yīng)溫度控制產(chǎn)品平均分

13、子量。11. 何謂自動(dòng)加速現(xiàn)象當(dāng)自由基聚合到達(dá)中期后，隨轉(zhuǎn)化率增加，聚合速率自動(dòng)加快的現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因是由于凝膠效應(yīng)和沉淀效應(yīng)使鏈自由基的終止速率受到抑制，鏈重排由于粘度增大而難以進(jìn)行，鏈終止速率常數(shù)大大降低，從而使聚合速率加快。后果是體系粘度迅速增大，出現(xiàn)凝膠效應(yīng)12. 工業(yè)生產(chǎn)采用本體聚合方法生產(chǎn)的有：高壓聚乙烯LDPE（氣相本體聚合）、聚苯乙烯PS（熔融本體聚合）、聚氯乙烯PVC（非均相本體聚合）、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA（本體澆鑄聚合）。13. 本體聚合的特點(diǎn)聚合過程無其它反應(yīng)介質(zhì)，產(chǎn)品純度高；工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少，無回收工序； 放熱反應(yīng)，放熱量較其它聚合方法大，散熱是關(guān)鍵；生產(chǎn)速度快，反

14、應(yīng)溫度難恒定，產(chǎn)品分子量分布寬； 自動(dòng)加速現(xiàn)象嚴(yán)重，易產(chǎn)生凝膠效應(yīng)，阻礙單體完全反應(yīng)。本體聚合的場(chǎng)所: 本體內(nèi)。反應(yīng)過程溫度難以控制，故產(chǎn)品分子量分布較寬。14. 懸浮聚合的概念:借助機(jī)械攪拌和分散劑的作用, 使單體以小液滴（直徑110-3cm）懸浮在分散介質(zhì)中進(jìn)行的自由基聚合。體系組成:單體（助劑）、引發(fā)劑、水（阻聚劑）、分散劑。聚合場(chǎng)所：?jiǎn)误w液滴內(nèi)部、聚合過程危險(xiǎn)期：聚合中期。優(yōu)點(diǎn):反應(yīng)熱易移出，溫度易控，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、純度較高；產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量較高，粒徑可控；工藝與技術(shù)成熟，安全、簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低 。缺點(diǎn): 附有少量分散劑殘留物；只能間歇生產(chǎn)，難于連續(xù)生產(chǎn)。懸浮聚合分散劑一般作用是防止已

15、被剪切分散的單體液滴和聚合物顆粒重新聚集。分散劑的種類：水溶性高分子（0.05-0.2%）明膠、淀粉、纖維素衍生物、聚乙烯醇、兩性或中性共聚物；非水溶性無機(jī)粉末：高分散性CaCO3、MgCO3、AlOH等（0.1-0.5%）。作用機(jī)理：保護(hù)膠類分散劑的作用在于當(dāng)兩液滴相互接近到可能產(chǎn)生凝結(jié)的距離時(shí)，兩液滴之間的水分子被排出而形成了高分子薄膜層，從而阻止了兩液滴凝結(jié)，或兩個(gè)相互靠近的液滴之間的液體薄層移動(dòng)延緩，以致在臨界凝結(jié)的瞬間內(nèi)兩液滴不能發(fā)生凝結(jié)。作為保護(hù)膠的高分子化合物被液滴表面吸附而產(chǎn)生定向排列，大分子中親油鏈段與單體液滴表面結(jié)合，而親水鏈段則伸展在水中，因而產(chǎn)生空間位阻。無機(jī)粉狀分散劑

16、是存在于水相中的粉末狀物當(dāng)兩液滴相互靠近時(shí)，水分被擠出，粉末在單體液滴表面形成隔離層從而防止了液滴的凝結(jié)。影響懸浮聚合產(chǎn)物粒子大小及形態(tài)的因素：增加攪拌強(qiáng)度，粒徑減??；分散劑用量越大，粒徑越?。凰?單體比增加，粒徑減小，顆粒越疏松，但生產(chǎn)能力低，水/單體比減少，粒徑增加，易結(jié)塊，不利于傳熱。15. 懸浮聚合生產(chǎn)工藝的主要工序?yàn)椋涸蠝?zhǔn)備、聚合、脫單體、過濾分離、水洗、干燥等。16. 懸浮聚合一般生產(chǎn)過程。加去離子水?dāng)嚢杓臃稚?、pH調(diào)節(jié)劑、助劑（直接加固體物料或其溶液）投入單體加熱到聚合溫度加引發(fā)劑盡量保持溫度恒定至所需轉(zhuǎn)化率，停止反應(yīng)干燥離心分離聚合物脫水回收未反應(yīng)單體清釜。17. 工業(yè)上為

17、解決本體聚合散熱困難的問題，除了合理設(shè)計(jì)反應(yīng)器外，還采用分段聚合即預(yù)聚達(dá)到適當(dāng)轉(zhuǎn)化率，或于單體中添加聚合物以降低單體含量的方法降低單位質(zhì)量物料放出的熱量。18. 工業(yè)上應(yīng)用的聚乙烯抗氧劑為：4-甲基-2, 6-二叔丁基苯酚。催化劑主要是氧和過氧化物，目前后者為主，常用的有過氧化二叔丁基、過氧化十二烷酰、過氧化苯甲酸叔丁酯，過氧化3,5,5-三甲基乙酰等。聚合反應(yīng)條件：溫度130135，壓力122303MPa。19. 聚苯乙烯本體生產(chǎn)：?jiǎn)误w常用阻聚劑為叔丁基鄰苯二酚；引發(fā)劑可以用偶氮類、過氧化物類；為了便于去除聚合熱和控制反應(yīng)物料黏度，加有少量溶劑與未反應(yīng)單體共同發(fā)揮溶劑作用，常用的有甲苯、乙苯

18、等。生產(chǎn)工藝。本體法主要產(chǎn)品為通用型PS和高抗沖HIPS注塑料。20. 聚苯乙烯懸浮生產(chǎn)：采用過氧化二苯甲酰與過氧化苯甲酸叔丁酯復(fù)合引發(fā)劑21. 懸浮聚合法生產(chǎn)的聚氯乙烯稱為S-PVC，乳液聚合和為懸浮聚合生產(chǎn)的稱E-PVC，本體聚合生產(chǎn)的為B-PVC。22. 氯乙烯在我國的生產(chǎn)方式主要是乙缺法和乙烯氧氯化法。23. 聚氯乙烯本體聚合：生產(chǎn)工藝分兩個(gè)階段，第一階段，溫度6275，單體轉(zhuǎn)化率712%，反應(yīng)30min，以過氧化乙?；郊和榱蝓：瓦^碳酸酯為引發(fā)劑；第二階段，引發(fā)劑為過碳酸酯、過氧化二月桂酸酰等；反應(yīng)39小時(shí)，轉(zhuǎn)化率約40%。24. 采用明膠為分散劑所得PVC為規(guī)整圓球狀緊密型樹脂，采

19、用部分水解的PVA所得為多孔不規(guī)整疏松型樹脂。25. 聚氯乙烯懸?。喝ルx子水為分散介質(zhì)；主分散劑起控制顆粒大小作用，主要為（纖維素醚）羥丙基甲基纖維素和部分水解（80±1.5%）的PVA；輔助分散劑作用是提高顆粒的孔隙率并使之均勻，主要是小分子表面活性劑和低水解度PVA，常用非離子型脫水山梨醇但月桂酸酯。常用鏈轉(zhuǎn)移劑為硫醇，如巰基乙醇。為了減少PVC樹脂中所含結(jié)實(shí)圓球狀樹脂數(shù)量，可加苯甲醚的叔丁基、羥基衍生物作為抗魚眼劑。聚合工藝。26. 工業(yè)上，生產(chǎn)軟質(zhì)聚氯乙烯所料制品用樹脂，轉(zhuǎn)化率一般為85%停止反應(yīng)，生產(chǎn)硬質(zhì)樹脂，轉(zhuǎn)化率一般為90%。27. 聚乙烯產(chǎn)品分子量取決于聚合溫度，轉(zhuǎn)化

20、率越高顆粒孔隙率越低。28. 聚甲基丙烯酸甲酯本體：有機(jī)玻璃生產(chǎn)的兩個(gè)階段是預(yù)聚合和模型中聚合。預(yù)聚引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過氧化二苯甲酰等，反應(yīng)溫度80，轉(zhuǎn)化率2050%。聚合后期溫度不可超過單體沸點(diǎn)100101，否則制品中有形成氣泡。29. PMMA懸浮聚合：以粉狀無機(jī)鹽，主要是碳酸鎂、堿式碳酸鎂。其原因是易于酸洗，不會(huì)污染產(chǎn)品顆粒，且可以合理提高聚合溫度。30. 反應(yīng)生成的聚合物如溶解于所用溶劑中為均相溶液聚合、生成的聚合物不溶于溶劑中沉淀析出為非均相（或沉淀）溶液聚合31. 溶劑對(duì)溶液聚合的聚合活性的影響主要體現(xiàn)在：有無誘導(dǎo)分解、鏈轉(zhuǎn)移和對(duì)聚合物溶解能力32. 溶液聚合生產(chǎn)過程包括那些工

21、序原料準(zhǔn)備、聚合、單體回收、過濾聚合物溶液、（濃縮或稀釋）蒸餾聚合物固體、加非溶劑、沉淀、分離干燥（溶劑回收）聚合物固體。如何控制分子量改變引發(fā)劑用量，改變單體/溶劑用量比，添加分子量調(diào)節(jié)劑等。33. 丙烯腈均相溶液聚合聚合工藝：配料、聚合、脫單體、原液準(zhǔn)備，聚合條件：?jiǎn)误w：第二、三單體及其作用，配比(94.5-88):510:(0.5-2.0)，總濃度1721%；引發(fā)劑：AIBN 0.20.8% ；分子量調(diào)節(jié)劑：異丙醇 03% ；淺色劑：二氧化硫脲 0.51.2%單體量；體系pH5，聚合溫度75-80，聚合時(shí)間1.52h，轉(zhuǎn)化率5075%。丙烯腈的水相沉淀聚合聚合工藝）：配料、聚合、脫單體、

22、過濾洗滌、造粒、干燥、粉碎，聚合條件：引發(fā)劑：水溶性氧化-還原體系，NaClO3-Na2SO3；pH=1.92.2，聚合溫度45，聚合時(shí)間12h，單體總濃度2830%，轉(zhuǎn)化率8085%；添加劑及雜質(zhì)：少量陰離子表面活性劑可提高反應(yīng)初速度；微量氧無影響；少量Fe2+可加速聚合；控制產(chǎn)物粒子大小，防止黏釜“結(jié)疤”。34. 乳液聚合：?jiǎn)误w在乳化劑作用下，在水中分散成乳液狀態(tài)進(jìn)行的聚合反應(yīng)。（液-液乳化體系固-液乳化體系）。乳化劑：可使不相溶的單體和分散介質(zhì)形成穩(wěn)定乳液的物質(zhì)。臨界膠束濃度CMC：表面活性劑形成膠束時(shí)的最低濃度。乳化劑的作用：高分散性粉狀固體物：吸附于分散相液滴表面，機(jī)械隔離；非表面活

23、性劑物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、糖類：形成堅(jiān)韌的薄膜；表面活性劑：降低界面張力、界面能，使液滴聚集能力；在液滴表面形成規(guī)則排列表面層，防止聚集；使液滴表面帶相同電荷而相斥，阻止其聚集。35. 乳液聚合過程乳液如何變型得到聚合物油/水固/水水/固（相反轉(zhuǎn)而變型）。聚合機(jī)理是乳膠粒生成經(jīng)歷了乳膠顆粒成核和顆粒增長兩個(gè)階段36. 破乳是的小液珠聚集成團(tuán)。破乳使固體微粒聚集凝結(jié)而沉淀析出。采用什么方法可以使乳液破乳加入電解質(zhì)、改變pH值、機(jī)械破乳、冷凍破乳、稀釋破乳。作用：加入電解質(zhì)：降低乳膠粒表面動(dòng)電位，減小斥力改變pH值：乳化劑失效機(jī)械破乳、冷凍破乳、稀釋破乳37. 由乳液聚合動(dòng)力學(xué)研究可知：平均聚合度與單體

24、濃度、乳膠粒數(shù)目成正比，與自由基生成速度成反比；隨轉(zhuǎn)化率增高，鏈終止速度減慢，出現(xiàn)凝膠效應(yīng)；反應(yīng)場(chǎng)所小而多，一旦引發(fā)聚合，另一自由基進(jìn)入終止聚合需要較長時(shí)間，故分子量高于其他聚合方法。38. 乳液聚合過程為什么加入電解質(zhì)可增加粒徑，超過3×10-310-2mol/L會(huì)破乳、降低膠乳粘度。對(duì)其濃度有何限制：不可超過臨界值，因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生膠乳微粒凝結(jié)而起破乳的作用39. 各種乳液聚合生產(chǎn)操作方式優(yōu)缺點(diǎn)比較間接操作：膠乳顆粒均勻；共聚物組成變化，以水溶性高的單體為主；冷卻系統(tǒng)熱負(fù)荷不均勻，產(chǎn)量受限。半連續(xù)操作：通過控制加料速度，可控制放熱速度；共聚物組成和乳膠粒形態(tài)可調(diào)；可生產(chǎn)高固含量乳膠；易

25、發(fā)生向聚合物鏈轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生支鏈。連續(xù)操作：各釜放熱量穩(wěn)定，單位體積成產(chǎn)能力高；聚合條件穩(wěn)定，產(chǎn)品性能均一；增加最末聚合釜體積，可提高轉(zhuǎn)化率40. 低溫乳液聚合丁苯橡膠生產(chǎn)中，聚合體系的構(gòu)成單體：丁二烯、苯乙烯，純度>99%；分散介質(zhì)：水；引發(fā)體系：5，氧化-還原體系（氧化劑：異丙苯過氧化氫、對(duì)孟烷過氧化氫、過硫酸鉀、還原劑：亞鐵鹽；螯合劑：EDTA鈉鹽；還原劑：雕白塊，還原Fe3+）；乳化劑：脂肪酸皂、歧化松香酸皂；分子量調(diào)節(jié)劑：正（叔）十二烷基硫醇終止劑：二甲基二硫代氨基甲酸鈉，控制轉(zhuǎn)化率、多硫化鈉，消除殘留氧化劑；其它：pH調(diào)節(jié)劑、表面能力調(diào)節(jié)劑、乳液穩(wěn)定劑等。 聚合工藝配料、聚合、脫

26、單體、破乳凝聚、分離、干燥，工藝條件產(chǎn)品要求：苯乙烯含量23.5%；單體配比：丁/苯進(jìn)料質(zhì)量比72/2870/30；溫度、壓力：5、45×102kPa；聚合終點(diǎn)：轉(zhuǎn)化率60%和產(chǎn)物門尼黏度決定，轉(zhuǎn)化率可用-射線密度計(jì)測(cè)定（膠乳密度）；乳膠粒粒徑：釜多，各釜停留時(shí)間，粒徑分布。41. 種子乳液聚合為提高產(chǎn)品乳液中固體顆粒粒徑，在聚合物乳膠微粒存在下，使單體僅在微粒上進(jìn)行乳液聚合的方法。粒徑增長與種子用量如何計(jì)算(d/di)3 = (G+a)/a = G/a+1。粒徑如何控制產(chǎn)品粒徑單峰分散時(shí)，種子粒徑分布要窄；雙峰分散時(shí)，粒徑相差大的兩代種子。嚴(yán)格控制聚合條件：控制乳化劑加料速度；添加

27、適量油溶性表面活性劑：十二醇42. 糊用聚氯乙烯樹脂的種子乳液聚合生產(chǎn)的配方單體：100份，去離子水：110150份，乳化劑（十二醇硫酸鈉）：0.051.0份，引發(fā)劑 還原劑（亞硫酸鹽）：0.010.03份，氧化劑（過硫酸銨或鉀）：0.050.01份， Cu2+（硫酸銅，活化引發(fā)劑）：0.010.0001份，pH=1010.5，兩代種子（1:2）混合。工藝流程。P275第四章 離子聚合與配位聚合生產(chǎn)工藝1. 離子聚合單體在陽離子或陰離子作用下，活化為帶正電荷或帶負(fù)電荷的活性離子，再與單體連鎖聚合形成高聚物的反應(yīng)。配位聚合單體分子首先在活性種的空位配位，形成某種形式的絡(luò)合物（常稱-絡(luò)合物），隨后

28、單體分子相繼插入過渡金屬烷基鍵（Mt-R）中進(jìn)行增長。碳陽離子帶p空軌道的碳原子，屬高能中間體，一旦形成活性很高（陽離子聚合能在極低溫度下進(jìn)行的原因之一）。2. 溶劑和反離子對(duì)碳陽離子反應(yīng)（或穩(wěn)定性）有何影響溶劑效應(yīng)：極性影響離子對(duì)結(jié)合狀態(tài)，從而影響增長鏈活性；適當(dāng)提高溶劑極性利于碳陽離子的形成與穩(wěn)定。負(fù)離子體積小、親核能力強(qiáng)，易與之結(jié)合使聚合終止。3. 陰、陽離子聚合單體有何特征（能舉例或判斷單體的聚合方式）陽離子聚合：?jiǎn)误w帶推電子基團(tuán)的烯烴、共軛烯烴、羰基化合物、雜環(huán)單體。引發(fā)劑為親電試劑，質(zhì)子酸（HClO4、H2SO4、H3PO4、CH3COOH）、Lewis酸（BF3、AlCl3、Sb

29、Cl5需加微量水、醇、酸等助催化劑）、I2、Cu2+等陽離子型化合物、AlRCl2等金屬有機(jī)化合物等。陰離子聚合: 單體帶有吸電子基團(tuán)的乙烯基，或二烯烴單體含氧或含氮雜環(huán)（內(nèi)酰胺、內(nèi)酯、異氰酸酯等）。引發(fā)劑為親核試劑（多為堿性物質(zhì)），堿、堿金屬、有機(jī)金屬化合物（金屬胺基或烷基化合物、格氏試劑RMgX）、R3P、R3N、H2O等。4. 陰、陽離子聚合過程的特點(diǎn)非均相反應(yīng)；兩個(gè)聚合方向；反應(yīng)在金屬表面進(jìn)行，活性中心逐步形成，引發(fā)速率較慢，產(chǎn)物聚合度較大、分布較窄。低溫反應(yīng)：E<0，溫度，聚合速度，平均鏈長； 產(chǎn)物分子量：一般難得到活性聚合物。機(jī)理鏈引發(fā)、鏈增長、（鏈終止）1、引發(fā)劑和單體分子

30、間有兩個(gè)電子轉(zhuǎn)移而成鍵2、單電子轉(zhuǎn)移形成自由基-陰離子 ，電子直接轉(zhuǎn)移引發(fā)，電子間接轉(zhuǎn)移引發(fā)。鏈引發(fā)、鏈增長、鏈轉(zhuǎn)移、鏈終止5. 陽離子聚合鏈終止方式有那些自發(fā)終止或向反離子轉(zhuǎn)移終止、反離子加成、與反離子中的陰離子碎片結(jié)合而終止 、添加鏈轉(zhuǎn)移劑或鏈終止劑（水、醇、酸等）。為何采用低溫（活化能低，反應(yīng)速率快，活性中心對(duì)溫度敏感；易向單體轉(zhuǎn)移，決定分子量）分子量如何控制分子量調(diào)節(jié)劑（常用氫）、改變催化劑量6. 陰離子聚合無終止的原因是從活性鏈上脫除Hy困難。舉例說明如何得到星型、梳型、嵌段共聚物？7. 陰離子聚合反應(yīng)為何可在室溫下進(jìn)行？反應(yīng)活化能低，聚合反應(yīng)對(duì)溫度不敏感8. 離子聚合、配為聚合的工

31、業(yè)實(shí)施方式有那些？可否用乳液聚合或懸浮聚合，為什么？生產(chǎn)工藝過程一般包括那些工序？典型工業(yè)應(yīng)用有那些（可舉例或判斷）？不可以因?yàn)榫酆先軇闃O性有機(jī)溶劑，不能用水和含質(zhì)子的化合物，水為反應(yīng)的阻聚劑。生產(chǎn)工藝過程一般包括那些工序？典型工業(yè)應(yīng)用有那些（可舉例或判斷）？生產(chǎn)工序：原料準(zhǔn)備、催化劑制備、聚合、分離、溶劑回收、后處理，陰:合成分子量分布甚窄聚合物，溶液丁苯橡膠（S-SBR）;合成梳形和星形聚合物；合成嵌段共聚物；陽：異丁烯非均相溶液聚合淤漿法丁基橡膠PIBR，聚異丁烯、丁基橡膠、聚甲醛、聚乙烯亞胺的生產(chǎn);配位：HDPE,等規(guī)PP;9. 丁基橡膠原料是異丁烯和少量異戊二烯（1.5%4.5%）

32、。加入異戊二烯的目的是在聚異丁烯主鏈上提供雙鍵，使之易硫化為橡膠制品。聚合條件如何？溶劑：氯甲烷；催化劑：AlCl3H2O；-100左右低溫陽離子共聚合10. 陰離子溶液聚合生產(chǎn)S-SBR的引發(fā)劑是烷基鋰。苯乙烯含量23.5%的無規(guī)共聚物的結(jié)構(gòu)控制方法添加無規(guī)劑：四氫呋喃、乙醚、叔丁氧基鉀等（最佳）；高溫共聚：130160；控制單體加料方法：加料速度、相對(duì)濃度11. Ziegler-Natta 催化劑的組成主催化劑：族過渡金屬化合物，如TiCl4、VCl4。共催化劑：族的金屬有機(jī)化合物，如AlR3。第三代高活性-烯烴聚合Ziegler-Natta催化劑組成TiCl4·ED(電子給體)

33、 ·MgCl2/AlR3 ，烷基鋁的作用：消除反應(yīng)體系中對(duì)催化劑有毒的物質(zhì)；不同結(jié)構(gòu)的烷基鋁活性不同。Zieger-Natta催化劑中烷基鋁的作用消除反應(yīng)體系中對(duì)催化劑有毒的物質(zhì)；給電子體的影響提高催化劑催化活性、定向度、穩(wěn)定性。采用第三代Ziegler-Natta催化劑提高了催化效率、可省去脫出催化劑、脫除無規(guī)PP工序。12. 采用Ziegler-Natta催化劑的配位聚合的機(jī)理如何Natta雙金屬機(jī)理：兩種金屬組成橋型絡(luò)合物，單體在Al-C鍵間插入增長，單金屬機(jī)理：活性種由單一過渡金屬（Ti）構(gòu)成，單體在Ti-C鍵間增長。鏈終止的方式有那些瞬時(shí)裂解終止（自終止）、向單體轉(zhuǎn)移終止、

34、向助催化劑AlR3轉(zhuǎn)移終止、氫解終止（工業(yè)常用方法）13. 為何配位聚合所得聚合物分子量分布較寬？14. 配位聚合生產(chǎn)等規(guī)PP的工業(yè)實(shí)施方式有淤漿法聚合、液相本體聚合、氣相本體聚合。液相氣相組合式連續(xù)等規(guī)PP本體聚合工藝的主要工序包括氫氣系統(tǒng)：壓縮氫氣，作為分子量調(diào)節(jié)劑、丙烯系統(tǒng)、液相聚合系統(tǒng)、漿液洗滌系統(tǒng)、氣相聚合系統(tǒng)、粉料分離系統(tǒng)、丙烯循環(huán)系統(tǒng)第5章 縮合聚合生產(chǎn)工藝1、線型縮聚物生產(chǎn)工藝有何特點(diǎn)a縮聚反應(yīng)為逐步進(jìn)行的平衡反應(yīng)b原料配比將明顯影響產(chǎn)品分子量c縮聚物端基的活性基團(tuán)將影響成型時(shí)的熔融粘度d反應(yīng)析出的小分子化合物必須及時(shí)脫除2、黏度穩(wěn)定劑是使具有活性端基的高分子量縮聚物熔融成型時(shí)

35、粘度穩(wěn)定的一種穩(wěn)定劑。其作用是與端基中的一個(gè)活性基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使縮聚物熔融成型時(shí)粘度不再發(fā)生變化。3、生產(chǎn)過程及時(shí)脫出小分子化合物是為了使縮聚反應(yīng)向生成高聚物的方向順利進(jìn)行。具體方法有薄膜蒸發(fā)，溶劑共沸高溫加熱，真空脫除或通惰性氣體帶出等。4、單體原料比與反應(yīng)分率（反應(yīng)程度）和產(chǎn)品平均聚合度間的關(guān)系如何？p111-1125、縮聚反應(yīng)平衡常數(shù)對(duì)分子量有何影響？p1126、線型高分子量縮聚物生產(chǎn)中影響分子量的主要因素1單體轉(zhuǎn)化率的高低2生產(chǎn)過程中兩種二元官能團(tuán)單體的摩爾比3反映生成的小分子化合物4反映平衡常數(shù)。如何進(jìn)行分子量控制1生產(chǎn)過程中兩種二元官能團(tuán)單體的摩爾比應(yīng)嚴(yán)格相等2反映生成的小

36、分子化合物需及時(shí)用物理或化學(xué)方法除去7、工業(yè)實(shí)施方法有哪些？各自的定義、主要優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍是工業(yè)實(shí)施方法有1熔融縮聚，即反應(yīng)器中的物料在始終保持熔融的狀態(tài)下進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)是過程簡(jiǎn)單成本低，缺點(diǎn)是對(duì)單體配比要求嚴(yán)格，反應(yīng)物料粘度高，小分子不易脫除。適用范圍是大品種縮聚物。2溶液縮聚，將單體溶解在適當(dāng)溶劑中進(jìn)行縮聚反應(yīng)的方法。優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)平穩(wěn)易控制，缺點(diǎn)是溶劑可能有毒，增加了成本，以及縮聚物分離，精制，回收等工序。適用于單體或縮聚物熔融后易分解的產(chǎn)品生產(chǎn)。3界面縮聚，將可以發(fā)生縮聚反應(yīng)的兩種有高度反應(yīng)活性的單體分別溶于兩種互不相溶的溶劑中使縮聚反應(yīng)在兩相界面進(jìn)行的方法。優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)不可逆，對(duì)單

37、體配比要求不高，缺點(diǎn)是必須使用高活性單體。適用于氣液相，液液相界面縮聚和芳香族酰胺生產(chǎn)芳酰胺等特種性能聚合物。4固相縮聚，反應(yīng)溫度在單體或預(yù)聚物熔融溫度以下進(jìn)行縮聚反應(yīng)的方法。優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)溫度低于熔融縮聚溫度，反應(yīng)條件緩和，缺點(diǎn)是原料需要充分混合，要求達(dá)一定細(xì)度，反應(yīng)速度低。適用于提高已生產(chǎn)的縮聚物。8、熔融縮聚反應(yīng)生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)？p116-117。后處理的方法：直接紡絲制造合成纖維、進(jìn)行造粒生產(chǎn)粒料。9、工業(yè)生產(chǎn)中，PET合成路線有直縮法、酯酯交換法、環(huán)氧乙烷加成法。具體反應(yīng)如何進(jìn)行？融熔縮聚法的生產(chǎn)流程及工藝條件？p36010、尼龍-66合成原理、融熔縮聚過程包括的主要工序：分離工序、閃蒸工

38、序、后反應(yīng)工序。生產(chǎn)過程的影響因素：兩單體摩爾比；反映的可逆平衡特性及溫度、壓力的控制；分子量穩(wěn)定劑；尼龍-66熔體的熱穩(wěn)定性；尼龍-66中低分子物的含量。11、預(yù)聚物的固相縮聚法如何實(shí)現(xiàn)？p124第6章 逐步加成聚合物的生產(chǎn)工藝1. 異氰酸酯與醇、水、胺的初級(jí)反應(yīng)，及其產(chǎn)物和異氰酸酯的次級(jí)反應(yīng)。2. 聚氨酯合成原理是什么？主要原料有哪些類型（可具體舉例）二異氰酸酯【甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)】和端羥基化合物【聚乙二醇】一步法：二異氰酸酯與醇類直接進(jìn)行逐步加聚反應(yīng)，如，己二異氰酸酯 + 1,4丁二醇貝綸兩步法（預(yù)聚體法）：預(yù)聚體合成：二異氰酸酯過量，經(jīng)逐步加聚反應(yīng)生成含異氰酸酯端基(-

39、N=C=O)的低（或預(yù)）聚體3. 聚氨酯有哪些類型線型、嵌段型、交聯(lián)型。其結(jié)構(gòu)對(duì)性能有哪些影響異氰酸酯（ONC-R1-NCO）結(jié)構(gòu)的影響：R1種類：脂肪鏈PU光穩(wěn)定性好，不變黃；芳香鏈變黃；R1大?。合鹉z機(jī)械性能：1,5-萘二異氰酸酯 > 2,4-TDI。二元醇類型的影響：聚酯型PU：分子間作用力大，熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能好；聚醚型PU：耐低溫、柔軟。PU分子中軟硬段比例的影響。交聯(lián)鍵類型的影響：耐熱性：酯、醚>>脲、氨基甲酸酯>>脲基甲酸酯、縮二脲4. 試述聚氨酯泡沫塑料的組分二異氰酸酯；多元醇；發(fā)泡劑，水當(dāng)量數(shù)聚酯當(dāng)量數(shù)異氰酸酯當(dāng)量數(shù)異氰酸酯實(shí)際加入量為理論值1.

40、01.05倍，過多使泡沫硬脆，過少泡沫容易發(fā)生老化。發(fā)泡密度隨（發(fā)泡劑）水的增加而降低。催化劑：叔胺類化合物（N,N-二甲基苯胺、三乙醇胺）：催化NCO與水的反應(yīng)，加速CO2生成；有機(jī)錫類化合物（二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫）：促進(jìn)鏈增長反應(yīng)進(jìn)行。泡沫穩(wěn)定劑：Si-C-O型和Si-C型有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑，作用：降低各組分表面張力，增加互溶性，穩(wěn)定發(fā)泡過程，以得到均勻泡沫微孔結(jié)構(gòu)。開孔劑：增加開孔結(jié)構(gòu)的添加物，直鏈烷烴或環(huán)烷烴（聚丙烯、聚丁二烯、液體石蠟）其他：防老劑、光穩(wěn)劑、防震劑、增強(qiáng)劑、著色劑等。5. 簡(jiǎn)述聚氨酯泡沫的發(fā)泡原理（以水為發(fā)泡劑）聚合物大分子形成，體系變黏；CO2不斷產(chǎn)生、聚集，形成氣泡 須控制兩過程使之相互配合，故采用混合催化劑并加入泡沫穩(wěn)定劑。與聚氨酯泡沫質(zhì)量有何關(guān)系。6. 試述聚氨酯泡沫塑料合成工藝及特點(diǎn)：生產(chǎn)過程中，一方面發(fā)生化學(xué)（聚合）反應(yīng)，一方面發(fā)泡（化學(xué)法或物理法，或混合法）成型，兩者同時(shí)進(jìn)行。7. 聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)工藝有一步法及兩步法兩種，對(duì)比兩種方法的特點(diǎn)，并說明為什么一步法是目前的主要生產(chǎn)方法。一步法：主要用于軟質(zhì)泡沫生產(chǎn)，優(yōu)點(diǎn)：物料黏度小，易輸送，工藝簡(jiǎn)單，投資少，易操作；缺點(diǎn)：投料量須精確，工藝控制難度大。預(yù)聚體法：優(yōu)點(diǎn)：熱量分段放出，溫度低，易控，泡沫穩(wěn)定，成品率高；缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜。8