第一章高聚物合成工藝(緒論)

1、聚合物合成工藝聚合物合成工藝教材：教材：o趙德仁，張慰盛，高聚物合成工藝學(xué)（第二版），化學(xué)工業(yè)出版社，趙德仁，張慰盛，高聚物合成工藝學(xué)（第二版），化學(xué)工業(yè)出版社，1997年年.參考書：參考書：o（1）潘祖仁，高分子化學(xué)（第三版），化學(xué)工業(yè)出版社，）潘祖仁，高分子化學(xué)（第三版），化學(xué)工業(yè)出版社，2003年年.o（2）陳敏恒，叢德滋，方圖南等，化工原理（第二版），化學(xué)工業(yè)出）陳敏恒，叢德滋，方圖南等，化工原理（第二版），化學(xué)工業(yè)出版社，版社，2000年年.o（3）李克友，張菊華，向福如，聚合物合成原理及工藝學(xué)（第二版），）李克友，張菊華，向福如，聚合物合成原理及工藝學(xué)（第二版），科學(xué)出版社，北京科

2、學(xué)出版社，北京2000年年.o（4）何曼君，陳維孝，董西俠，高分子物理（修訂版），復(fù)旦大學(xué)出）何曼君，陳維孝，董西俠，高分子物理（修訂版），復(fù)旦大學(xué)出版社，版社，1990年年.課程學(xué)習(xí)的目的：課程學(xué)習(xí)的目的： 聚合物合成工藝學(xué)是高分子材料制備的基礎(chǔ)工聚合物合成工藝學(xué)是高分子材料制備的基礎(chǔ)工程型課程。通過該課程使學(xué)生了解塑料、橡膠和纖程型課程。通過該課程使學(xué)生了解塑料、橡膠和纖維三大合成材料主要品種的生產(chǎn)過程，掌握各種聚維三大合成材料主要品種的生產(chǎn)過程，掌握各種聚合方法的生產(chǎn)技術(shù)原理，流程和設(shè)備選擇。合方法的生產(chǎn)技術(shù)原理，流程和設(shè)備選擇。第一章第一章 緒論緒論1.1 高分子材料科學(xué)的歷史高分子材

3、料科學(xué)的歷史回顧回顧 高分子的概念始于高分子的概念始于20世紀(jì)世紀(jì)20年年代，但應(yīng)用更早。代，但應(yīng)用更早。o1839年，美國人年，美國人Goodyear發(fā)明硫發(fā)明硫化橡膠?；鹉z。o1855年，英國人年，英國人Parks用硝化纖用硝化纖維素與樟腦混合制得賽璐珞。維素與樟腦混合制得賽璐珞。o1884年查唐納脫把硝化纖維素放年查唐納脫把硝化纖維素放在酒精和乙醚中得到溶液，得到在酒精和乙醚中得到溶液，得到人造絲。人造絲。o1909年貝克蘭發(fā)明酚醛樹脂年貝克蘭發(fā)明酚醛樹脂 第一個真正意義上人工合成的樹第一個真正意義上人工合成的樹脂是酚醛樹脂，由此，打開了合脂是酚醛樹脂，由此，打開了合成高分子的新時代。

4、成高分子的新時代。第一章第一章 緒論緒論o1920年，德國人年，德國人Staudinger發(fā)表了發(fā)表了“論聚合論聚合”的論文，提出了高分的論文，提出了高分子的概念，并預(yù)測了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的結(jié)子的概念，并預(yù)測了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的結(jié)構(gòu)。構(gòu)。o1935年，年，Carothes發(fā)明尼龍發(fā)明尼龍66，1938年工業(yè)化。年工業(yè)化。o30年代，一系列烯烴類加聚物被合成出來并工業(yè)化，年代，一系列烯烴類加聚物被合成出來并工業(yè)化，PVC（19271937），），PVAc（1936），），PMMA（19271931），），PS（19341937），），LDPE（1939）。自由

5、基聚合發(fā)展。）。自由基聚合發(fā)展。第一章第一章 緒論緒論o 高分子溶液理論在高分子溶液理論在30年代建立，并成功測定了聚合年代建立，并成功測定了聚合物的分子量。物的分子量。Flory為此獲得諾貝爾獎。為此獲得諾貝爾獎。o 40年代，二次大戰(zhàn)促進(jìn)了高分子材料的發(fā)展，一大年代，二次大戰(zhàn)促進(jìn)了高分子材料的發(fā)展，一大批重要的橡膠和塑料被合成出來。丁苯橡膠批重要的橡膠和塑料被合成出來。丁苯橡膠（1937），丁腈橡膠（），丁腈橡膠（1937），丁基橡膠（），丁基橡膠（1940），），有機(jī)氟材料（有機(jī)氟材料（1943），），ABS（1947），滌綸樹脂），滌綸樹脂（19401950）。）。o 50年代，年代，

6、Ziegler和和Natta發(fā)明配位聚合催化劑，制發(fā)明配位聚合催化劑，制得高密度得高密度PE和有規(guī)和有規(guī)PP，低級烯烴得到利用，低級烯烴得到利用。第一章第一章 緒論緒論o 1956年，美國人年，美國人Szwarc發(fā)明活性陰離子聚合，開創(chuàng)發(fā)明活性陰離子聚合，開創(chuàng)了高分子結(jié)構(gòu)設(shè)計的先河。了高分子結(jié)構(gòu)設(shè)計的先河。o 50年后期至年后期至60年代，大量高分子工程材料問世。聚年代，大量高分子工程材料問世。聚甲醛（甲醛（1956），聚碳酸酯（），聚碳酸酯（1957），聚砜（），聚砜（1965），），聚苯醚（聚苯醚（1964），聚酰亞胺（），聚酰亞胺（1962）。）。o 60年代以后，特種高分子和功能高分子

7、得到發(fā)展。年代以后，特種高分子和功能高分子得到發(fā)展。 特種高分子：高強(qiáng)度、耐高溫、耐輻射、高頻絕緣、特種高分子：高強(qiáng)度、耐高溫、耐輻射、高頻絕緣、半導(dǎo)體等。半導(dǎo)體等。第一章第一章 緒論緒論 功能高分子：分離材料（離子交換樹脂、分離膜功能高分子：分離材料（離子交換樹脂、分離膜 等）、導(dǎo)電高分子、感光高分子、高分子催化劑、高等）、導(dǎo)電高分子、感光高分子、高分子催化劑、高吸水性樹脂、醫(yī)用高分子、藥用高分子、高分子液吸水性樹脂、醫(yī)用高分子、藥用高分子、高分子液晶等。晶等。o 80年代以后，新的聚合方法和新結(jié)構(gòu)的聚合物不斷年代以后，新的聚合方法和新結(jié)構(gòu)的聚合物不斷出現(xiàn)和發(fā)展。出現(xiàn)和發(fā)展。o 新的聚合方法

8、：陽離子活性聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合、新的聚合方法：陽離子活性聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合、活性自由基聚合、等離子聚合等等；活性自由基聚合、等離子聚合等等；o 新結(jié)構(gòu)的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚新結(jié)構(gòu)的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星狀聚合物、樹枝狀聚合物、超支化聚合物、物、星狀聚合物、樹枝狀聚合物、超支化聚合物、含含C60聚合物等等。聚合物等等。 第一章第一章 緒論緒論 。 Tears of the Tree第一章第一章 緒論緒論人工合成橡膠人工合成橡膠第一章第一章 緒論緒論有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃第一章第一章 緒論緒論聚氯乙烯聚乙烯第一章第一章 緒論緒論玻璃鋼玻璃鋼第一章第一章 緒論緒論聚四氟

9、乙烯聚四氟乙烯酚醛樹脂酚醛樹脂硅橡膠硅橡膠聚丙烯聚丙烯第一章第一章 緒論緒論 第一章第一章 緒論緒論 第一章第一章 緒論緒論簡而言之，簡而言之， 第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料) 第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料)聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料) a.聚酰胺（尼龍、聚酰胺（尼龍、PA） 聚酰胺是最早發(fā)現(xiàn)能夠承受載荷的熱塑性塑料。聚酰胺是最早發(fā)現(xiàn)能夠承受載荷的熱塑性塑料。 尼龍尼龍6、尼龍、尼龍66、尼龍、尼龍610、尼龍、尼龍1010、鑄型尼龍和芳香尼龍是常應(yīng)、鑄型尼龍和芳香尼

10、龍是常應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)中的幾種。被大量用于制造小型零件替代有色金屬及用于機(jī)械工業(yè)中的幾種。被大量用于制造小型零件替代有色金屬及其合金。其合金。 鑄型尼龍通過簡便的聚合工藝使單體直接在模具內(nèi)聚合成型的一種鑄型尼龍通過簡便的聚合工藝使單體直接在模具內(nèi)聚合成型的一種特殊尼龍?zhí)厥饽猃?尼龍尼龍6) 。 芳香尼龍具有耐磨、耐輻射及很好的電絕緣性等優(yōu)點，是尼龍中耐芳香尼龍具有耐磨、耐輻射及很好的電絕緣性等優(yōu)點，是尼龍中耐熱性最好的品種。熱性最好的品種。 第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料) b.聚甲醛（聚甲醛（POM） 以線型結(jié)晶高聚物聚甲醛樹脂為基的塑料，可分為均聚以線型結(jié)晶高聚物聚甲醛樹脂為基的

11、塑料，可分為均聚甲醛、共聚甲醛兩種。聚甲醛的結(jié)晶度可達(dá)甲醛、共聚甲醛兩種。聚甲醛的結(jié)晶度可達(dá)75%，有明顯，有明顯的熔點和高強(qiáng)度、高彈性模量等優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。其的熔點和高強(qiáng)度、高彈性模量等優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。其強(qiáng)度與金屬相近；摩擦因數(shù)小并有自潤滑性，因而耐磨性強(qiáng)度與金屬相近；摩擦因數(shù)小并有自潤滑性，因而耐磨性好。好。 聚甲醛塑料價格低廉，性能優(yōu)于尼龍，故可代替有色聚甲醛塑料價格低廉，性能優(yōu)于尼龍，故可代替有色金屬和合金，并逐步取代尼龍制作軸承、襯套等。金屬和合金，并逐步取代尼龍制作軸承、襯套等。 第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料) c.

12、聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC） 透明的線型部分結(jié)晶高聚物聚碳酸酯樹脂為基的新型透明的線型部分結(jié)晶高聚物聚碳酸酯樹脂為基的新型熱塑性公尺塑料。聚碳酸酯的透明度為熱塑性公尺塑料。聚碳酸酯的透明度為86%92%，被，被譽(yù)為譽(yù)為“透明金屬透明金屬”。它具有優(yōu)異的沖擊韌性和尺寸穩(wěn)定。它具有優(yōu)異的沖擊韌性和尺寸穩(wěn)定性，較高的耐熱性和耐寒性。主要用于制造高精度的結(jié)性，較高的耐熱性和耐寒性。主要用于制造高精度的結(jié)構(gòu)零件，如齒輪、蝸輪、蝸桿飛機(jī)擋風(fēng)罩。構(gòu)零件，如齒輪、蝸輪、蝸桿飛機(jī)擋風(fēng)罩。 第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料) 5.ABS塑料塑料 故故ABS塑料具有較高強(qiáng)度和沖擊韌性、良好的耐磨性和塑料具有

13、較高強(qiáng)度和沖擊韌性、良好的耐磨性和耐熱性、較高的化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性，以及易成型、機(jī)械耐熱性、較高的化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性，以及易成型、機(jī)械加工性好等優(yōu)點。加工性好等優(yōu)點。 特氟隆特氟隆 (Teflon) 美國杜邦公司對其研發(fā)的所有碳?xì)錁渲目偡Q（市面上常見為杜邦注冊的美國杜邦公司對其研發(fā)的所有碳?xì)錁渲目偡Q（市面上常見為杜邦注冊的“特富龍?zhí)馗积垺保?，包括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙稀及各種共聚物；由于其獨特），包括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙稀及各種共聚物；由于其獨特優(yōu)異的耐熱（優(yōu)異的耐熱（180-260）、耐低溫（）、耐低溫（-200）、自潤滑性及化學(xué)穩(wěn)定性能等，）、自潤滑性及化學(xué)穩(wěn)定性能等，而被稱為而被稱

14、為“拒腐蝕、永不粘的特氟隆拒腐蝕、永不粘的特氟隆”。 不粘鍋，其他如衣物、家居、醫(yī)療甚至宇航產(chǎn)品中也有應(yīng)用。不粘鍋，其他如衣物、家居、醫(yī)療甚至宇航產(chǎn)品中也有應(yīng)用。 化學(xué)工業(yè)：用它作耐腐蝕材料，如制造反應(yīng)罐、蓄電池殼、管子、過濾板；化學(xué)工業(yè)：用它作耐腐蝕材料，如制造反應(yīng)罐、蓄電池殼、管子、過濾板；在電器工業(yè)上，在金屬裸線外包上在電器工業(yè)上，在金屬裸線外包上15微米厚的聚四氟乙烯就能很好的使電線微米厚的聚四氟乙烯就能很好的使電線彼此絕緣。彼此絕緣。 機(jī)械工業(yè)：因為聚四氟乙烯塑料的表面異常光滑，所以用它制造的軸承、活機(jī)械工業(yè)：因為聚四氟乙烯塑料的表面異常光滑，所以用它制造的軸承、活塞環(huán)，不需要任何潤

15、滑劑。用它制造的雪橇，在冰雪上滑行如飛。塞環(huán)，不需要任何潤滑劑。用它制造的雪橇，在冰雪上滑行如飛。醫(yī)藥工業(yè)：可以用聚四氟乙烯塑料制造人造骨骼、軟骨與外科器械，因為它醫(yī)藥工業(yè)：可以用聚四氟乙烯塑料制造人造骨骼、軟骨與外科器械，因為它對人體無害，而且可以用酒精、高壓罐加熱等方法消毒。對人體無害，而且可以用酒精、高壓罐加熱等方法消毒。耐高溫、耐腐蝕的耐高溫、耐腐蝕的塑料王特氟隆塑料王特氟隆第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料)添加劑添加劑 作作 用用常用的各種添加

16、劑常用的各種添加劑含量含量填充劑填充劑（填料）（填料） 調(diào)整塑料的物理化學(xué)性能調(diào)整塑料的物理化學(xué)性能提高材料強(qiáng)度提高材料強(qiáng)度減少合成樹脂的用量降低塑料成本減少合成樹脂的用量降低塑料成本木粉、紙、棉屑、硅石、硅藻土、木粉、紙、棉屑、硅石、硅藻土、云母、石棉、石金屬粉、玻璃纖云母、石棉、石金屬粉、玻璃纖維、和碳纖維等維、和碳纖維等20%50%增塑劑增塑劑提高塑件的可塑性和柔軟性但會降提高塑件的可塑性和柔軟性但會降低塑件的穩(wěn)定性、介電性和機(jī)械強(qiáng)低塑件的穩(wěn)定性、介電性和機(jī)械強(qiáng)度度不易揮發(fā)的高沸點的液體有機(jī)化不易揮發(fā)的高沸點的液體有機(jī)化合物或低熔點的固體有機(jī)化合物合物或低熔點的固體有機(jī)化合物穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑

17、抑制和防止塑料在加工和使用過程抑制和防止塑料在加工和使用過程中因受熱、光及氧等作用而分解變中因受熱、光及氧等作用而分解變質(zhì)質(zhì)硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧化硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧化合物合物0.3%0.5%潤滑劑潤滑劑防止塑料在成型加工過程中粘附在防止塑料在成型加工過程中粘附在模具上模具上提高塑件的流動性提高塑件的流動性硬脂酸及其鹽類硬脂酸及其鹽類1%著色劑著色劑有機(jī)顏料、無機(jī)鹽料、染料有機(jī)顏料、無機(jī)鹽料、染料 0.01%0.02%固化劑固化劑促使合成樹脂進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)或加快促使合成樹脂進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)或加快交聯(lián)反應(yīng)速度交聯(lián)反應(yīng)速度第一章第一章 緒論緒論(1.3.1塑料塑料)第一章第一章 緒論緒論橡膠

18、橡膠天然橡膠天然橡膠合成橡膠合成橡膠通用橡膠通用橡膠特種橡膠特種橡膠丁苯橡膠丁苯橡膠順丁橡膠順丁橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠丁腈橡膠丁腈橡膠乙丙橡膠乙丙橡膠聚硫橡膠聚硫橡膠硅橡膠硅橡膠第一章第一章 緒論緒論(1.3.2合成橡膠合成橡膠)性能：性能：耐水，耐老化性能，特別是耐磨性和耐水，耐老化性能，特別是耐磨性和氣密性好。缺點是不耐油和有機(jī)溶劑，氣密性好。缺點是不耐油和有機(jī)溶劑，抗撕強(qiáng)度小抗撕強(qiáng)度小 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :用途用途：為合成橡膠中最大的品種（約占為合成橡膠中最大的品種（約占50%50%），廣泛用于制造汽車輪），廣泛用于制造汽車輪胎，皮帶等；與天然橡膠共混可作密封材料和電絕緣材料胎，皮帶等；與天

19、然橡膠共混可作密封材料和電絕緣材料nyxCH2CHCH CH2CH2CH性能：性能：彈性、耐老化性和耐低溫性、耐磨彈性、耐老化性和耐低溫性、耐磨性，都超過天然橡膠；缺點是抗撕性，都超過天然橡膠；缺點是抗撕裂能力差，易出現(xiàn)裂紋裂能力差，易出現(xiàn)裂紋 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :用途：用途：為合成橡膠的第二大品種（約占為合成橡膠的第二大品種（約占15%15%），大約），大約60%60%以上用于制造以上用于制造輪胎輪胎 nCH2CCCH2HH第一章第一章 緒論緒論(1.3.2合成橡膠合成橡膠)性能：性能：耐油，耐氧化，耐燃，耐酸堿，耐老耐油，耐氧化，耐燃，耐酸堿，耐老化，耐曲撓性及氣密性都很好；缺點化，耐曲撓性

20、及氣密性都很好；缺點是密度較大，耐寒和彈性較差是密度較大，耐寒和彈性較差 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :用途：用途：制造運輸帶、防毒面具，電纜外皮、輪胎、膠粘劑等制造運輸帶、防毒面具，電纜外皮、輪胎、膠粘劑等 nCH2CCH CH2Cl第一章第一章 緒論緒論(1.3.2合成橡膠合成橡膠)性能：性能：耐油性好，拉伸強(qiáng)度大，耐熱性好；缺點是電絕緣性、耐寒耐油性好，拉伸強(qiáng)度大，耐熱性好；缺點是電絕緣性、耐寒性差，塑性低、難加工性差，塑性低、難加工 nyx CNCH2CHCH CH2CH2CH結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :用途：用途：用作機(jī)械上的墊圈以及制備收音機(jī)和汽車等需要耐油的零件用作機(jī)械上的墊圈以及制備收音機(jī)和汽車等需

21、要耐油的零件 第一章第一章 緒論緒論(1.3.2合成橡膠合成橡膠)性能：性能：分子無雙鍵存在，故耐熱、耐氧化、耐老化性好，使用溫度分子無雙鍵存在，故耐熱、耐氧化、耐老化性好，使用溫度高高 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :用途：用途：制造耐熱膠管、墊片、三角膠帶、輸送帶、人力車胎等制造耐熱膠管、墊片、三角膠帶、輸送帶、人力車胎等 nCH3CH2CH2CH CH2第一章第一章 緒論緒論(1.3.2合成橡膠合成橡膠)性能：性能：是一種耐熱性和耐老化性很好的橡膠，它的特點是既耐高溫，是一種耐熱性和耐老化性很好的橡膠，它的特點是既耐高溫，又耐低溫，彈性好，耐油，防水，其制品柔軟光滑，物理性能又耐低溫，彈性好，耐油，防

22、水，其制品柔軟光滑，物理性能穩(wěn)定、無毒、生物惰性、加工性能好，缺點是機(jī)械性能差，較穩(wěn)定、無毒、生物惰性、加工性能好，缺點是機(jī)械性能差，較脆，易撕裂脆，易撕裂 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式:用途：用途：可用于醫(yī)用材料，如導(dǎo)管，引流管，靜脈插管，人造器管等，可用于醫(yī)用材料，如導(dǎo)管，引流管，靜脈插管，人造器管等，還可用于飛機(jī)、導(dǎo)彈上的一些零部件及電絕緣材料還可用于飛機(jī)、導(dǎo)彈上的一些零部件及電絕緣材料nSiOCH3CH3第一章第一章 緒論緒論(1.3.2合成橡膠合成橡膠)第一章第一章 緒論緒論(1.3.2合成橡膠合成橡膠)n 它是以碳原子為主鏈、含有氟原子的高聚物。氟橡它是以碳原子為主鏈、含有氟原子的高聚物。氟橡膠具

23、有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，它在酸、堿、強(qiáng)氧化劑中膠具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，它在酸、堿、強(qiáng)氧化劑中的耐蝕能力居各類橡膠之首，其耐熱性也很好，缺點的耐蝕能力居各類橡膠之首，其耐熱性也很好，缺點是價格昂貴、耐寒性差、加工性能不好。主要用于高是價格昂貴、耐寒性差、加工性能不好。主要用于高級密封件、高真空密封件及化工設(shè)備中的里襯，火箭、級密封件、高真空密封件及化工設(shè)備中的里襯，火箭、導(dǎo)彈的密封墊圈。導(dǎo)彈的密封墊圈。第一章第一章 緒論緒論纖維纖維天然纖維天然纖維化學(xué)纖維化學(xué)纖維棉花棉花羊毛羊毛木材木材草類草類合成纖維合成纖維：用石油、天然氣等為原料制成：用石油、天然氣等為原料制成的單體，再經(jīng)聚合制成的纖維（如：的

24、單體，再經(jīng)聚合制成的纖維（如：“六六大綸大綸”、碳纖維、光導(dǎo)纖維等）、碳纖維、光導(dǎo)纖維等）人造纖維人造纖維：用木材、草類的纖維經(jīng)化學(xué)加：用木材、草類的纖維經(jīng)化學(xué)加工制成。如粘膠纖維等工制成。如粘膠纖維等第一章第一章 緒論緒論(1.3.3合成纖維合成纖維合合成成纖纖維維第一章第一章 緒論緒論(1.3.3合成纖維）合成纖維）合成纖維的條件：合成纖維的條件：第一章第一章 緒論緒論(1.3.3合成纖維）合成纖維）性能：性能：結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :nC OOCOO (CH2)2O聚對苯二甲酸乙二醇酯聚對苯二甲酸乙二醇酯(滌綸、的確涼滌綸、的確涼)第一章第一章 緒論緒論(1.3.3合成纖維）合成纖維）性能：性

25、能：用途：用途：結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :NH (CH2)6 NH C (CH2)4 COOn聚己二酰己二胺纖維（錦綸聚己二酰己二胺纖維（錦綸66，尼龍，尼龍66）第一章第一章 緒論緒論(1.3.3合成纖維）合成纖維）第一章第一章 緒論緒論(1.3.3合成纖維）合成纖維）性能：性能：結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :nCNCH2CH聚丙烯腈纖維聚丙烯腈纖維(腈綸、人造羊毛腈綸、人造羊毛)第一章第一章 緒論緒論(1.3.3合成纖維）合成纖維）性能：性能：結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :用途：用途：nOHCH2CH聚乙烯醇纖維（維綸、維尼綸）聚乙烯醇纖維（維綸、維尼綸）第一章第一章 緒論緒論(1.3.3合成纖維）合成纖維）性能：性能：

26、用途：用途：nClCH2CH結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :聚氯乙烯（氯綸）聚氯乙烯（氯綸）第一章第一章 緒論緒論1.3.4涂料涂料第一章第一章 緒論緒論(1.3.4涂料涂料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.4涂料涂料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.4涂料涂料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.4涂料涂料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.4涂料涂料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.4涂料涂料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.4涂料涂料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.4涂料涂料)第一章第一章 緒論緒論(1.3.4涂料涂料) 第一章第一章 緒論緒論(1.3.4涂料涂料)第一章第一章 緒論緒論1.3.5膠粘劑膠

27、粘劑固化劑：又稱硬化劑。固化劑：又稱硬化劑。填料：填料的加入可以增加膠粘劑的彈性模量，降低線膨脹填料：填料的加入可以增加膠粘劑的彈性模量，降低線膨脹系數(shù)，減少固化收縮率，增加電導(dǎo)率、粘度、抗沖擊性；系數(shù)，減少固化收縮率，增加電導(dǎo)率、粘度、抗沖擊性；提高使用溫度、耐磨性、膠結(jié)強(qiáng)度；改善膠粘劑耐水、耐提高使用溫度、耐磨性、膠結(jié)強(qiáng)度；改善膠粘劑耐水、耐介質(zhì)性和耐老化性等。但會增加膠粘劑的密度，增大粘度，介質(zhì)性和耐老化性等。但會增加膠粘劑的密度，增大粘度，而不利于涂布施工，容易造成氣孔等缺陷。而不利于涂布施工，容易造成氣孔等缺陷。增韌劑：樹脂固化后一般較脆，加入增韌劑后可提高沖擊韌增韌劑：樹脂固化后一

28、般較脆，加入增韌劑后可提高沖擊韌性。性。稀釋劑：其作用是降低粘度，便于涂布施工，同時起到延長稀釋劑：其作用是降低粘度，便于涂布施工，同時起到延長使用壽命的作用。使用壽命的作用。改性劑：例如，提高膠粘強(qiáng)度可加入偶聯(lián)劑；為促進(jìn)固化反改性劑：例如，提高膠粘強(qiáng)度可加入偶聯(lián)劑；為促進(jìn)固化反應(yīng)可加入促進(jìn)劑等。應(yīng)可加入促進(jìn)劑等。 第一章第一章 緒論緒論(1.3.5膠粘劑膠粘劑)第一章第一章 緒論緒論(1.3.5膠粘劑膠粘劑)樹脂型膠粘劑樹脂型膠粘劑 （1）熱塑性樹脂膠粘劑）熱塑性樹脂膠粘劑 這類膠粘劑使用方便、容易保這類膠粘劑使用方便、容易保存、具有柔韌性、耐沖擊性，初粘能力良好。但耐溶劑存、具有柔韌性、耐

29、沖擊性，初粘能力良好。但耐溶劑性和耐熱性較差，強(qiáng)度和抗蠕變性能低。聚醋酸乙烯酯性和耐熱性較差，強(qiáng)度和抗蠕變性能低。聚醋酸乙烯酯膠粘劑是一種常用的熱塑性樹脂膠粘劑。膠粘劑是一種常用的熱塑性樹脂膠粘劑。（2）熱固性樹脂膠粘劑）熱固性樹脂膠粘劑 膠層呈現(xiàn)剛性，有很高的膠接膠層呈現(xiàn)剛性，有很高的膠接強(qiáng)度和硬度，良好的耐熱性與耐溶劑性，優(yōu)良的抗蠕變強(qiáng)度和硬度，良好的耐熱性與耐溶劑性，優(yōu)良的抗蠕變性能。缺點是起始膠接力較小，固化時容易產(chǎn)生體積收性能。缺點是起始膠接力較小，固化時容易產(chǎn)生體積收縮和內(nèi)應(yīng)力。環(huán)氧樹脂膠粘劑是一種常用的熱固性樹脂縮和內(nèi)應(yīng)力。環(huán)氧樹脂膠粘劑是一種常用的熱固性樹脂膠粘劑。膠粘劑。第一

30、章第一章 緒論緒論(1.3.5膠粘劑膠粘劑)橡膠膠粘劑橡膠膠粘劑 是以氯丁、丁腈、丁苯、丁基等合成橡膠或天然橡膠為基料配制成是以氯丁、丁腈、丁苯、丁基等合成橡膠或天然橡膠為基料配制成的一類膠粘劑。這類膠粘劑具有較高的剝離強(qiáng)度和優(yōu)良的彈性，但其拉的一類膠粘劑。這類膠粘劑具有較高的剝離強(qiáng)度和優(yōu)良的彈性，但其拉伸強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度較低，主要適用于柔軟的或膨脹系數(shù)相差很大的材料伸強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度較低，主要適用于柔軟的或膨脹系數(shù)相差很大的材料的膠接。的膠接。 氯丁橡膠膠粘劑氯丁橡膠膠粘劑 主要由氯丁橡膠、氧化鋅、氧化鎂、填料、抗老主要由氯丁橡膠、氧化鋅、氧化鎂、填料、抗老化劑和抗氧化劑等組成。氯丁橡膠膠粘劑對

31、水、油、弱堿、弱酸、脂肪化劑和抗氧化劑等組成。氯丁橡膠膠粘劑對水、油、弱堿、弱酸、脂肪烴和醇類都具有良好的抵抗力，可在烴和醇類都具有良好的抵抗力，可在-50+80的溫度下工作，但具的溫度下工作，但具有徐變性，且易老化。為改善性能常摻入油溶性的酚醛樹脂，配成氯丁有徐變性，且易老化。為改善性能常摻入油溶性的酚醛樹脂，配成氯丁酚醛膠。酚醛膠。丁腈橡膠膠粘劑丁腈橡膠膠粘劑 其基料為丁腈橡膠。該類膠粘劑的突出特點是耐油其基料為丁腈橡膠。該類膠粘劑的突出特點是耐油性好，并有良好的耐化學(xué)介質(zhì)性和耐熱性能。丁腈橡膠膠粘劑主要用于性好，并有良好的耐化學(xué)介質(zhì)性和耐熱性能。丁腈橡膠膠粘劑主要用于粘接橡膠制品，以及橡

32、膠制品與金屬、織物、木材等的粘結(jié)。粘接橡膠制品，以及橡膠制品與金屬、織物、木材等的粘結(jié)。 第一章第一章 緒論緒論(1.3.5膠粘劑膠粘劑)混合型膠粘劑混合型膠粘劑 又稱復(fù)合型膠粘劑。它是由兩種或兩種以上高聚物彼比摻混或相互又稱復(fù)合型膠粘劑。它是由兩種或兩種以上高聚物彼比摻混或相互改性而制得，即構(gòu)成膠粘劑基料的是不同種類的樹脂或者樹脂與橡膠。改性而制得，即構(gòu)成膠粘劑基料的是不同種類的樹脂或者樹脂與橡膠。（1 1）酚醛）酚醛- -聚乙烯醇縮醛膠粘劑聚乙烯醇縮醛膠粘劑 以甲基酚醛樹脂為主體，以甲基酚醛樹脂為主體，加入聚乙烯醇縮醛類樹脂加入聚乙烯醇縮醛類樹脂(如聚乙烯醇縮甲醛、縮丁醛、縮糠醛等如聚乙烯

33、醇縮甲醛、縮丁醛、縮糠醛等)進(jìn)行改性而成。適用于金屬、陶瓷、玻璃、塑料及木材等的膠接。進(jìn)行改性而成。適用于金屬、陶瓷、玻璃、塑料及木材等的膠接。（2 2）酚醛）酚醛- -丁腈膠粘劑丁腈膠粘劑 綜合了酚醛樹脂和丁腈橡膠的優(yōu)點，綜合了酚醛樹脂和丁腈橡膠的優(yōu)點，膠接強(qiáng)度高、耐振動、抗沖擊韌性好，其剪切強(qiáng)度隨溫度變化不大，膠接強(qiáng)度高、耐振動、抗沖擊韌性好，其剪切強(qiáng)度隨溫度變化不大，可以在可以在-55180下長時間使用，其耐水、耐油、耐化學(xué)介質(zhì)下長時間使用，其耐水、耐油、耐化學(xué)介質(zhì)以及耐大氣老化性能都較好。但是，這種膠粘劑固化條件嚴(yán)格，必以及耐大氣老化性能都較好。但是，這種膠粘劑固化條件嚴(yán)格，必須加壓、

34、加溫才能固化?？捎糜诮饘俸痛蟛糠址墙饘俨牧系哪z接。須加壓、加溫才能固化?？捎糜诮饘俸痛蟛糠址墙饘俨牧系哪z接。聚合官能度數(shù)目與合成材料的關(guān)系聚合官能度數(shù)目與合成材料的關(guān)系第三節(jié)第三節(jié) 高分子化合物生產(chǎn)過高分子化合物生產(chǎn)過程程2. 高分子合成生產(chǎn)過程高分子合成生產(chǎn)過程(1)原料準(zhǔn)備與精制過程：原料準(zhǔn)備與精制過程：包括單體、溶劑、去離子水等原料的貯包括單體、溶劑、去離子水等原料的貯存、洗滌、精制、干燥、調(diào)整濃度等過程相設(shè)備。存、洗滌、精制、干燥、調(diào)整濃度等過程相設(shè)備。(2)催化劑催化劑(引發(fā)劑引發(fā)劑)配制過程：配制過程：包括聚合用催化劑、引發(fā)劑和助劑包括聚合用催化劑、引發(fā)劑和助劑的制造、溶解、貯存、

35、調(diào)整濃度等過程與設(shè)備。的制造、溶解、貯存、調(diào)整濃度等過程與設(shè)備。(3)聚合反應(yīng)過程：聚合反應(yīng)過程：包括聚合和以聚合釜為中心的有關(guān)熱交換設(shè)備包括聚合和以聚合釜為中心的有關(guān)熱交換設(shè)備及反應(yīng)物料輸送過程與設(shè)備。及反應(yīng)物料輸送過程與設(shè)備。(4)分離過程：分離過程：包括未反應(yīng)單體的回收、脫除溶劑、催化劑，脫除包括未反應(yīng)單體的回收、脫除溶劑、催化劑，脫除低聚物等過程與設(shè)備。低聚物等過程與設(shè)備。(5)聚合物后處理過程：聚合物后處理過程：包括聚合物的輸送、干燥、造粒、均勻化、包括聚合物的輸送、干燥、造粒、均勻化、貯存、包裝等過程與設(shè)備。貯存、包裝等過程與設(shè)備。(6)回收過程：回收過程：主要是未反應(yīng)單體和溶劑的

36、回收與精制過程及設(shè)備。主要是未反應(yīng)單體和溶劑的回收與精制過程及設(shè)備。此外三廢處理和公用工程如供電、供氣、供水等設(shè)備。此外三廢處理和公用工程如供電、供氣、供水等設(shè)備。聚合物制造工藝過程舉例聚合物制造工藝過程舉例(1) 原料準(zhǔn)備與精制過程原料準(zhǔn)備與精制過程高分子合成工業(yè)的最主要原料是高分子合成工業(yè)的最主要原料是單體單體，其次是有些生產(chǎn)過程中，其次是有些生產(chǎn)過程中需要加入有機(jī)溶劑，都可能含有雜質(zhì)可能對聚合反應(yīng)產(chǎn)生不利需要加入有機(jī)溶劑，都可能含有雜質(zhì)可能對聚合反應(yīng)產(chǎn)生不利影響影響(單體純度單體純度99%)。單體貯存注意：單體貯存注意：a. 防止單體與空氣接觸產(chǎn)生爆炸、產(chǎn)生過氧化物。防止單體與空氣接觸產(chǎn)

37、生爆炸、產(chǎn)生過氧化物。b. 提供可靠的措施，保證在任何情況下貯罐不會產(chǎn)生過高的壓提供可靠的措施，保證在任何情況下貯罐不會產(chǎn)生過高的壓力，以免貯罐爆破。貯存氣體狀態(tài)單體的貯罐應(yīng)當(dāng)是耐壓容器。力，以免貯罐爆破。貯存氣體狀態(tài)單體的貯罐應(yīng)當(dāng)是耐壓容器。貯罐還應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離反應(yīng)裝置，以減少著火危險。貯罐還應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離反應(yīng)裝置，以減少著火危險。c. 防止有毒易燃的單體泄漏出貯罐、管道和泵等輸送設(shè)備。防止有毒易燃的單體泄漏出貯罐、管道和泵等輸送設(shè)備。d. 防止單體貯存中發(fā)生自聚現(xiàn)象，必要時應(yīng)當(dāng)添加阻聚劑。使防止單體貯存中發(fā)生自聚現(xiàn)象，必要時應(yīng)當(dāng)添加阻聚劑。使用時用用時用NaOH洗滌。洗滌。(2) 催化劑催化劑(或引發(fā)

38、劑或引發(fā)劑)配制過程配制過程常用的引發(fā)劑是過氧化物和偶氮化合物，過硫酸鹽等。常用的催常用的引發(fā)劑是過氧化物和偶氮化合物，過硫酸鹽等。常用的催化劑是烷基金屬化合物化劑是烷基金屬化合物(如烷基鋁，烷基鋅等如烷基鋁，烷基鋅等)，金屬鹵化物，金屬鹵化物(如如TiCl4，TiCl3等等)以及路易士酸以及路易士酸(例如例如BF3、SnCl4，F(xiàn)eCl3等等)。多數(shù)引發(fā)劑受熱后有分解爆炸的危險，干燥、純粹的過氧化物多數(shù)引發(fā)劑受熱后有分解爆炸的危險，干燥、純粹的過氧化物易分解。因此工業(yè)上過氧化物采用小包裝，貯存在低溫環(huán)境中，易分解。因此工業(yè)上過氧化物采用小包裝，貯存在低溫環(huán)境中，并且防火，防撞擊。并且防火，防

39、撞擊。常用的催化劑烷基金屬化合物很危險，易遇空氣燃燒或遇水爆炸。常用的催化劑烷基金屬化合物很危險，易遇空氣燃燒或遇水爆炸。金屬鹵化物易水解生成腐蝕氣體。金屬鹵化物易水解生成腐蝕氣體。(3) 聚合過程聚合過程高分子化合物的平均分子量、分子量分布以及其結(jié)構(gòu)對高分子高分子化合物的平均分子量、分子量分布以及其結(jié)構(gòu)對高分子合成材料的物理機(jī)械性能產(chǎn)生重大影響，并且生產(chǎn)出來的成品合成材料的物理機(jī)械性能產(chǎn)生重大影響，并且生產(chǎn)出來的成品不易進(jìn)行精制提純，因此對聚合工藝條件和設(shè)備的要求很嚴(yán)格：不易進(jìn)行精制提純，因此對聚合工藝條件和設(shè)備的要求很嚴(yán)格：(a)要求單體高純度，所有分散介質(zhì)要求單體高純度，所有分散介質(zhì)(水

40、、有機(jī)溶劑水、有機(jī)溶劑)和助劑的純和助劑的純度都有嚴(yán)格要求。度都有嚴(yán)格要求。(b)反應(yīng)條件的波動與變化，將影響產(chǎn)品的平均分子量與分子量反應(yīng)條件的波動與變化，將影響產(chǎn)品的平均分子量與分子量分布，需要采用高度自動化控制。分布，需要采用高度自動化控制。(c) 對于大多數(shù)合成樹脂的聚合生產(chǎn)設(shè)備，在材質(zhì)方而要求不污對于大多數(shù)合成樹脂的聚合生產(chǎn)設(shè)備，在材質(zhì)方而要求不污染聚合物。染聚合物。 自由基聚合實施方法所用原材料及產(chǎn)品形態(tài)自由基聚合實施方法所用原材料及產(chǎn)品形態(tài)自由基聚合方法：本體聚合、乳液聚合、懸浮聚合、溶液聚合。自由基聚合方法：本體聚合、乳液聚合、懸浮聚合、溶液聚合。離子聚合及配位聚合實施方法主要有

41、離子聚合及配位聚合實施方法主要有本體聚合、溶液聚合本體聚合、溶液聚合兩種兩種方法。在溶液聚合方法中，如果所得聚合物在反應(yīng)溫度下不溶方法。在溶液聚合方法中，如果所得聚合物在反應(yīng)溫度下不溶于反應(yīng)介質(zhì)中而稱為于反應(yīng)介質(zhì)中而稱為淤漿聚合淤漿聚合。離子聚合及配位聚合實施方法所用原材料和產(chǎn)品形態(tài)離子聚合及配位聚合實施方法所用原材料和產(chǎn)品形態(tài)聚合物在聚合反應(yīng)器中分批生產(chǎn)的，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到要求的轉(zhuǎn)化率聚合物在聚合反應(yīng)器中分批生產(chǎn)的，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到要求的轉(zhuǎn)化率時，將聚合物從聚合反應(yīng)器中卸出。時，將聚合物從聚合反應(yīng)器中卸出。進(jìn)料進(jìn)料反應(yīng)反應(yīng)出料出料清理清理a.不易實現(xiàn)操作過程的全部自動化，每一批產(chǎn)品的規(guī)格難以控制不易實現(xiàn)

42、操作過程的全部自動化，每一批產(chǎn)品的規(guī)格難以控制嚴(yán)格一致。嚴(yán)格一致。b.反應(yīng)器單位容積單位時間內(nèi)的生產(chǎn)能力受到影響，不適于大規(guī)反應(yīng)器單位容積單位時間內(nèi)的生產(chǎn)能力受到影響，不適于大規(guī)模生產(chǎn)。模生產(chǎn)。c.優(yōu)點：反應(yīng)條件易控制，便于改變工藝條件。所以靈活性大，優(yōu)點：反應(yīng)條件易控制，便于改變工藝條件。所以靈活性大，適于小批量生產(chǎn)，容易改變品種和牌號。適于小批量生產(chǎn)，容易改變品種和牌號。間歇聚合間歇聚合間歇聚合的特點：間歇聚合的特點：單體和引發(fā)劑（催化劑）等連續(xù)進(jìn)入聚合反應(yīng)器，反應(yīng)得到的單體和引發(fā)劑（催化劑）等連續(xù)進(jìn)入聚合反應(yīng)器，反應(yīng)得到的聚合物連續(xù)不斷地流出聚合反應(yīng)器。目前只有懸浮聚合方法尚聚合物連續(xù)不

43、斷地流出聚合反應(yīng)器。目前只有懸浮聚合方法尚未實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。未實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。連續(xù)聚合連續(xù)聚合a.聚合反應(yīng)條件是穩(wěn)定的，容易實現(xiàn)操作過程的全部自動化，聚合反應(yīng)條件是穩(wěn)定的，容易實現(xiàn)操作過程的全部自動化，機(jī)械化，所得產(chǎn)品的質(zhì)量規(guī)格穩(wěn)定。機(jī)械化，所得產(chǎn)品的質(zhì)量規(guī)格穩(wěn)定。b.設(shè)備密閉，減少污染，適合大規(guī)模生產(chǎn)，勞動生產(chǎn)率高，成設(shè)備密閉，減少污染，適合大規(guī)模生產(chǎn)，勞動生產(chǎn)率高，成本較低。本較低。c.缺點：不宜經(jīng)常改變產(chǎn)品牌號，所以不便小批量生產(chǎn)。缺點：不宜經(jīng)常改變產(chǎn)品牌號，所以不便小批量生產(chǎn)。連續(xù)聚合特點：連續(xù)聚合特點：進(jìn)行聚合反應(yīng)的設(shè)備叫做聚合反進(jìn)行聚合反應(yīng)的設(shè)備叫做聚合反應(yīng)器。根據(jù)聚合反應(yīng)

44、器的形狀主應(yīng)器。根據(jù)聚合反應(yīng)器的形狀主要分為要分為管式、塔式和釜式聚合反管式、塔式和釜式聚合反應(yīng)器應(yīng)器，此外尚有特殊形式的聚合，此外尚有特殊形式的聚合反應(yīng)器例如螺旋擠出機(jī)式反應(yīng)器、反應(yīng)器例如螺旋擠出機(jī)式反應(yīng)器、板框式反應(yīng)器等。板框式反應(yīng)器等。攪拌聚合釜的結(jié)構(gòu)示意圖攪拌聚合釜的結(jié)構(gòu)示意圖聚合反應(yīng)器聚合反應(yīng)器聚合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，生產(chǎn)過程為控制產(chǎn)品平均分子量，要求反聚合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，生產(chǎn)過程為控制產(chǎn)品平均分子量，要求反應(yīng)體系溫度變化小。應(yīng)體系溫度變化小。各種單體的聚合熱（千卡各種單體的聚合熱（千卡/ /克分子）克分子）如何有效的排除聚合反應(yīng)熱，保持反應(yīng)溫度如何有效的排除聚合反應(yīng)熱，保持反應(yīng)溫度釜式

45、聚合反應(yīng)器的排熱方式主要有：釜式聚合反應(yīng)器的排熱方式主要有：夾套冷卻；夾套冷卻；夾套附加內(nèi)夾套附加內(nèi)冷管冷卻，冷管冷卻，內(nèi)冷管冷卻；內(nèi)冷管冷卻；反應(yīng)物料釜外循環(huán)冷卻，反應(yīng)物料釜外循環(huán)冷卻，回流冷回流冷凝器冷卻；凝器冷卻；反應(yīng)物料部分閃蒸，反應(yīng)物料部分閃蒸，反應(yīng)介質(zhì)預(yù)冷。反應(yīng)介質(zhì)預(yù)冷。反應(yīng)物料在反應(yīng)初期都是易流動液體狀態(tài)或氣體。反應(yīng)物料在反應(yīng)初期都是易流動液體狀態(tài)或氣體。高分子合成工業(yè)中聚合反應(yīng)器中的物料形態(tài)可歸納為：高分子合成工業(yè)中聚合反應(yīng)器中的物料形態(tài)可歸納為：(a)高粘度熔體高粘度熔體(均相均相)熔融縮聚、本體聚合熔融縮聚、本體聚合 。(b)高粘度溶液高粘度溶液(均相均相)自由基溶液聚合、

46、離子及配位溶液聚合、自由基溶液聚合、離子及配位溶液聚合、溶液縮聚。溶液縮聚。(c)固體微粒固體微粒-液體分散體系液體分散體系(非均相非均相)自由基懸浮聚合、離自由基懸浮聚合、離子及配位溶液聚合、溶液縮聚。子及配位溶液聚合、溶液縮聚。(d)膠體分散液膠體分散液(非均相非均相)自由基乳液聚合。自由基乳液聚合。(e)粉狀固體粉狀固體(非均相非均相)自由基本體聚合、離子配位本體聚合。自由基本體聚合、離子配位本體聚合。(f)固體制品固體制品(本體澆鑄聚合本體澆鑄聚合)。為使釜式聚合反應(yīng)器中的傳質(zhì)、傳熱過程正常進(jìn)行，聚合釜中必為使釜式聚合反應(yīng)器中的傳質(zhì)、傳熱過程正常進(jìn)行，聚合釜中必須安裝攪拌器。須安裝攪拌

47、器。攪拌器攪拌器螺帶式螺帶式螺軸式螺軸式槳式槳式渦輪式渦輪式推進(jìn)器式推進(jìn)器式錨式錨式渦輪式渦輪式平槳式和錨式平槳式和錨式螺帶式螺帶式粘度粘度(4) 分離過程分離過程聚合反應(yīng)得到的物料，多數(shù)情況下含有未反應(yīng)的單休、催化劑殘聚合反應(yīng)得到的物料，多數(shù)情況下含有未反應(yīng)的單休、催化劑殘渣、反應(yīng)介質(zhì)渣、反應(yīng)介質(zhì)( (水或有機(jī)溶劑水或有機(jī)溶劑) )等。從聚合物中分離未反應(yīng)的單體等。從聚合物中分離未反應(yīng)的單體還具有消除環(huán)境污染的意義。還具有消除環(huán)境污染的意義。(b) 乳液聚合得到的濃乳液或溶液聚合得到的聚合物溶液如果直乳液聚合得到的濃乳液或溶液聚合得到的聚合物溶液如果直接用作涂料、粘合劑，也不需要經(jīng)過分離過程

48、。接用作涂料、粘合劑，也不需要經(jīng)過分離過程。(a) 本體聚合與熔融縮聚得到的高粘度熔體不含有反應(yīng)介質(zhì)，如本體聚合與熔融縮聚得到的高粘度熔體不含有反應(yīng)介質(zhì)，如果單體幾乎全部轉(zhuǎn)化為聚合物，通常不需要經(jīng)過分離過程。如果果單體幾乎全部轉(zhuǎn)化為聚合物，通常不需要經(jīng)過分離過程。如果要求生產(chǎn)高純度聚合物，應(yīng)當(dāng)采用真空脫除單體法。要求生產(chǎn)高純度聚合物，應(yīng)當(dāng)采用真空脫除單體法。(c)自由基懸浮聚合得到固體珠狀樹脂在水中的分散體系?？勺杂苫鶓腋【酆系玫焦腆w珠狀樹脂在水中的分散體系。可能含有少量反應(yīng)單體和分散劑。脫除未反應(yīng)單體用閃蒸能含有少量反應(yīng)單體和分散劑。脫除未反應(yīng)單體用閃蒸(迅速迅速減壓減壓)的方法，對于沸點較

49、高的單體則進(jìn)行水蒸汽蒸餾，使單的方法，對于沸點較高的單體則進(jìn)行水蒸汽蒸餾，使單體與水共沸以脫除。體與水共沸以脫除。(d)離子聚合與配位聚合反應(yīng)得到的如果是固體聚合物在有機(jī)離子聚合與配位聚合反應(yīng)得到的如果是固體聚合物在有機(jī)溶劑中的淤漿液，但是通常含有較多的未反應(yīng)單體和催化劑殘溶劑中的淤漿液，但是通常含有較多的未反應(yīng)單體和催化劑殘渣。因此要首先進(jìn)行閃蒸以脫除未反應(yīng)單體。如果催化劑是低渣。因此要首先進(jìn)行閃蒸以脫除未反應(yīng)單體。如果催化劑是低效的，則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行脫除。用醇破壞金屬有機(jī)化合物，然后用水效的，則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行脫除。用醇破壞金屬有機(jī)化合物，然后用水洗滌以溶解金屬鹽和鹵化物。洗滌以溶解金屬鹽和鹵化物。(e

50、)自由基溶液聚合或離子和配位聚合得到的高粘度溶液。自由基溶液聚合或離子和配位聚合得到的高粘度溶液。合成樹脂合成樹脂加入非溶劑中加入非溶劑中粉狀固體析出粉狀固體析出纖維狀產(chǎn)品纖維狀產(chǎn)品合成橡膠合成橡膠噴入沸騰的熱水中噴入沸騰的熱水中同時進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌同時進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌以直徑以直徑l0-20mm的膠粒析出的膠粒析出(f)膠體分散體系的固體顆粒不能用過濾，而采用噴霧干燥方法。膠體分散體系的固體顆粒不能用過濾，而采用噴霧干燥方法。(5) 聚合物后處理過程聚合物后處理過程(a)工業(yè)采用的合成樹脂干燥主要是氣流干燥和沸騰干燥。當(dāng)合工業(yè)采用的合成樹脂干燥主要是氣流干燥和沸騰干燥。當(dāng)合成樹脂含水時，通常用熱空氣作

51、為載熱體進(jìn)行干燥；當(dāng)含有機(jī)成樹脂含水時，通常用熱空氣作為載熱體進(jìn)行干燥；當(dāng)含有機(jī)溶劑時，則用加熱的氮氣干燥。溶劑時，則用加熱的氮氣干燥。 (b)添加穩(wěn)定劑添加穩(wěn)定劑(熱、光穩(wěn)定劑熱、光穩(wěn)定劑)、潤滑劑、著色劑等組分。、潤滑劑、著色劑等組分。(c)在密煉機(jī)中或?qū)Ｓ没鞜挋C(jī)中進(jìn)行混煉使添加劑與樹脂充分混在密煉機(jī)中或?qū)Ｓ没鞜挋C(jī)中進(jìn)行混煉使添加劑與樹脂充分混合。然后送入擠塑機(jī)中擠出為條狀固體物，再經(jīng)切粒機(jī)切成一合。然后送入擠塑機(jī)中擠出為條狀固體物，再經(jīng)切粒機(jī)切成一定形狀和大小的粒狀塑料。定形狀和大小的粒狀塑料。合成樹脂后處理過程合成樹脂后處理過程(d)進(jìn)行均勻化混合后包裝作為商品出廠。進(jìn)行均勻化混合后包

52、裝作為商品出廠。氣流、沸騰干燥流程氣流、沸騰干燥流程合成橡膠后處理過程合成橡膠后處理過程(a)采用箱式干燥機(jī)或擠壓膨脹干燥機(jī)進(jìn)行干燥。采用箱式干燥機(jī)或擠壓膨脹干燥機(jī)進(jìn)行干燥。(b)充分干燥并冷卻后壓制充分干燥并冷卻后壓制25 kg大塊，包裝為商品。大塊，包裝為商品。(6) 回收過程回收過程(I)合成樹脂合成樹脂生產(chǎn)中回收的溶劑。通常是經(jīng)離心機(jī)過濾與聚合生產(chǎn)中回收的溶劑。通常是經(jīng)離心機(jī)過濾與聚合物分餾得到的。其中可能有少量單體、破壞催化劑用的甲醇物分餾得到的。其中可能有少量單體、破壞催化劑用的甲醇或乙醇等，還可能溶解有聚合物或乙醇等，還可能溶解有聚合物(例如聚丙烯生產(chǎn)中得到的無例如聚丙烯生產(chǎn)中得

53、到的無規(guī)聚合物規(guī)聚合物)，回收過程復(fù)雜。，回收過程復(fù)雜。 (II)合成橡膠合成橡膠生產(chǎn)中回收的溶劑。這些溶劑是在橡膠凝聚釜中生產(chǎn)中回收的溶劑。這些溶劑是在橡膠凝聚釜中同水蒸汽一同蒸出的，含有可揮發(fā)的單體和終止劑如甲醇等。同水蒸汽一同蒸出的，含有可揮發(fā)的單體和終止劑如甲醇等。經(jīng)冷凝后，水與溶劑通常形成二層液相。然后用精餾的方法經(jīng)冷凝后，水與溶劑通常形成二層液相。然后用精餾的方法使單體與溶劑分離，一些高沸點物則作為廢料處理。使單體與溶劑分離，一些高沸點物則作為廢料處理。(III)合成樹脂與合成橡膠的生產(chǎn)過程在上述各過程中的前三種合成樹脂與合成橡膠的生產(chǎn)過程在上述各過程中的前三種過程和溶劑回收過程差

54、別小，生產(chǎn)上的主要差別表現(xiàn)在分離過過程和溶劑回收過程差別小，生產(chǎn)上的主要差別表現(xiàn)在分離過程和后處理過程差異很大。程和后處理過程差異很大。高壓聚乙烯生產(chǎn)流程圖高壓聚乙烯生產(chǎn)流程圖第四節(jié)第四節(jié) 生產(chǎn)流程評價和新工藝、新產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)流程評價和新工藝、新產(chǎn)品的開發(fā)1. 生產(chǎn)流程評價生產(chǎn)流程評價現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)裝置基本是連續(xù)生產(chǎn)。連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)流程現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)裝置基本是連續(xù)生產(chǎn)。連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)流程對于生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的要求較高。間歇生產(chǎn)方式中某一工序發(fā)生對于生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的要求較高。間歇生產(chǎn)方式中某一工序發(fā)生故障對于整個生產(chǎn)裝置的影響小。故障對于整個生產(chǎn)裝置的影響小。高分子化合物生產(chǎn)流程的評價還

55、要從以下各方面進(jìn)行考查：高分子化合物生產(chǎn)流程的評價還要從以下各方面進(jìn)行考查：(1)產(chǎn)品性能的考查產(chǎn)品性能的考查(2)原料路線的考查原料路線的考查(3)能量消耗與利用的考查能量消耗與利用的考查(4)生產(chǎn)技術(shù)水平的考查生產(chǎn)技術(shù)水平的考查2. 聚合方法的選擇聚合方法的選擇高分子化合物工業(yè)生產(chǎn)中同一種聚合物可以用幾種不同的聚合高分子化合物工業(yè)生產(chǎn)中同一種聚合物可以用幾種不同的聚合方法進(jìn)行生產(chǎn)。聚合方法的選擇取決于聚合物性質(zhì)。相同性能方法進(jìn)行生產(chǎn)。聚合方法的選擇取決于聚合物性質(zhì)。相同性能的產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量好，設(shè)備投資少，生產(chǎn)成本低的方法將得到的產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量好，設(shè)備投資少，生產(chǎn)成本低的方法將得到發(fā)展。其他

56、方法則逐漸被淘汰。發(fā)展。其他方法則逐漸被淘汰。例如：聚氯乙烯樹脂的生產(chǎn)工藝?yán)纾壕勐纫蚁渲纳a(chǎn)工藝溶液聚合方法溶液聚合方法乳液聚合方法乳液聚合方法懸浮聚合方法懸浮聚合方法本體聚合方法本體聚合方法原始顆粒粒徑只有原始顆粒粒徑只有1微米左微米左右，適于生產(chǎn)聚乙烯糊。右，適于生產(chǎn)聚乙烯糊。3. 生產(chǎn)工藝的改革生產(chǎn)工藝的改革同一種生產(chǎn)方法由于引發(fā)劑成催化劑的改進(jìn)可以大大縮短聚合同一種生產(chǎn)方法由于引發(fā)劑成催化劑的改進(jìn)可以大大縮短聚合反應(yīng)時間或簡化生產(chǎn)過程，從而增加產(chǎn)量，降低成本。反應(yīng)時間或簡化生產(chǎn)過程，從而增加產(chǎn)量，降低成本。例，高密度聚乙烯的生產(chǎn)，早期用的催化劑效率低，每克催化例，高密度聚乙烯的生

57、產(chǎn)，早期用的催化劑效率低，每克催化劑僅可得聚乙烯數(shù)千克，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。劑僅可得聚乙烯數(shù)千克，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。高效催化劑每克催化劑僅可得聚乙烯最高者甚至達(dá)到幾百萬克，高效催化劑每克催化劑僅可得聚乙烯最高者甚至達(dá)到幾百萬克，簡化了生產(chǎn)工序。近來又開發(fā)了乙烯氣相聚合的方法，進(jìn)一步簡化了生產(chǎn)工序。近來又開發(fā)了乙烯氣相聚合的方法，進(jìn)一步革除了溶劑，更加簡化了生產(chǎn)工序。革除了溶劑，更加簡化了生產(chǎn)工序。高密度聚乙烯生產(chǎn)過程比較高密度聚乙烯生產(chǎn)過程比較開發(fā)高分子合成材料新產(chǎn)品大致步驟開發(fā)高分子合成材料新產(chǎn)品大致步驟第一次評價第一次評價第二次評價第二次評價通用塑料：通用塑料：25-250 kg通用橡膠：通用橡膠：

58、100-1000 kg合成纖維：合成纖維：500-2000 kg4. 新產(chǎn)品的開發(fā)新產(chǎn)品的開發(fā)第五節(jié)第五節(jié) 高分子合成工業(yè)的三廢處理與安全高分子合成工業(yè)的三廢處理與安全1. 三廢來源和處理三廢來源和處理廢氣廢氣主要來自氣態(tài)和易揮發(fā)單體積有機(jī)溶劑或單體合成過程主要來自氣態(tài)和易揮發(fā)單體積有機(jī)溶劑或單體合成過程中使用的氣體。中使用的氣體。粉塵粉塵則主要來自聚合后樹脂干燥過程。則主要來自聚合后樹脂干燥過程。單體污染大氣的途徑大致有以下方面單體污染大氣的途徑大致有以下方面：a.生產(chǎn)裝置密閉性不生產(chǎn)裝置密閉性不夠而造成泄漏；夠而造成泄漏；b.清釜操作中或生產(chǎn)間歇中聚合釜內(nèi)殘存的清釜操作中或生產(chǎn)間歇中聚合釜內(nèi)殘存的單體濃度過高；單體濃度過高；c.干燥過程中聚合物殘存的單體逸入大氣中。干燥過程中聚合物殘存的單體逸入大氣中。高分子合成工廠中污染水質(zhì)的廢水，主要來源于聚合物分離高分子合成工廠中污染水質(zhì)的廢水，主要來源于聚合物分離和洗滌操作排放的廢水和清洗設(shè)備產(chǎn)生的和洗滌操作排放的廢水和清洗設(shè)備產(chǎn)生的廢水廢水。2. 生