高聚物合成工艺学期末复习题

高聚物合成工艺学期末

复习题

Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

聚合物合成工艺学复习题1.简述石油裂解制烯烃的工艺过程。

石油裂解装置大多采用管式裂解炉,石油裂解过程是沸点在350℃左右的液态烃,在稀释剂水蒸气的存在下,于750-820℃高温裂解化为低级烯烃、二烯烃的过程。

2.自由基集合过程中反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关工艺过程如何调节

影响因素:聚合反应温度、引发剂浓、单体浓度、链转剂种类和用量。反应温度的升高,所得聚合物的平均分子量降低严格控制引发剂用量,一般仅为千分之几,严格控制反应温度在一定范围内和其他反应条件；选择适当的分子量调节剂并严格控制其用量,由于聚合物品种的不同,采用的控制手段可能各有侧重,如PVC生产中主要定向单体转移,而速度与温度无关。

3.苯乙烯的本体聚合为例,说明本体聚合的特点。

预聚合:将原料苯乙烯送到苯乙烯贮槽,在高位槽中进行预聚,反应温度为80-100℃,随聚合物浓度升高,预聚温度可提高到115-120℃。而后反应后聚合,在聚合塔内再升温,循环反应,使反应完全。

特点:方法较简单,相对放热量较大,有自动加速效应,形成的聚合物分子量分布较宽,本体聚合流程短,设备少,易于连续化,生产能力大,产品纯度高,透明性好,此法适合生产板材和其他型材。

4.悬浮聚合机械搅拌与分散剂各有什么重要作用,他们对聚合物颗粒状态有什么影响

机械搅拌：防止两项因密度不同而分层；分散剂：防止粘稠的液滴粘结成大粒子进而防止结块。

悬浮聚合反应釜中的单体受到搅拌剪切力的作用,被打碎成带条状,再在表面引力作用下形成球状小液滴,小液滴在搅拌作用下碰撞而凝结成大液滴,重新被打碎成小液滴,而处于动态平衡。

5.悬浮聚合与本体聚合相比有哪些特点

（1)以水为分散介质,价廉,不需回收安全,易分离。（2）悬浮聚合体系粘度低,温度易控制。（3）颗粒形态较大,可以制成不同粒径的粒子。（4）需要一定的机械搅拌和分散剂。（5）产品不如本体聚合纯净。

6.简述PVC悬浮聚合工艺过程。

首先将去离子水,分散剂及除引发剂以外的各种助剂,经计量后加于聚合反应釜中,然后加剂量的氯乙烯单体,升温至规定的温度。加入引发剂溶液或分散液,聚合反应随即开始,夹套同低温水进行冷却,在聚合反应激烈阶段应通5℃以下的低温水,严格控制反应温度波动不超过正负℃。当反应釜压力下降至规定值后结束反应,加入链终止剂,然后进行单体回收、干燥,筛选出去大颗粒后,包装得到产品。

7.试述悬浮聚合中主要影响因素有那些（悬浮聚合中影响颗粒大小及其分布）

反应器几何形状的影响；操作条件的影响；材料因素（如两相液滴动力粘度、密度和表面张力等）；分散剂。

8.苯乙烯悬浮聚合有两种工艺:即高温聚合和低温聚合,分析对比两种方法的配方及工艺过程。

高温:苯乙烯（100）、去离子水（140-160）、NaCO3（10%）、MgSO4(16%)、苯乙烯-马来酸酐共聚物、钠盐、 2,6-叔丁基对苯酚。

工艺过程:苯乙烯高温悬浮聚合在釜式压力反应器中间歇操作,初始反应温度为80℃,然后逐渐升温到140℃,反应时间为5-24小时,然后酸洗,再经离心分离,脱水干燥,添加必要的助剂后制成成品料粒。

低温:苯乙烯 100、过氧化异丙苯、石油醚6-10、紫外线吸收剂（UV-9）、分散剂(PVA）4-6、抗氧化剂、软水200-300。

工艺过程:a.发泡剂处理； b.操作条件：压力（表压）、温度90-100℃、时间4h；c.预发泡；d.熟化；e.成型。

9.苯乙烯及氯乙烯悬浮聚合法的生产工艺及粒子的形成过程有何差别

苯乙烯:生产工艺:原材料：苯乙烯单体、引发剂、阻聚剂、去离子水。

工艺过程：高温聚合和低温聚合,P溶于M,使液滴逐渐变成透明粘稠,最后变成透明的圆球状颗粒,PVC 聚合物不溶于单体,随着聚合物链的增长,逐渐沉淀出来,形成初级粒子,经过凝聚后,形成次级粒子,最后形成不规则不透明的颗粒。

10.自由基溶液聚合中溶剂起什么作用怎么样选择溶剂

作用:a.溶剂对引发剂分解速度的影响；b.溶剂的链转移作用对分子量的影响；c.溶剂对聚合物分子的支化与构型的影响.

溶剂的选择:a.考虑单体在所选择的溶剂中的溶解性；b.溶剂的活性:应当无阻聚或缓聚等不良影响以及考虑对引发剂的诱导分解作用；c.溶剂对聚合物溶解性能和对凝胶效应的影响:选用良溶剂时为均相聚合,有可能消除凝胶效应；d.选用沉淀剂时为沉淀聚合,凝胶效应显着，溶液聚合选择溶剂时应考虑溶剂的Cs 值；e.溶剂的毒性,安全性和生产成本。

11.在自由基溶液聚合中溶剂对分子量及分子结构有什么影响

Cs增大促使产品由高分子量向低分子量转变；可以降低向大分子进行链转移反应,减少了支链结构。12. PAN溶液聚合一步法及二部法的主要区别何在各有何优缺点

一步法:均相溶液聚合,所用的溶剂既能溶解单体,又能溶解聚合物,聚合结束后,聚合可直接纺丝,使聚合纺丝连续化。二步法:非均相聚合,聚合过程中聚合物不断地呈絮状沉淀析出,需经分离以后用合适的溶剂重新溶解,以制成纺丝原液。

一步法只能湿法纺丝且只能生成短纤维,优点是不需要其他溶剂分解,可直接纺丝。二步法:优点:a.水相沉淀聚合通常采用水溶性氧化,还原引发体系,引发剂分解活化能较低,可在30-55℃甚至更低的温度下进行聚合,所的产物色泽较白；b.水相沉淀聚合的反应热易于排除,聚合温度容易控制,从水相得到的产品分子量比较均匀；c. 聚合速率快,聚合物粒子比较均匀,转化率较高；d. 聚合物易于处理,可省去溶剂回收过程。缺点:需使用溶剂重新溶解,以制成纺丝原液,比一步法增加一道生产工序；就聚合物浆状分离,干燥耗能大。

13. 简述溶液聚合生产聚丙烯腈的主要组分及其作用。

单体:丙烯腈,丙烯酸甲酯,第三单体；分散介质:水；引发剂:水溶性的氧化-还原引发体系。

14. 离子型聚合与自由基溶液聚合对溶剂的要求有何区别

离子聚合:需使中性分子生成离子对,此时要求较高的能量,所以生成的粒子不稳定。必须在聚合前用溶剂在低温下使之稳定,不能使用强极性溶剂。多在低温下弱极性溶剂中反应。选择溶剂的原则应考虑溶剂极性大小,对离子活性中心的溶剂化能力,可能与引发剂产生的作用以及熔点或沸点高低,是否容易精制提纯以及与单体,引发剂和聚合物的相容性等因素。

自由基聚合:a.考虑单体在所选择的溶剂中的溶解性；b.溶剂的活性:应当无阻聚或缓聚等不良影响以及考虑对引发剂的诱导分解作用；c.溶剂对聚合物溶解性能和对凝胶效应的影响:选用良溶剂时为均相聚合,有可能消除凝胶效应；d.选用沉淀剂时为沉淀聚合,凝胶效应显着，溶液聚合选择溶剂时应考虑溶剂的Cs 值； e.溶剂的毒性,安全性和生产成本。

15.溶液法生产聚丙烯的配方及物系组成有哪些

丙烯（纯度>%） 25%

汽油(含水量<25PPm) 75%

TiCl3 ~%

Al(Et)2Cl %

H2 100~20PPm

16.比较缩聚与加聚反应特征

缩聚:一般遵守逐步聚合机理,反应过程中有小分子副产物产生,每一步反应的速率和活化能大致相同,反应早期转化率就很高,随后低聚物继续反应,体系由分子量递增的一系列中间产物构成,中间产物的两分子都能发生反应。

加聚:一般遵守连锁聚合机理,活性中心为自由基、阳离子、阴离子等,整个过程由链引发、链增长、链终止等基元反应进行,各基元反应的Rp和Ea相差很大,整个过程中分子量变化不大,转化率逐渐增加,始终由单体、高聚物和引发剂组成。

17.试述缩聚反应的分类及实施方法。

按生成产物的结构分:线型缩聚、体型缩聚。

按参加反应的单体种类分:均缩聚、异缩聚、共缩聚。

实施方法:均缩聚:一种单体参加的缩聚反应；异缩聚:两种单体参加的缩聚反应；共缩聚:均缩聚和异缩聚中加入其它单体进行的缩聚；

线型缩聚:官能度是2的单体进行的缩聚反应；体型缩聚:有官能度大于2的一部分单体进行的缩聚。

18.在熔融缩聚中,可采用什么措施,以加快反应速度和提高缩聚物的分子量

a.保证原料配比等摩尔；

b.保证原料纯度、无杂质；

c.选用合适的催化剂；

d.使反应温度控制在适当的范围；

e.反应前期通入惰性气体,既能防止缩聚物氧化变色,又能降低副产物分压,后期抽真空,使小分子挥发。

聚合物合成工艺学复习题

1.简述石油裂解制烯烃的工艺过程。

2.自由基集合过程中反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关工艺过程如何调节

3.苯乙烯的本体聚合为例,说明本体聚合的特点。

4.悬浮聚合机械搅拌与分散剂各有什么重要作用,他们对聚合物颗粒状态有什么影响

5.悬浮聚合与本体聚合相比有哪些特点

6.简述PVC悬浮聚合工艺过程。

7.试述悬浮聚合中主要影响因素有那些（悬浮聚合中影响颗粒大小及其分布）

8.苯乙烯悬浮聚合有两种工艺:即高温聚合和低温聚合,分析对比两种方法的配方及工艺过程。

9.苯乙烯及氯乙烯悬浮聚合法的生产工艺及粒子的形成过程有何差别

10.自由基溶液聚合中溶剂起什么作用怎么样选择溶剂

11.在自由基溶液聚合中溶剂对分子量及分子结构有什么影响

12. PAN溶液聚合一步法及二部法的主要区别何在各有何优缺点

13. 简述溶液聚合生产聚丙烯腈的主要组分及其作用。

14. 离子型聚合与自由基溶液聚合对溶剂的要求有何区别

15.溶液法生产聚丙烯的配方及物系组成有哪些

16.比较缩聚与加聚反应特征

17.试述缩聚反应的分类及实施方法。

18.在熔融缩聚中,可采用什么措施,以加快反应速度和提高缩聚物的分子量

《高分子合成工艺》作业参考答案

《高分子合成工艺》作业参考答案 第一章 1、单体储存过程中应注意什么问题，储存设备应考虑哪些问题，为什么？答：单体储存过程应该注意： （1）为了防止单体自聚，在单体中添加少量的阻聚剂，如在1，3-丁二烯中加人防 老剂对叔丁基邻苯二酚。 （2）为防止着火事故的发生，单体储罐要远离反应装置，储罐区严禁明火以减少 着火的危险。 （3）防止爆炸事故的发生，首先要防止单体泄漏，因单体泄漏后与空气接触产生 易爆炸的混合物或过氧化物；储存气态单体（乙烯）或经压缩冷却后液化的单体（丙烯、氯乙烯、丁二烯等）的储罐应是耐压的储罐；高沸点的单体储罐应用氮气 保护，防止空气进入。 2、引发剂储存是应注意什么问题？ 答：多数引发剂受热后有分解和爆炸的危险，干燥纯粹的过氧化物最易分解。因此，工业上过氧化物引发剂采用小包装，储存在阴暗、低温条件下，防火、防撞击。 3、聚合反应产物的特点是什么？ 答：聚合物的分子量具有多分散性；聚合物的形态有坚韧的固体、粉状、粒状和高 粘度的溶液；聚合物不能用一般产品精制的方法如蒸馏、重结晶和萃取等方法进行精制和提纯。 4、选择聚合方法的原则是什么？ 答：聚合方法的选择原则是根据产品的用途所要求的产品形态和产品成本选择适当的聚合方法。 自由基聚合可以采用本体、溶液、乳液和悬浮聚合等方法；离子聚合只能采用本体和溶液聚合。 聚合操作可以是连续法或者间歇法；聚合反应器有不同的类别、排热方式和搅拌装置等。 5、如何选用聚合反应器？ 答：根据聚合反应器的操作特性、聚合反应及聚合过程的特征、聚合反应器操作

特性和经济效益等聚合反应的特性以及过程控制的重点，按下列原则选择聚合反应器： 对度高浓物应，在原料配方一定的情况下，当反时物的生成标产）重点在于目1（． 于目标聚合物生成有利时，可选用管式聚合反应器或间歇操作的釜式聚合反应器，当反应物浓度低对目标聚合物生成有利时，可选用连续操作的釜式聚合反应器或多级串联釜式聚合反应器 （2）重点在于确保反应时间的场合可选用塔式或管式聚合反应器 （3）重点在于除去聚合热的场合可以选用搅拌釜式聚合反应器 （4）重点在于除去平衡过程中产生的低分子物的场合，可选用搅拌釜式聚合反应 器，薄膜型聚合反应器或表面更新型聚合反应器 （5）对于高粘度体系，应尽量选择相应的特殊型式的聚合反应器。 6、常见的聚合反应器有哪些？简述釜式聚合反应器结构。 答：常见的聚合反应器有：釜式反应器、管式反应器、塔式反应器、流化床式反应 器、特殊形式聚合反应器。 釜式反应器包括：容器部分、换热装置、搅拌装置、密封装置、其它结构 7、高分子合成工艺路线选择原则？ 答：高分子合成工艺路线的选择原则为：满足产品的性能指标要求；生产的可靠性； 技术上的先进性；经济上的合理性；生产装置大型化；清洁生产、注重可持续发展。 第二章 1、生产单体的原料路线有几条？比较它们的优缺点？ 答：石油化工路线、煤炭路线和其它（农副产品）路线。 对原料来源要求：来源丰富、成本低、生产工艺简单、环境污染小、各种原料能综 合利用、经济合理，可以从着几方面简单分析。 2、简述由最基本的原料（石油、天然气和煤炭）制造高分子材料的过程。 从高分子合成的六个步骤结合具体的例子描述。

高聚物合成工艺学习题集

习题集（348） 第一章绪论（37） 一、判断（10） 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。（） 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。（） 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。（） 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。（） 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。（） 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。（） 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。（） 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。（） 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。（） 10、塑料具有取材容易，价格低廉，加工方便，质地轻巧等优点。（） 二、填空（10） 1、根据产量和使用情况合成橡胶可分为与两大类。 2、离子聚合及配位聚合实施方法主要有与两种方法。 3、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。 4、塑料的原料是合成树脂和。 5、塑料成型重要的有：注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、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。 7、高分子合成工业的基本原料为、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。 9、自由基悬浮聚合得到固体珠状树脂在水中的分散体系。可能含有少量反应单体和分散剂。脱除未反应单体用的方法，对于沸点较高的单体则进行，使单体与水共沸以脱除。 10、离子聚合与配位聚合反应得到的如果是固体聚合物在有机溶剂中的淤浆液，但是通常含有较多的未反应单体和催化剂残渣。如果催化剂是低效的，则应当进行脱除。用破坏金属有机化合物，然后用水洗涤以溶解金属盐和卤化物。

合成高分子材料

第八章合成高分子材料 教学目的： 掌握合成高分子的结构、特性和命名；掌握常见的合成高分子材料（塑料、合成纤维、合成橡胶）的特性；熟悉几种新型高分子材料，导电高分子、医用高分子、可降解高分子、高吸水性高分子；了解复合材料的分类方法以及认识一些复合材料。 教学重点： 合成高分子的结构、特性和命名； 合成高分子材料（塑料、合成纤维、合成橡胶）的特性。 教学难点： 合成高分子的特性和命名。 第一节高分子的结构和特性 一、高分子 1. 高分子 分子由一千个以上原子通过共价键结合形成，分子量可达几万至几百万，这类分子称为高分子，或称高分子化合物。 存在于自然界中的高分子化合物称为天然高分子，如淀粉、纤维素、棉、麻、丝、毛都是天然高分子，人体中的蛋白质、糖类、核酸等也是天然高分子。 用化学方法合成的高分子称为合成高分子，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺(尼龙)等都是常用的合成高分子材料。 2.聚乙烯 从石油裂化可得到乙烯，由n个乙烯分子在一定的反应条件下经聚合可得到聚乙烯分子，反应可表示如下：

乙烯分子是平面分子，分子中所有原子处于同一平面，碳原子之间以双键结合，如图8-1所示。当乙烯分子在催化剂的作用下，双键被打开，CH2—CH2两端的单键可与邻近的乙烯分子连接，发生聚合反应，生成线型(长链状)的聚乙烯分子。通常把乙烯分子称为单体，单体经聚合后得到的聚乙烯分子称为聚合物，或称高聚物。聚乙烯分子中有一个重复的结构单元CH2—CH2，称为链节，n称为聚合度，也就是聚乙烯分子中所含链节的数目。 二、高分子的原料和合成方法 1. 高分子的原料 从农、林副产品、煤或石油中得到的有机小分子化合物作为单体，通过聚合反应可以合成高分子。具体的合成方法有加成聚合、缩合聚合和共聚合等。 2. 加成聚合反应 含有重键的单体分子，如乙烯(C2H4)、氯乙烯(C2H3Cl)、丙烯(C3H6)、苯乙烯等，它们是通过加成聚合反应得到聚合物的。加聚反应后除了生成聚合物外，再没有任何其他产物生成，聚合物中包含了单体中全部原子，如聚乙烯、聚氯乙烯。 C2H4是平面对称分子，当一个Cl原子取代了C2H4分子中的一个H原子后，对称性被破坏了。C2H3Cl分子中若将带氯原子的碳原子看成是头，则不带氯的碳原子就是尾了。氯乙烯分子进行加成聚合反应时，可能产生三种情况：头-头、尾-尾连接；头-尾连接；混乱无序连接，如图8-2所示。从图中看到，第一种连接方式，相邻碳原子上有氯原子；第二种连接方式，碳原子上的氯原子是间隔开的；第三种连接方式是上述两种连接的混合。连接方式不同，所形成的聚氯乙烯分子的结构不同，反映在性质上也就有差异。

浅谈对高分子材料的认识

浅谈对高分子材料的认识 214——马欢欢

高分子材料，顾名思义，是指以高分子化合物为基本组成，加入适当助剂，经过一定的加工制成的材料。高分子材料与我们的生活息息相关。我们身边天然的高分子材料，例如棉花、毛、蚕丝和木材中的纤维素等，是我们生活中重要的一部分。随着社会的发展，开始出现了改性天然高分子材料和合成高分子材料，例如塑料、树脂等，极大地改善了我们的生活条件，推动了社会进步。下面我就简单谈一下我对于高分子材料的认识，主要是高分子材料的分类和应用。 高分子材料有很多种类。从来源来分，可以分为天然高分子材料、改性天然高分子材料和合成高分子材料。举例来说，蛋白质、天然橡胶、纤维素等属于天然高分子材料，改性淀粉、硝化纤维等为改性天然高分子材料，有机玻璃、涤纶、尼龙等为合成高分子材料。 如果根据使用性质来分，可以将高分子材料分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。 塑料是用途最广泛的合成高分子。人们常用的塑料是以合成树脂为基础，再加入塑料辅助剂（如填料、增韧剂、稳定剂、交联剂等）制得的。通常，按塑料的受热行为和是否具备反复成型加工性，可以将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料受热时熔融，可进行各种成型加工，冷却时硬化。再受热，又可熔融、加工，即具有多次重复加工性。如，PE,PET等。热固性塑料受热熔化成型的同时发生交联固化反应，形成立体网状结构，再受热不熔融，在溶剂中也不溶解，当温度超过分解温度时将被分解破坏，即不具备重复加工性。如果按照用途来分，可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。通用塑料一般指产量大、用途广、成型性好、价格便宜、力学性能一般，主要作为非结构材料使用的塑料，如PE、PP、PVC、PS等。工程塑料具有较高的力学性能，能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，并且在此条件下能够长时间使用，且可作为结构材料。如PC、PPO、PPS等。特种塑料一般指具有特种功能，可用于航空航天等特殊应用领域的塑料，如氟塑料、有机硅等。 早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料，是一种高弹性的高分子化合物。橡胶按照来源可以分为天然橡胶和合成橡胶两大类。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（单体）可以合成出不同种类的橡胶。合成橡胶又分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶是指部分或全部代替天然橡胶使用的胶种，如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等，主要用于制造轮胎和一般工业橡胶制品。通用橡胶的需求量大，是合成橡胶的主要品种。

聚合物合成工艺学思考题及其答案资料

第一章 1.简述高分子化合物的生产过程。 答：(1)原料准备与精制过程; 包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。(2)催化剂(引发剂)配制过程; 包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存。调整浓度等过程与设备。(3)聚合反应过程；包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备.(4)分离过程；包括未反应单体的回收、脱出溶剂、催化剂，脱出低聚物等过程与设备。(5)聚合物后处理过程；包括聚合物的输送、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的回收与精制过程及设备。 2 简述连续生产和间歇生产工艺的特点 答：间歇生产是聚合物在聚合反应器中分批生产的，经历了进料、反应、出料、清理的操作。优点是反应条件易控制，升温、恒温可精确控制，物料在聚合反应器中停留的时间相同，便于改变工艺条件，所以灵活性大，适于小批量生产，容易改变品种和牌号。缺点是反应器不能充分利用，不适于大规模生产。 连续生产是单体和引发剂或催化剂等连续进入聚合反应器，反应得到的聚合物则连续不断的流出聚合反应器的生产。优点是聚合反应条件稳定，容易实现操作过程的全部自动化、机械化，所得产品质量规格稳定，设备密闭，减少污染。适合大规模生产，因此劳动生产率高，成本较低。缺点是不宜经常改变产品牌号，不便于小批量生产某牌号产品。 3.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？ 答:合成树脂与合成橡胶在生产上的主要差别为分离工程和后处理工程。 分离工程的主要差别：合成树脂的分离通常是加入第二种非溶剂中，沉淀析出；合成橡胶是高粘度溶液，不能加非溶剂分离，一般为将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中，以胶粒的形式析出。 后处理工程的主要差别：合成树脂的干燥，主要是气流干燥机沸腾干燥；而合成橡胶易粘结成团，不能用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥，而采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥剂进行干燥。 4. 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。 答: 高分子合成工业中:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体;污染水质的废水主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水;废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物.。 对于废气处理，应在生产过程中严格避免设备或操作不善而造成的泄露，并且加强监测仪表的精密度，以便极早察觉逸出废气并采取相应措施，使废气减少到容许浓度之下。对于三废的处理，首先在井陉工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中，不得已时则考虑它的利用，尽可能减少三废的排放量，例如工业上采用先进的不适用溶剂的聚合方法，或采用密闭循环系统。必须进行排放时，应当了解三废中所含各种物质的种类和数量，有针对性地回收利用和处理，最后再排放到综合废水处理场所。 废弃物的回收利用有以下三种途径： 1,、作为材料再生循环利用； 2、作为化学品循环利用； 3、作为能源回收利用

高聚物合成工艺课后题答案

1生产单体的原料路线有哪几种？试比较它们的优缺点？ 答:①石油路线：目前最主要的单体原料路线②煤炭路线：乙炔，电石生产需大量电能，经济上不合理，由于我国历史原因和资源情况，乙炔仍是高分子合成的工业的重要原料。③可再生资源路线，原料不充足，成本高，但充分利用自然资源，变废为宝的基础上，小量生产某些单体出发点还是可取的。 2、如何有C4馏分制取1，3丁二烯？ ①用C4馏分分离出来的丁烯进行氧化脱氢制取②将裂解气分离得到的C4馏分用PM下进行萃取蒸馏抽提制取。 第三章本体聚合 1、简述高压聚乙烯工艺流程 答：精制的乙烯进入一次压缩（一级）；来自低压分离的循环乙烯与相对分子量调节剂混合后，进入一次压缩机入口，压缩至250MPa，然后与来自高压分离器循环乙烯混合后进行二级压缩；冷却单体进入聚合反应器，引发剂溶液用高压泵送入进料口或直接进入气相聚合；然后高压分离、低压分离挤出切粒，未反应单体分离循环使用。 2、高压PE有哪两种主要工艺路线？各有什么特点？ 管式反应器进行、反应釜中进行两条主要工艺路线 管式反应器反应中：物料在管内呈柱塞状流动，无返混现象，反应温度沿反应管长度而变化，得高压聚乙烯分子量分布较宽，耐高压。无搅拌系统，长链分枝少。生产能力取决于反应管参数。 釜式反应器：物料可充分混合，反应温度均匀，还可分区操作。耐高压不如管式，反应能力可在较大范围内变化，反应易控制。PE分布窄，长链分枝多。3、高压PE合成反应条件比较苛刻，具体条件如何？为什么采用这样的工艺条件？ 反应温度设在150℃~330℃，原因有二：①乙烯无任何取代基，分子结构对称，纯乙烯在350℃以上爆炸性分解，从安全角度，避免因某些特殊不可预知的因素造成温度上升，引发事故，故使T＜330℃②PE熔点为130℃，当T＜130℃时造成大量PE凝固，堵塞管道，同样造成反应难以进行，造成事故，故最低温度不低于130℃，一般温度大于150℃。 反应在低压下进行，原因：乙烯常压下位气体，分子间距离远，不易反应，压缩后，分子间距离显著缩短，极大增加了自由基与单体分子之间碰撞几率，易反应，在100~300MPa下，C2H4接近液态烃，近似不可压缩状态，其次T上升，需压力也增加，才能使PE与单体形成均相状态，保持反应顺利进行。 转化率15～30%：明显低于其他单体本体聚合，f造成大量乙烯需要循环使用。—CH高，热容小，f提高1%，温度上升12~13℃，如果反应热不能与时移除，极易造成温度急剧上升，从而造成爆炸发生，故一般提高f困难，另外提高f，

青岛科技大学 高聚物合成工艺学 07级A卷标准答案

（答案要注明各个要点的 评分标准） 一. 填空题（201. 自由基聚合过程典型的实施方法包括 本体聚合 、 溶液聚合 、 悬浮聚合 、 乳液聚合 。 2. 合成橡胶一般采用 溶液聚合 、 乳液聚合 工艺进行聚合。 3. 溶液丁苯胶的合成是按阴离子机理进行反应的。 4. 热塑型酚醛树脂采用 酸法 制备，热固型酚醛树脂应采用 碱法 制备。 5. 制备顺丁胶采用的催化剂（引发剂）为 镍系 ；制备乳聚丁苯胶采用的催化剂（引发剂）为 过硫酸钾 。 6. 两步法合成聚氨酯：首先合成两端为-NCO 预聚物；然后与 二元醇、二元胺 进行扩链反应。 7. 乳液聚合主要组分包括单体、水、引发剂、乳化剂。 8. 双酚A 型环氧树脂的单体分别为和。（写出结构式） C CH 3CH 3OH HO CH 2CH O CH 2Cl 二. 判断并改错（20分，每题2分）（判断对错1分，改正1分） 1. 利用齐格勒-纳塔催化剂可合成LDPE 。（ 错，LDPE →HDPE ） 2. 悬浮聚合突出特点是聚合速度快，同时产物分子量大。（错，悬浮聚合→乳液聚合 ） 3. PVC 的空隙率主要影响材料的强度。（错，强度→ 对增塑剂的吸收 ） 4. 溶液聚合中溶剂极性将影响离子链的增长速度。（ 正确 ） 5. 线型缩聚影响分子量主要因素为官能团转化率、小分子含量及保持熔融状态。 （错，去掉保持熔融状态 ） 6. 聚氨酯具有很高的强度，其中一个原因是分子链上的-C=O 可与另一分子上的C 形成氢键。（C → 另一分子N 上的H ） 7. 乙烯高压聚合，当压力升高，反应过程在均相中进行时，容易产生凝胶物。 （错，容易→不会） 8. 在制备溶液丁苯胶过程中，常加入一定量的四氢呋喃，目的是为了增大苯乙烯在分子链中的嵌段含量。（ 错，嵌段含量→无规含量 ） 9. 高顺式聚丁二烯橡胶所用催化剂是镍系齐格勒-纳塔催化剂。（ 正确 ） 10. 二元胺-二元酸聚酰胺的熔点随主链上的C 原子数目的升高逐渐降低。 （错，逐渐降低→呈锯齿形变化 ） 三. 选择题（20分，每题2分） 1. （ A ）可作为自由基悬浮聚合的引发剂。 A. BPO ； B. K 2S 2O 8； C.K 2S 2O 8-FeSO 4； D. TiCl 3-AlCl 3； 2. 为解决本体聚合过程中反应热导出的问题，一般采用的手段是：（ C ） A. 降低反应温度； B. 加大引发剂用量； C. 分段聚合； D. 共聚其他单体； 3. 离子聚合过程，反应温度将影响（ C ）。

(已排版)聚合物合成工艺学课后习题全解

聚合物合成工艺学课后习题全解 1. 何谓三大合成材料？简要说明他们的特点。 答:（1）用合成的高分子化合物或称做合成的高聚物为挤出制造的有机材料，统称为合成材料。其中以塑料、合成纤维、合成橡胶塑料、塑料合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料。 （2）特点： 塑料是以合成树脂为基本成分，具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等。塑料大多是有机材料，因此其主要的缺点是绝大多数塑料制品都可以燃烧，在长期使用过程中由于光线、空气中氧的作用以及环境条件和热的影响，其制品的性能逐渐变坏，甚至损坏到不能使用，即发生老化现象。 合成橡胶是用化学的合成方法产生的高弹性体。经硫化加工可制成各种橡胶制品。某些种类合成橡胶的橡胶具有较天然橡胶为优良的耐热、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。合成纤维，线型结构的高分子量合成树脂，经过适当方法纺丝得到的纤维称为合成纤维。 合成纤维成纤维与天然纤维相比较，具有强度高、耐摩擦、不被虫蛀、耐化学腐蚀等优点。缺点是不易着色，未经过处理时易产生静电荷，多数合成纤维吸湿性差。 2. 合成高分子化合物的聚合反应主要包括哪两大类？ 答：合成高分子化合物的聚合反应主要包括连锁聚合反应和逐步聚合反应两大类。 3. 单体储存时应注意什么问题，并说明原因？ 答：单体储存时应达到防止单体自聚、着火和爆炸的目的。 （1）防止单体自聚，为了防止单体自聚，在单体中添加少量的阻聚剂。 （2）防止着火，为了防止着火事故发生，单体储罐要远离反应装置，储罐区严禁明火以减少着火的危险。 （3）防止爆炸，防止爆炸事故的发生，首先要防止单体泄露，因单体泄露后与空气接触产生易爆炸的混合物或过氧化物；储存气态单体或经压缩冷却后液化的单体的储罐应是耐压的储罐；高沸点的单体储罐应用氮气保护，防止空气进入。 4. 聚合物反应产物的特点是什么？ 答：①聚合物的相对分子量具有多分散性。 ②聚合物的形态有坚韧的固体、粉状、粒状和高粘度的溶液。 ③聚合物不能用一般产品精制的方法如蒸馏、重结晶和萃取等方法进行精制和提纯。 5. 选择聚合方法的原则是什么？ 答：聚合方法的选择原则是根据产品的用途所要求的产品形态和产品成本选择选择适当的聚合方法。 6. 生产单体的原料路线有几条？试比较它们的优缺点？ 答：工业上生产的高聚物主要是加聚高聚物和缩聚高聚物。当前主要有两条路线。 （1）石油化工路线（石油资源有限））石油化工路线（石油资源有限）石油经开采得油田气和原油。原油经炼制得到石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。

1生活中常见合成高分子材料

11、生活中常见合成高分子材料 [考点解析] 天然高分子（如棉花、羊毛、淀粉、纤维素、蛋白质） 1 ．高分子材料 ,聚乙烯）橡胶、塑料、纤维 2．常见合成高分子 [典例分析]例1．不粘锅内壁有一薄层为聚四氟乙烯的高分子材料的涂层，用不粘锅烹烧菜肴时不易粘锅、烧焦。下列关于聚四氟乙烯的说法正确的是（ ）。 A ．不粘锅涂层为新型有机高分子材料，商品名为 “特氟隆” B ．聚四氟乙烯的单体是不饱和烃 C ．聚四氟乙烯中氟元素的质量分数为76% D ．聚四氟乙烯的化学性质较活泼 解析：聚四氟乙烯仍属于传统的三大合成材料之一——塑料，它的单体是四氟乙烯，属于不饱和卤代烃；其氟元素的质量分数 ；化学性质稳 定，广泛应用于炊具，商品名为“特氟隆”。答案：C 例2．塑料的主要成分是___________，热塑性塑料的特点是___________，热固性塑料的特点是___________。人们根据需要制成了许多特殊用途的塑料，如___________塑料、___________塑料、___________塑料等，其中___________塑料在宇宙航空、原子能工业和其他尖端技术领域将发挥重要的作用。 答案：合成树脂；加热到一定温度可软化甚至熔化，可以反复加工，多次使用；一旦加工成型，就不会受热熔化；工程；增强；改性；工程 分析：了解几种常见塑料的品种、性能及用途。

[自我检测] 1．汽车轮胎的主要成分是（）。 A．塑料B．纤维C．复合材料D．橡胶 2．下列物质不属于塑料的是（）。 A．有机玻璃B．聚四氟乙烯C．电木D．白明胶 3．下列塑料可作耐高温材料的是（）。 A．聚氯乙烯B．聚四氟乙烯C．聚苯乙烯D．有机玻璃 4．丁列物质属于天然纤维的是（）。 A．粘胶纤维B．木材C．丙纶D．涤纶 5．制作VCD、DVD光盘的材料和装修用的“水晶板”，都是有机玻璃。它属于( )。 A．合成材料B．复合材料C．金属材料D．无机非金属材料6．下列有关高分子材料的表述不正确 ．．．的是（）。 A．棉花、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料 B．塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等是合成高分子材料 C．高分子材料是纯净物 D．不同高分子材料在溶解性、热塑性和热固性等方面有较大的区别 7．下列对一些塑料制品的叙述中，不正确的是（）。 A．塑料凉鞋可以热修补，因为制作材料具有热塑性 B．聚乙烯塑料可反复加工多次使用 C．因为塑料制品易分解，塑料制品废弃可采用深埋处理 D．酚醛塑料制品如电木插座不能进行热修补，是因为酚醛塑料不具有热塑性 8. 下列不属于新型有机高分子材料的是（）。 A．高分子分离膜B．液晶高分子材料C．生物高分子材料D．丁苯橡胶9．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是（）。 A．分离工业废水，回收废液中的有用成分 B．食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒 C．将化学能转换成电能，将热能转换成电能 D．海水的淡化 10．材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质。按用途分可分为结构材料、功能材料等；按化学组成和特性又可分成四类，请将下列物质的标号填在相应的空格中： A. 水泥B．半导体材料C．塑料D．超硬耐高温材料E．陶瓷F．普通合金 G．合成橡胶合成纤维H．玻璃 ⑴属于传统无机非金属材料的有；⑵属于新型无机非金属材料的有； ⑶属于金属材料的有；⑷属于高分子材料的有。

高聚物合成工艺学题集

“聚合物合成原理及工艺学” 习题集 四川大学高分子科学与工程学院 第一章绪论 1.试述高分子合成工艺学的主要任务。 2.简述高分子材料的主要类型，主要品种以及发展方向。 3.用方块图表示高分子合成材料的生产过程，说明每一步骤的主要特点及 意义。 4.如何评价生产工艺合理及先进性。 5.开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？ 第二章生产单体的原料路线 1.简述高分子合成材料的基本原料（即三烯、三苯、乙炔）的来源。 2.简述石油裂解制烯烃的工艺过程。 3.如何由石油原料制得芳烃？并写出其中的主要化学反应及工艺过程。 4.画出C4馏分中制取丁二烯的流程简图，并说明采用萃取精馏的目的。 5.简述从三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯），乙炔出发制备高分子材料的主要单体合成路线（可用方程式或图表表示，并注明基本工艺条件）。 6.如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体？ 7.简述苯乙烯的生产方法。 8.试述合成高分子材料所用单体的主要性能，在贮存、运输过程中以及在使用时应注意哪些问题？

9.论述乙烯产量与高分子合成工艺的关系 第三章游离基本体聚合生产工艺 1.自由基聚合过程中反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关？工艺过程中如何调节？ 2.自由基聚合所用引发剂有哪些类型，它们各有什么特点？ 3.引发剂的分解速率与哪些因素有关？引发剂的半衰期的含义是什么？生产中有何作用？ 4.引发剂的选择主要根据哪些因素考虑？为什么？ 5.举例说明在自由基聚合过程中，调节剂，阻聚剂，缓聚剂的作用。 6.为什么溶剂分子的Cs值比调节剂分子的Cs小的多，而对聚合物分子量的 影响往往比调节剂大的多？ 7.以乙烯的本体聚合为例，说明本体聚合的特点。 8.根据合成高压聚乙烯的工艺条件和工艺过程特点，组织高压聚乙烯的生产 工艺流程，并划出流程示意图。 9.高压聚乙烯分子结构特点是怎样形成的，对聚合物的加工及性能有何影响。 10.乙烯高压聚合的影响因素有哪些？ 11.对比管式反应器及釜式反应器生产高压聚乙烯的生产工艺。 12.聚乙烯的主要用途有哪些、可以采用哪些方法改进它的性能，开发新用 途。 13.比较高压聚乙烯及聚苯乙烯的生产工艺流程，改进聚苯乙烯的性能，可采用哪些方法？ 14.试述聚苯乙烯和有机玻璃的优缺点及改性方向。 15.比较聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯本体聚合工艺的异同

高聚物合成工艺学试题两套和答案

高聚物合成工艺学试卷两套和答案 第一套 一. 解释或说明以下基本概念（20分，每题2分） 悬浮聚合；单体在水中，悬浮剂存在下由自由基引发剂引发进行的聚合反应 的制备；采用自由基引发剂，在高温高压下合成的 乳液聚合特点；分子量和聚合速度同时提高 熔融缩聚；在单体和聚合物熔点以上进行的聚合过程 高顺式聚丁二烯；顺式含量打印94%的聚丁二烯 界面缩聚；在两不相容的溶剂界面进行的缩聚反应 双酚A型环氧树脂；由双酚A作为单体组分之一而得到的氧树脂；甲苯二异氰酸酯 氨基树脂；由尿素或三聚氰胺等与甲醛反应得到的树脂 溶液丁苯胶：采用溶液法合成的丁苯胶 二. 填空题（20分，每空1分） 1. 自由基聚合可以采用四种工艺过程，乳液、悬浮、 溶液、本体。 2. 乳聚丁苯橡胶一般分为两种低温、高温。 3. 乳液丁苯胶的合成是按自由基机理进行反 应的。 4. 酚醛树脂是由苯酚与甲醛反应制备 的。 5. 制备采用的催化剂（引发剂）是 43 ；制备采用的催化剂（引 发剂）是33 。

6. 聚氨酯是由异氰酸酯与多元醇反应制备的。反应类 型为聚加成反应。 7. 悬浮聚合主要组分包括悬浮剂、单体、引发 剂、水。 8. 不饱和聚酯树脂的单体分别为不饱和酸酐和二元 醇。 三. 选择题（20分，每题2分） 1. 乳液丁苯胶可选用（ C. ）作为引发剂。 A. ； B. K2S2O8； C. K2S2O84； D. 33； 2. 本体聚合常采用分段聚合工艺，其目的是（ B. ） A. 降低反应温度； B. 导出反应热； C. 提高转化率； D. 简化工艺； 3. 离子聚合过程，一般选择（D ）工艺。 A. 悬浮聚合； B. 乳液聚合； C. 本体和悬浮； D. 本体和溶液； 4. 聚醚型聚氨酯与聚酯型聚氨酯相比具有（C ）。 A. 耐热性好、机械强度高； B.耐热性好、柔韧性好； C. 低温性好、柔韧性好； D. 低温性好、机械强度高； 5. 特点是支链量（多），机械强度（低），可应用于薄膜。 A. 少，低； B. 少，高； C. 多，低； D. 多，高；

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×

高聚物合成工艺学复习

1、为什么要对聚合物进行后处理? 经过分离过程制得的聚合物，含有一定的水分和未脱除的少量溶剂，需要经过脱水和干燥。 2. 合成树脂的后处理过程 潮湿的粉状树脂 稳定剂干燥的粉状树脂 干燥方法：气流干燥和沸腾干燥 3.聚合方法的选择：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。其它方法则逐渐被淘汰。 4.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 答:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体；废水主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水；废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物。对于废气处理，应在生产过程中严格避免设备或操作不善而造成的泄露，并且加强监测仪表的精密度，以便极早察觉逸出废气并采取相应措施，使废气减少到容许浓度之下。对于三废的处理，首先在井陉工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中，不得已时则考虑它的利用，尽可能减少三废的排放量，例如工业上采用先进的不适用溶剂的聚合方法，或采用密闭循环系统。必须进行排放时，应当了解三废中所含各种物质的种类和数量，有针对性地回收利用和处理，最后再排放到综合废水处理场所。废弃物的回收利用有以下三种途径： 1、作为材料再生循环利用； 2、作为化学品循环利用； 3、作为能源回收利用 5.生产单体的原料路线有那些？ 答：石油路线：石油行高温裂解，得到的裂解气经分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等。产生的液体经加氢后催化重整使之转化为芳烃，经萃取分离可得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物。然后可将它们直接用作单体或进一步经化学加工以生产出一系列单体。煤炭路线：煤炭经炼焦生成煤气、氨、煤焦油和焦炭。由煤焦油经分离可得到苯，甲苯、苯酚等。焦炭与石灰石在电炉中高温反应得到电石，电石与水反应生成乙炔，由乙炔可以合成一系列乙烯基单体或其他有机化工原料。其他原料路线：主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料，直接用作单体或经化学加工为单体。 6.成纤聚合物的结构和性质特征： 答：①、聚合物长链必须是线形的，支链应尽可能少，无交联.因为线型大分子能沿纤维的纵方向发生取向，可提高纤维的强度。②、聚合物应具有适当高的分子量,且分子量分布要窄。③、聚合物分子结构应规整，易于结晶，最好能形成部分结晶的结构。④、聚合物大分子中含有极性基团，可增加分子间作用力,提高纤维的物理和机械性能。⑤、结晶性聚合物的熔点和软化点应比允许的使用温度高很多,而非结晶性聚合物其玻璃化温度比使用温度高。⑥、聚合物要有一定的热稳定性，易于加工成纤，并具有实用价值。 7.什么是生物基高聚物？什么是可生物降解高聚物？两者之间有什么区别和联系？答：生物基高聚物：以生物产品为原料制成的高聚物称为生物基高聚物。 生物降解聚合物：能够被细菌、真菌、藻类等微生物分解、破坏的高聚物。 8.可生物降解高聚物在结构上有什么特点？答：①直链、②柔软的链结构、③脂肪族高分子、④宽分子量分布的聚合物、低分子量的低聚物、⑤非晶态聚合物低熔点高分子比、⑥酯键、肽键、⑦亲水高分子、⑧表面粗糙 9.研究可生物降解高聚物的意义何在？答：完全生物降解材料能被微生物完全分解，对环境有积极的作用。 10.具有下述两条件之一的聚合物具有水溶性：a、主链上含有亲水性优良的短链醚键或仲胺键，而形成的聚合物为无定形结构；b、主链为C-C键，但沿主链分布众多的亲水基团。 11.聚电解质：离子型的水溶性聚合物 12.憎水缔合聚合物：憎水缔合聚合物:水溶性聚合物分子中如果含有少量憎水长碳链(C6~18)构成的单体链段，则具有憎水缔合的现象,与一般水溶性聚合物的溶液性质有所不同,因此叫憎水缔合聚合物. 13.吸水性树脂：具有交联结构的水溶性聚合物,失去了水溶性,但具有吸水性和保水性。 14.水凝胶:吸水能力较小的吸水性树脂,吸水量为干树脂百分之数十份。 15高吸水性树脂：吸水量达数10倍以上的称为高吸水性树脂。 16.比较乳液丁苯和溶液丁苯的异同点。 答：1溶聚丁苯橡胶和乳聚丁苯橡胶两种生产方法的原料和配置基本相同，主要原料都是丁二烯和苯乙烯，但是乳液聚合过程中需要几十种助剂，而溶聚丁苯橡胶只需烷基锂作催化剂，和少量几样助剂，溶液配置简单操作方便。而且溶聚无规丁苯橡胶的分子量小，可以填充大量的炭黑和油墨。同时不需要塑炼，低温性能良好，永久变形小，不需要使用，增塑剂，比较容易包锟，在添加原料以后，很容易形成带状，胶片十分光滑，收缩度小，加工过程也比较安全，比起乳聚丁苯橡胶的混炼容量大多了。2溶液聚合转化率理论上可达百分百，反应周期约为乳液聚合周期的一半；乳液聚合转化率一般在70%左右，反应周期约七个小时。3溶聚需要大量的溶剂，使用的催化剂也是不同的，主要产生的橡胶根据催化剂的不同分为几种。分为醇烯系溶液共聚丁苯橡胶和锂系溶液共聚丁苯像胶。锂系溶聚丁苯橡胶可分为两种类型：嵌段型、无规型。这里一般是指：无规型溶聚丁苯橡胶。在生产装置上，需要增添一些设备，主要用于溶剂精制和回收，对水、电、气的需求加大。4乳聚丁苯橡胶的生产过程中，排污量远高于溶聚丁苯橡胶，在生产过程中所产生的污染。5采用溶液聚合法生产丁苯橡胶用到的生产装置应变能力强，适应性强，可迅速转产，改产，可与SBS等共用一套生产装置。6溶液聚合的生产过程较灵活，可以通过控制分子量、分布情况、支化度、苯乙烯含量及嵌段程度来生产各种产品，橡胶烃含量可高达98%。7溶聚丁苯橡胶硫化速度快，加工性能好，胶质纯，硫化剂和促进剂的用量减少，溶聚丁苯橡胶的加工省时、省力、省能。 17.有机硅聚合物：如何提高有机硅聚合物的分子量。 答：提高线型聚合物分子量的合成方法-催化重排 如欲制取分子量较高的线型聚合物(硅橡胶),必须采用高纯度的二氯硅烷单体,实际上这种高纯度单体很难制得.工业上通常由二氯硅烷先转化成环状的四聚体,即八甲基环四硅氧烷,再在酸性或碱性条件下发生催化重排(开环聚合),可获得分子量高达40-80万的线型聚合物. 18.聚乙烯的合成与生产工艺：LDPE生产工艺，气相本体法聚合工艺条件的控制。答：（1）生产工艺控制原料准备：主要是乙烯单体、分子量调节剂的选择与准备。（2）分子量的控制根据PE的分子量的大小可选择相应的分子量调节剂即链转移剂。（3）添加剂：添加剂的种类和用量根据PE的牌号和用途来定。为了便于计量及与PE混合均匀常将添加剂配成浓度为12.0%的白油溶液或分散液。（4）催化剂的配制实际上是聚乙烯引发剂,工业上称催化剂 2 气相本体聚合 1.压力一般在122～303MPa之间；2.温度的确定主要取决于引发剂的类型，反应温度一般在130℃～350℃范围之间；3.反应时间：一般在15s～2min范围内，主要取决于反应器类型和产品的不同牌号。 19聚氯乙烯的合成与生产工艺：悬浮聚合生产工艺条件的控制。 答：1、反应组分的选择和配比：悬浮聚合的反应组分主要包括以下几种：单体、水、引发剂、分散剂、反应助剂。 （1）单体：纯度>99.98% （2）水：去离子水（3）分散剂：分散剂种类的选择直接影响到颗粒的形态，生产过程中的分散效果和产品的性能。 2、助分散剂作用：进一步降低单体表面和单体-水相界面的张力，使聚合物颗粒疏松度进一步增强，另外催化剂、助分散剂的电荷作用，可增强液滴的稳定性，助分散剂实际是一些表面活性剂，一般亲油力>亲水力。 3、分散剂的配比：随分散剂的种类不同，配比略有不同。 4、主分散剂：为水量的0.1%左右 5、助分散剂：为水量的0.001%～0.01% 6、引发剂：油溶性自由基引发剂 7、聚合助剂VCM聚合过程中，为了进一步提高聚合物的性能和改善聚合条件，往往还要加入若干聚合用的助剂。（1）抗氧剂（2）水相阻聚剂（3）防粘釜剂（4）链转移剂（5）抗“鱼眼”剂（6）链终止剂 2、聚合条件的控制（温度、搅拌速度、时间） （1）温度聚合温度的确定主要是根据单体、引发剂和产品的性能来确定。一般聚合温度高于引发剂的分解温度，低于单体和水的沸点温度，一般46～60℃范围内。（2）时间悬浮聚合是间歇式反应，出料是一釜接一釜的进行的，工业上称聚合时间为“干锅”时间，聚合时间由转化率来决定 粘釜产生的原因 a、釜壁由于腐蚀或机械损伤，形成凹凸不平的缺陷，聚合物尤其是少量单体在水相中形成的粒性低聚体在此沉积，与金属釜壁产生范德华力，形成物理吸附。 b、粘附作用，粘稠的聚合物被搅拌力飞溅到釜壁。 防釜措施根据以上原因可采取相应措施如下： a、使聚合釜内壁钝化，最有效的方法，对内壁进行防粘涂布处理。防粘涂层面法方面能利用的文献很多，防粘技术是工厂的商业秘密。 b、加入水相阻聚剂 20.酚醛树脂的合成与生产工艺：碱法酚醛树脂的合成工艺 答：1、合成原理：过量甲醛与苯酚 [mol比为（1.1～1.5）：1] 在碱性条件下进行缩聚就能生成热固性酚醛树脂。其反应可分为三个阶段，每个阶段都可以从树脂的外形及其溶解性来区分。（1）甲阶树脂（A 阶树脂）：苯酚在碱NaOH作用下，生成酚钠，由于酚氧离子的离域化作用，而使邻位、对位离子化，然后甲醛与之发生亲电加成反应。2）乙阶树脂（B阶树脂）：甲阶树脂在 100～130℃加热，进一步反应产生部分交联，即可转变为乙阶酚醛树脂（或B阶树脂），也称半熔树脂，为固体,在丙酮中不溶解，只能溶胀，热塑性较差。3）丙阶树脂（C 阶树脂；在固化成型时形成）在材料成型加工过程中，乙阶材料进一步被加热约120～170°C生成网状结构，这时候苯酚的三个官能团位置全部发生了作用，达到了理想的分子结构，这种树脂已完全硬化失去热塑性，也不溶（或溶胀）于任何溶剂。

高分子期末大作业

1.简答高分子材料体系构成。按循环次数分为哪几类？并举例说明。（6分） 答：高分子材料：macromolecular material，以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 高分子材料按来源分类 高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。 天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质，可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所没有的或较为优越的性能--较小的密度、较高的力学、耐磨性、耐腐蚀性、电绝缘性等。 高分子材料按应用分类 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。 ①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。 ②纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。 ③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。 ④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。 ⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质，添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同，分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。 ⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点，并可根据需要进行材料设计。高分子复合材料也称为高分子改性，改性分为分子改性和共混改性。 ⑦功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息的转换、磁性、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等。 高聚物根据其机械性能和使用状态可分为上述几类。但是各类高聚物之间并无严格的界限，同一高聚物，采用不同的合成方法和成型工艺，可以制成塑料，也可制成纤维，比如尼龙就是如此。而聚