聚合物合成原理

自由基聚合原理、本体聚合

1、自由基聚合过程中的反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关？

答：.自由基聚合过程中反应速度的影响因素有：单体浓度,引发剂浓度,温度等,其中聚合反应速率与单体浓度依次方,引发剂浓度平方根成正比,后者作为自由基机理的判断依据,而温度的影响因不同种类引发剂表现出较大差异.

聚合物分子量的影响因素有：单体浓度、引发剂浓度、温度、链转移以及终止方式等。单体、引发剂浓度表现在：动力学链长与单体浓度成正比，与引发剂浓度的平方根反比，也就是增加引发剂浓度会降低分子量。温度表现在：当引发剂和热引发聚合时，温度升高，产物平均聚合度下降；当光引发、辐射引发聚合时，温度对聚合度，聚合速率影响很小。链转移对聚合度的影响：向引发剂转移，自由基向引发剂转移，导致诱导分解，引发剂效率降低，同时也使聚合度降低；链转移不影响动力学链长，但能使聚合度下降。不同终止方式也会造成分子量的差异，双基终止时Xn大，歧化终止时Xn小。

2、自由基聚合所有引发剂有哪些类型，他们各有什么特点？

答：自由基聚合引发剂类型、特点如下：

a、偶氮类引发剂，带吸电子取代基的偶氮化合物，分为对称和不对称两大类。如：偶氮二

异丁腈（AIBN）

特点：分解反应几乎全部为一级反应，只形成一种自由基，无诱导分解；比较稳定，能单独安全保存；分解时有N2逸出，动力在于生成高稳定的N2。

b、有机过氧类引发剂，如：过氧化二苯甲酰（BPO）

特点：稳定性低，保存是粗产品，使用前要精制；使用温度一般在60-80℃；有氧化性，有诱导分解。

c、无机过氧类引发剂，无机过硫酸盐，如：过硫酸钾K2S2O8和（NH）2S2O8。

特点：这类引发剂能溶于水，多用于乳液聚合和水溶液聚合。

d、氧化—还原引发体系，分为水溶性氧化—还原引发体系和油溶性氧化—还原引发体系

特点：活化能较低，可在较低温度（0—50℃）下引发聚合，具有较快的聚合速率。多用于乳液聚合。

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？

答：引发剂的分解属于一级反应，分解速率与引发剂浓度的一次方成正比。引发剂的半衰期是指引发剂分解至起始浓度一般时所需的时间。因此，引发剂的活性大小可以用分解速率常数kd或半衰期t1/2来表示.分解速率常数越大或半衰期越短，引发剂活性越高。引发剂分解速率常速与温度遵循Arrhenius公式。在不同温度下，测定某种引发剂分解速率常数，对㏑kd与1/T作图，得一条直线，由截距可求频率因子Ad，由斜率求出分解活化能Ed。

4、引发剂的选择主要根据哪些因素考虑？

答：a、首先根据聚合方法选择引发剂类型

本体、悬浮和溶液聚合选用偶氮类和过氧类油溶性有机引发剂

乳液聚合和水溶液聚合选用过硫酸盐—类水溶性引发剂或氧化—还原引发体系

b、根据聚合温度选择活化能或半衰期适当的引发剂，使自由基形成速率和聚合速率适中。

c、在实际聚合研究和工业生产中，一般应选择半衰期与聚合时间同数量级或相当的引发剂。

d、在选择用引发剂时，还需考虑引发剂对聚合物有无影响，有无毒性，使用储存时是否安全等问题。

5、为什么溶剂分子的Cs值比调节剂分子的Cs值小得多，而对聚合物分子量的影响往往

比调节剂大得多？

答：加入分子量调节剂时，聚合度的定量关系为：

其中[S]为调节剂浓度，因为溶剂的浓度远远高于调节剂浓度，聚合物平均聚合度与溶剂的浓度成反比。若要得高分子量产品则应选择Cs值甚小的溶剂。如果要获得较低分子量产品则应选择Cs值高有溶剂。

分子量调节剂：即在聚合体系中添加少量链转移常数大得物质，由于链转移能力特别强，只需加入少量便可明显降低分子量，而且还可以通过调节其用量来控制分子量，因此这类链转移剂又叫分子量调节剂。

6、以苯乙烯的本体聚合为例，说明本体聚合的特点。

答：聚苯乙烯分子量为5-30万，Tg=100℃，透明硬脆，尺寸稳定易加工。其聚合反应单体纯度越高，温度越高，诱导期越短，聚合早期，T升高，反应速率升高；分子量对其力学性能影响很大，过低，机械强度很低，过高，加工性能很差；转化率升高，粘度指数形式增大，热排除就越困难，目前最高可达99.9％。N2保护利于提高透明度，聚合前需除去酚类阻聚剂。

由此可看出本体聚合特点：

优点：a、产品纯净，不存在介质分离问题；

b、可直接制得透明的板材，型材；

c、聚合设备简单，可连续或间接生产。

缺点：体系很粘稠，聚合热不易扩散，温度很难控制，轻则造成局部过热，产品有气泡，分子量分布宽，重则温度失调，引起爆聚。

7、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？

答：由于乙烯分子结构完全对称，无活化取代基，聚合活性极低，因此需要在较激烈条件下（高温、高压）才能使其聚合。而在高温条件下，链自由基容易发生分子内或分子间链转移反应。所生成聚合物链上的自由基可引发乙烯聚合，形成支链。因此，所得聚乙烯结晶度低（50%-70%），相对密度也低（0.91-0.93），故常常被称为低密度聚乙烯（LDPE）。

高压聚乙烯结构决定了其为非极性高分子材料，电绝缘性能优异，较高的化学稳定性，但力学性能不如高密度聚乙烯（HDPE），但具有良好的柔韧性、延伸性和透明性，而成为非常好的膜材料，大量用于农用薄膜、工业包装膜。除此之外，还可用于制造软管、中空容器及电缆绝缘层等。

8、乙烯高压聚合的影响因素有哪些？

答：乙烯高压聚合的影响因素有：

a、压力。气相反应，压力对聚合反应有很大影响，压力增大，聚合物的产率和分子量

增大，同时使聚乙烯分子链中的支链度及乙烯基含量降低，即产品密度增大。工业

压力为150-200MPa。

b、温度。一定范围内，温度升高，聚合反应速率及聚合产率均增高；温度超过一定值

后，聚合物产率、分子量及密度则下降。

c、引发剂。引发剂用量增加聚合反应速率加快，分子量下降，用量约为聚合物量的万

分之一；常用引发剂为：氧、有机过氧化物、偶氮化合物。

d、链转移剂。不同链转移剂会产生差异，丙烯会降低密度，丙醛会使链端带官能团等。

e、乙烯纯度。杂质影响产品性能，且量增使聚合物分子量下降。工业要求乙烯纯度大

于99.95%。常见杂志：甲烷、乙烷、CO、CO2、硫化物等。

1.说明悬浮聚合的特点？

☆优点：（1）体系粒度低，聚合热易扩散，聚合反应温度易控制，聚合产物分子量分布窄；（2）分子量比溶液聚合高，杂质比悬浮聚合的少；（3）聚合产物为固体球状颗粒，易分离，干燥。☆缺点：（1）存在自动加速作用；（2）必须使用分散剂，且在聚合完成后，很难从聚合产物中除去，会影响聚合产物的性能，如外观，老化性等；（3）聚合产物颗粒会包藏少量单体，不易彻底清除，影响聚合物性能。

2.悬浮聚合中机械搅拌与分散剂有什么重要作用？对聚合物颗粒有什么影响？

☆分散剂作用:（1）能将油溶性单体分散在水中形成稳定悬浮液。（2）不对单体产生阻聚或延缓聚合；（3）不污染反应体系，产物，易于分离，去除；（4）聚合温度内化学稳定性好；（5）高分子分散剂应有亲水，疏水基团，易溶于水，能适当增加水相粘度；（6）具有一定表面活性，可起调节表面张力作用。

☆机械搅拌作用：（1）使单体分散成液滴，大液滴变形继续分散成小液滴。（2）但单凭搅拌形成的液滴是不稳定的，特别是聚合进行到一定转化率后，小液滴内溶有小液滴而发粘，此时搅拌作用是促进粘结；

☆对聚合物颗粒影响；悬浮聚合中搅拌速度，分散剂的种类和用量是决定单体大小及分布的重要因素，同时也决定了最终聚合物的珠粒的大小和均匀度，搅拌速度越大，聚合物颗粒越细。在其他条件不变的时，一般通过调节搅拌速度来控制聚合物颗粒大小是最方便的。3均相与非均相的离子状态有何区别？他们是怎样形成的？

☆均相聚合的粒子状态：正常:外表光滑，大小均匀，内部为实心，透明有光泽的小圆球。不正常操作：粒子形态，结构变坏（一定要避免）。

☆非均相聚合过程：不透明粒子，外表比较粗糙，内部有一些空隙。☆均相粒子形成过程（PS,PMMA）：常生成透明，光滑，圆珠型离子。（1）聚合初期:单体经搅拌形成0.5—5mm 均相液滴，分散剂保护下，适当温度，引发剂分解为自由基，单体分子开始链引发；（2）聚合物反应中期：a,中前期：均相，链增长缓慢，产物、粘度、放热均增大，液滴体积减小，进入液滴聚集结块危险期，约20%转化。b:中后期：粘度增大，速度、放热量达到最大，约70%转化后，单体减小，速度减慢，液滴内大分子链增大，链活动受限。C:聚合反应后期：转化率达到80%，单体减少，大分子链增加，使粒子弹性消失，变坚硬，可升温使残余单体作用，完全固化后得到均匀的球状粒子。

☆非均相粒子形成过程(PVC)：常生产不透明、不规则的颗粒或粉末。

单体→微小液滴（搅拌0.05--0.3mm水溶性分散剂）→保护膜（液滴）→链增长（引发剂分解）→原始微粒（1-2%转化）→初级粒子核（0.1-0.2um）→初级粒子（0.2-0.4um）→聚集体（絮凝4-10%转化）→熔融聚合体（85-90%，0.6-0.8um）.

4.紧密型与疏松型颗粒的PVC有何区别？

☆紧密型树脂（XJ-）：内孔隙小，吸增塑剂差，加工性能差、制品性差。☆疏松性树脂（XS-）：内空隙多，即增速剂强，快、易于塑化.

具体形态取决于：分散剂（主要作用）、搅拌强度。如明胶得XJ-，聚乙烯醇、甲基纤维素醚的XS-.

5.常见悬浮剂有哪些类型，各有什么特点？

☆类型:(1)水溶性的高分子化合物；(2)不溶于水的无机粉末。

☆特点；水溶性的高分子化合物有聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸的盐类、甲基纤维素、羟甲基纤维素和明胶等。有两部分组成：一部分是亲水基团；一部分是亲油基团。当在单体-水体系中，加入聚乙烯醇时，单体液滴周围吸附一层PV A分子，PV A分子的亲油基指向单体，亲水基指向介质水。

不溶于水的无机粉末碳酸钙、碳酸镁等，无机粉末的悬浮机理是它们被吸附在单体液滴表面

上，起着机械隔离的作用。

6.悬浮聚合中的主要物系组成及其作用？

（1）单体：作为原料参加反应（2）引发剂：分解产生自由基引发单体反应；（3）悬浮剂：将油溶性单体分散在水中形成稳定的悬浮液（4）分散介质水：维持单体和聚合物粒子成分散悬浮状，热交换介质；

7.悬浮聚合过程中的影响因素有哪些？

（1）机械搅拌作用使单体层分散为液滴，大液滴继续分散成小液滴。（2）表面张力：单体和水之间存在表面张力，使液滴力图保持球形，表面张力越大，形成的液滴越大。搅拌剪切和表面张力作用相反，单体颗粒在这两种力的作用下，是分散和聚集构成动态平衡，最后达到一定的平均粒度，但粒度大小仍有一定的分布。

8简述PVC悬浮聚合的工艺过程？

（1）利用聚合反应的温度控制聚氯乙烯树脂的平均分子量加料与控温：在聚合反应釜中加入去离子水、分散剂、各种助剂、氯乙烯单体。加热到聚合温度，最后加入引发剂溶液。聚合反应开始，夹套低温通水冷却，严控温度波动范围。压力下降到0.5-0.65MPa而结束反应。（2）分离：加入链终止剂终止反应或减压脱除未反应单体，经过汽提继续分出单体，再经离心分离工段，脱除水分。

（3）聚合物后处理：去水滤饼送入卧式沸腾干燥器进行两次干燥，干燥后的聚氯乙烯树脂经筛选除去大颗粒树脂后,包装得悬浮聚氯乙烯树脂成品.

乳液聚合

1、试述乳液聚合的物系组成及其作用。

答：乳液聚合物系及其作用为：

a、单体，作为原料参与聚合反应，通常占体系重量的30%-60%。单体的水溶性会影响

反应地点及成核机理、动力学、进而影响聚合速率，多数为油溶性单体，基本不溶

或微溶于水。单体的纯度也有严格要求。

b、乳化剂，是表面活性剂，为一种可形成胶束的物质。通常由亲水的极性基团和亲油

的非极性基团组成。在乳液聚合中的作用在于：降低表面张力时，单体分散成细小

液滴；在液滴表面形成保护层，防止凝聚，稳定乳液；形成胶束，使单体增溶。

c、引发剂，引发剂要求不溶于单体，溶于水相。分为无机过氧化物（如过硫酸盐）、

水溶性氧化-还原引发剂、油溶性氧化剂-水溶性还原引发剂，后者应用最多，作用

在于在水相中进行氧化-还原反应产生自由基从而引发反应。

d、分散介质，分散介质通常是水，其用量占总体系重量的40%-70%，除了起分散作用

外，水还是体系中其他组分如乳化剂、引发剂等的溶剂。

2、乳液聚合生产方法有哪些特点？

答：乳液聚合是指在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成乳状液，由水溶性引发剂引发而进行的聚合反应。其特点为：

优点：a、以水为介质，廉价安全，聚合热易扩散，聚合温度易控制；

b、聚合体系在反应后期粘度也很低，也适于制备高粘性聚合物；

c、聚合速率快，能获得高分子量的聚合产物，可低温聚合；

d、可直接以乳液形式使用。

缺点：a、需固体产品时，乳液需经凝聚、洗涤、脱水、干燥等工序，分离繁琐，成本高；

b、产品中留有乳化剂等杂质，产品纯净性差。

3、乳状液与悬浮液有什么不同？

答：乳状液是指一种液体以液珠形式分散在与它不相混溶的另一种液体中而形成的分散体系。

2、悬浮液是指固体颗粒分散于液体中，因布朗运动而不能很快下沉，此时固体分散相与液体的混合物称悬浮液。悬浮液中的固体颗粒的粒径为10^-3~10^-4cm，大于胶体。

两者的不同在于：

乳状液的分散剂是液体，分散质也是液体；

悬浮液的分散剂是液体，分散质却是固体；

乳状液的粒径比悬浮液的粒径小得多。

4、乳化剂的类型有哪些？各有什么特点?

答：乳化剂按亲水基团的性质分成四类。

a、阴离子型，亲水基团一般为-COONa，-SO4Na，-SO3Na等，亲油基一般是C11—C17

的直链烷基，或是C3—C8烷基与苯基结合在一起的疏水基；PH大于7时使用；

b、阳离子型，为胺盐和季铵盐；PH﹤7使用；

c、非离子型，为聚乙烯醇，环氧乙烷聚合物等；

d、两性乳化剂，亲水基兼有阴、阳离子基团。如氨基酸等。

乳液聚合最常用阴离子型乳化剂，非离子型乳化剂一般用作辅助乳化剂与阴离子型乳化剂配合使用以提高乳液的稳定性。

5、胶束是怎样形成的？什么是胶束的增容作用。

答：乳化剂溶于水的过程中发生如下变化：

低浓度时，乳化剂亲水基朝下表面张力下降，浓度一定时，亲水基呈如图形状形成胶束。形成胶束后，乳化剂的浓度很低时，如1-2%，呈球形胶束，直径4-5nm，由50-100个乳化剂分子组成。当浓度较大时，呈棒状胶束，长度可达100-300nm。增溶胶束是指油溶性单体进入胶束，形成的含有单体的胶束。增溶作用是指油溶性单体由少量的单体按照其在水中的溶解度以单分子状体溶于水中形成真溶液。加入乳化剂后，由于可形成增溶胶束，使单体在水中总的溶解性增加。很少量单体溶于水中，少部分单体进入胶束，大部分单体经搅拌形成小液滴，液滴吸附乳化剂形成带电保护层，体系得以稳定。

6、解释表面活性剂的CMC。

答：CMC是指临界胶束浓度，表面活性剂的CMC是指表面活性剂开始形成胶束时的最低浓度。CMC越小，越易形成胶束，表面活性剂能力越强；在CMC下，溶液的许多物理性质发生突变。

7、表面活性剂的HLB与性质有何关系？

答：HLB是指亲水亲油平衡值，表面活性剂的HLB值是衡量亲水基和亲油基对表面活性剂性质的贡献。HLB值增加，亲水性也随之升高。HLB值为3-6，油包水型W/O；7-9时为润湿剂；8-18时为水包油型O/W；13-15为洗涤剂；15-18为增溶剂。其中O/W型为经典乳液聚合。

8、试阐述乳液聚合反应机理及聚合过程三个阶段的特征。

答：乳化剂、单体有三种存在形式，构成一个动态平衡。首先水溶性引发剂加入体系后溶于水相，并在水相中反应生成自由基。水相生成的自由基，可以与溶于水相中的单体反应生成单体自由基，也可进入增溶胶束与单体反应，还可进入单体液体与单体反应。其中主要聚合是发生在增溶胶束中，这样，自由基一旦进入胶束，就引发其中的单体聚合。形成被单体溶胀的聚合物乳液体颗粒（乳胶粒）-----成核作用。液滴中的单体则通过水相进入胶束内，以补充聚合消耗。

聚合过程分为三个阶段，a、加速期b、恒速期c、降速期

a、加速期为胶束成核和乳胶粒生成阶段。在此阶段，单体液滴、胶束与乳胶粒并存，胶束

不断减少，乳胶粒逐渐增加，聚合速率加快，直到转化率达10%左右，未成核胶束消失，乳胶粒数恒定转入第二阶段恒速期；

b、恒速期为乳胶粒长大阶段，乳胶粒数恒定。此阶段乳胶粒不断长大，直径可达50-200nm。

乳胶粒数量恒定，液滴存在使乳胶粒内单体浓度恒定，因此聚合速率恒定，而单体逐渐消耗，单体液滴不断缩小。单体液滴数量不断减小，直至单体液滴消失。转入第三阶段降速期；

c、降速期为聚合完成阶段。乳胶粒内的单体得不到补充，单体浓度下降，聚合速率逐渐下

降，直至反应结束。

各阶段特征具体见下表：

溶液聚合

1、自由基溶液聚合的特点有哪些？

答:溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应。其特点有：优点：a、体系粘度低，较少凝胶效应，益混合与传热。

b、体系中聚合物浓度低，向高分子的链转移生成支化或交联产物较少，，因而产物分子量易控制，分子量分布较窄。

c、可以溶液方式直接成品。

缺点：a、单体浓度低，是聚合速率慢，设备生产能力及利用率低

b、易向溶剂链转移，使分子量偏低应此必须选择链转移常数小的溶剂，否则链转移会限制聚合产物的分子量

c、溶剂分离回收费高。

2、自由基溶液聚合溶剂起什么作用？怎样选择溶剂

答：（1）溶剂对引发剂的分解速率的影响：溶剂对有机过氧类引发剂分解速率产生影响，不同溶剂对有机过氧类分解速率增加的顺序为芳香类、醇类、酚类、醚类、胺类。溶剂对偶氮类引发剂分解速率一般不产生影响，偶氮类引发剂中只有偶氮二异丁酸甲酯可被溶剂诱导而加速分解。（2）溶剂的链转作用及其对聚合的速率和聚合物相对分子质量的影响：在自由基溶液聚合中，存在有链自由基与单体的链增长反应和链自由基向溶剂的转移反应。（3）溶剂对聚合物大分子的支化。形态。和相对分子质量的质量分布影响：在溶液聚合中，如果聚合物熔于某溶剂中所得的溶剂粘度比较低，当加入少量不良溶剂使之析出后，则由于自动加速现象会形成相对分子质量特别高的聚合物。

溶剂的选择：1溶剂对自由基聚合不能有缓聚与阻聚等不良影响。2溶剂的链转移作用几乎是不能避免的，为了得到一定相对分子质量的聚合物，溶剂的cs不能太大，即kp》ktr，s。3如果要得到聚合物溶液，则选择聚合物的良溶剂，而要得到固体聚合物，则应选择聚合物的非溶剂。4尚需考虑毒性和成本问题。

3、在自由基溶液聚合中的溶剂对分子量及分子结构有什么影响？

答：溶剂对分子量影响表现在：向溶剂链转移的结果使分子量降低。具体表现在

]

[][)1(1m s cs xn xn +=链转移反应与单体，溶剂性质，温度有关。从而可以选择不同溶剂（链转移作用）来对分子量进行控制。

溶剂对分子结构的影响表现在：对聚合物的溶解和凝胶效应的影响。良溶剂为均相聚合，【m 】不高时，可消除凝胶效应；沉淀剂为沉淀聚合，聚合物分子量呈卷曲或球形构型。高浓度时，聚合物呈溶胀状态析出。凝胶效应显著，Rp 上升；劣溶剂时介于两者之间。因此溶剂能一定程度上控制聚合物分子量及增长链分子的分散状态和构型，有溶剂时减少大分子支链，降低支化度，无溶剂是多呈支链结构。

4、 PAN 溶液聚合一步法及二步法的主要区别何在？各有何优缺点？

答：一步法就是均相溶液聚合即所用的溶剂即能溶解单体又能溶解聚合物。

特点：1聚合结束，溶液可直接纺丝。2生产连续化；3要增加溶剂回收的工序

二步法就是非均相缩聚，介质只能溶解或部分溶解单体而不能溶解所得的聚合物。聚合过程中，聚合物不断地呈絮状沉淀析出。

特点：1温度低；2产品色泽洁白，3聚合物分子量分布较窄；4聚合速度快，转化率高，节省了溶剂会手工序。

5、 简述溶液聚合法生产聚丙烯腈的主要组分及其作用。

答:溶液聚合生产聚丙烯腈主要组分为：

a 、 单体，其共聚物一般为三元共聚物，分为

第一单体：AN ；为共聚物主要组成原料；

第二单体：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯；用于克服脆性，改

善柔性，增加弹性。用量5%-10%；

第三弹体：为含酸性（或碱性）基团的乙烯单体，有与染料结合的基团，改

善腈纶纤维染色性。用量<5%;

b 、 引发剂，以AIBN 为引发剂，用以引发产生自由基；

c 、 溶剂，51-52%的NaSCN 水溶液为溶剂，提共聚合场所，并适当参与反应。

6、 PAN 二步法生产中为什么可以少加或不加第三单体。

答：第三单体主要是改进腈纶纤维的染色性，当用PAN 二步法生产时，氧化-还原体系中以过硫酸盐为氧化剂，可以使丙烯腈分子中含有磺酸基团，可染色性增强，使第三单体用量减少或不加第三单体。

离子聚合

1、 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。可能与引发剂成圣的作用以及熔点或沸点高低，是否易精致提纯以及与单体、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 、选用沉淀剂是为沉淀聚合，凝胶效应显著。溶剂聚合选择溶剂时应考虑溶剂Cs 值e 溶剂的毒性。安全性和生产成本。

2、 阴离子配位催化剂的主要组成有哪些？

主催化剂：由周期表中第3-8族的过渡金属构成的化合物

助催化剂：由周期表中1-3族的金属的有机化合物组成

第三组分：通常是具有给电子能力的路易斯碱，如含N，P和O等化合物，可以提高催化剂的定向性和引发活性

3、如何提高配位催化剂的效率。

加入第三组分，扩大催化剂的表面积，增加活性组分的有效活性中心

4、什么是活性聚合

引发体系在引发之前，预先100%迅速变为活性中心，然后以相同的速率同时引发单体增长，至单体耗尽人保持活性

5、何谓定向聚合？

可以生成高度立体规整的聚合物，即链节的立体构型沿分子链具有规整的排列的聚合反应6、目前哪些高分子物是采用离子型和配位阴离子型合成工艺来生产的？写出反应式并注

明所用催化剂。

离子型：SBS 丁二烯，苯乙烯有机锂配位聚合：PE 乙烯Z-N催化剂

7、铝-钛催化剂为何能制得结构规整的聚烯烃

乙烯先于钛原子配位，然后插入Ti-C键并与之形成桥键。当单体与聚合物链的次甲基生成 键的同时，原来的碳-铝桥键破裂而形成新的碳-铝桥键，因此增长一个链节。如此重复进行则得聚乙烯大分子。

8、比较正、负离子聚合，配位阴离子聚合，自由基聚合的特征。

自由基：慢引发，快增长，速终止，有转移阴离子：快引发，慢增长，无终止阳离子：快引发，快增长，易转移，难终止

配位聚合：1 采用Z-N型催化剂；2 聚合机理为配位聚合；3具有定向性；4配位聚合用的单体有选择性；5 溶剂要求严格

缩聚反应

1、试述缩聚反应的分类及实施方法

分类：按反应热力学特征分为：平衡缩聚（可逆）和不平衡缩聚（不可逆）；按所生成产物的结构分：线性缩聚和体型缩聚；按参加反应单体种类分：均缩聚、异缩聚和共缩聚

实施方法：熔融缩聚，聚合温度高于单体和缩聚物熔点，反应在熔融状态下进行。

溶液缩聚，单体加适量催化剂，在溶液中进行的聚合方法称为溶液聚合。

界面缩聚，两种单体分别溶于互不相容的两种溶剂中，在两相界面处进行缩聚反应。

乳液缩聚，单体溶解于有机溶剂中，并以乳液状分散于水中进行聚合的方法。

固相缩聚，在原料和聚合物熔点一下进行的缩聚称为固相聚合。

2、在生产中，熔融、溶液、界面缩聚对单体的纯度、单体克分子比要求不同，为什么？

熔融聚合：对原料单体纯度的数值要求精确，否则，投入原料的比例有误差，直接影响产物的分子量；单官能团的杂质易引起封端作用；有些杂质影响反应速度，产物结构，分子量分布等等。

溶液聚合：总希望单体浓度尽可能高的情况下进行，但浓度太高会使反应物料变得粘稠影响正常反应。

界面缩聚：静态界面缩聚与单体浓度无关，动态界面缩聚，对单体浓度较高。

3、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分子量？

对于平衡缩聚，需高温减压，脱出小分子副产物，以提高分子量

4、比较熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚的特点。

熔融缩聚：1反应温度高；2反应时间长；3常在惰性气体保护下反应，以减少副反应的发生；4反应后期需在高真空度下进行

界面缩聚：1反应为复相反应；2属于不可逆聚合；3常使用高活性单体，速度快；4扩散速度控制反应速度

溶液缩聚：1温度较低，反应缓和且平稳；2产物溶液可直接利用；3有利于热交换，避免局部过热；4反应工艺复杂

5、写出下列缩聚物的合成反应式。

*由己内酰胺开环聚合合成尼龙-6.

*由双酚A和光气合成聚碳酸酯.

*由对苯二甲酰氯和双酚A合成聚芳酯.

6、写出聚对苯二甲酸丁二酯，PET生产的基本化学反应式。

7、为什么说界面缩聚受扩散控制。

答：由于扩散速度比反应速度慢，界面处反应速度很快，单体供应靠扩散速率决定。因此整个界面缩聚反应速度受扩散控制。

聚合物多元醇(POP)项目可行性研究报告

聚合物多元醇（POP）项目可行性研究报告 中咨国联出品

目录 第一章总论 (9) 1.1项目概要 (9) 1.1.1项目名称 (9) 1.1.2项目建设单位 (9) 1.1.3项目建设性质 (9) 1.1.4项目建设地点 (9) 1.1.5项目负责人 (9) 1.1.6项目投资规模 (10) 1.1.7项目建设规模 (10) 1.1.8项目资金来源 (12) 1.1.9项目建设期限 (12) 1.2项目建设单位介绍 (12) 1.3编制依据 (12) 1.4编制原则 (13) 1.5研究范围 (14) 1.6主要经济技术指标 (14) 1.7综合评价 (16) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (18) 2.1项目提出背景 (18) 2.2本次建设项目发起缘由 (20) 2.3项目建设必要性分析 (20) 2.3.1促进我国聚合物多元醇（POP）............................................................................. 产业快速发展的需要 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (21) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (22) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (22) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (22) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (23) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (23) 2.4项目可行性分析 (24) 2.4.1政策可行性 (24) 2.4.2市场可行性 (24) 2.4.3技术可行性 (24) 2.4.4管理可行性 (25) 2.4.5财务可行性 (25) 2.5聚合物多元醇（POP）...................................................................................................... 项目发展概况2 2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (26) 2.5.2试验试制工作情况 (26) 2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (26)

聚合物合成工艺学思考题及其答案知识讲解

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

纳米材料的自组装综述

纳米材料的自组装综述 专业：高分子材料与工程 摘要： 自组装技术是制备纳米结构的几种为数不多的方法之一。本文对最近几年自组装技术在纳米科技领域中的一些重大突破和成果进行较为系统地综述,主要包括以下几个方面:自组装单层膜、纳米尺度的表面改性、超分子材料、分子电子学与光子晶体。 关键词： 自组装; 纳米技术; 材料；超分子材料 1 引言 纳米科学与技术是一门在0. 1～100 nm 尺度空间研究电子、原子和分子运动规律和特性的高技术学科。它以现代先进科学技术为基础,是现代科学(混沌物理、量子物理、介观物理、分子生物学) 和现代技术(计算机技术、微电子技术、扫描隧道显微技术、核分析技术) 相结合的产物。它的最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子,制造具有特定功能的产品。纳米技术作为21 世纪新的推动力,将对经济发展、国家安全、人民生活、以至于人们的思维产生深远的影响[1 ] 。 自组装是在无人为干涉条件下,组元自发地组织成一定形状与结构的过程[2 ] 。自组装纳米结构的形成过程、表征及性质测试,吸引了众多化学家、物理学家与材料科学家的兴趣,已经成为目前一个非常活跃并正飞速发展的研究领域[3 ] 。它一般是利用非共价作用将组元(如分子、纳米晶体等) 组织起来,这些非共价作用包括氢键、范德华力、静电力等[1 ,4 ] 。通过选择合适的化学反应条件,有序的纳米

结构材料能够通过简单地自组装过程而形成,也就是说,这种结构能够在没有外界干涉的状态下,通过它们自身的组装而产生。因此,自组装是制备纳米结构的几种为数不多的方法之一[2 ] ,它已成为纳米科技一个重要的核心理论和技术。纳米材料因其尺寸上的微观性，从而表现出特殊的光、电、磁及界面特性。这些特性使得纳米材料广泛应用于各种领域：涂料 [5 ]、催化剂[6-7] 、电化学[8] 、光化学[ 9]及材料科学[10-12 ](如光电子器件)。 2 自组装单层膜 分子与生物分子膜正在被广泛应用到许多研究领域。自组装单层膜就是其中的一个研究重点。它是分子通过化学键相互作用,自发吸附在固/ 液或固/ 气界面,形成热力学稳定和能量最低的有序膜。在适当的条件下,自组装单层膜可以通过不同类型的分子和衬底来制备,常用的衬底有Au (111) 、Pt(111) 、Ag 、Al 、Si 、云母、玻璃等。 目前,研究最多的自组装单层膜可以分为三种类型[13 ] :由脂肪酸自组装的单层膜; 由有机硅及其衍生物自组装的单层膜;烷烃硫醇在金表面自组装的单层膜。它们的原理很简单,一个烷烃长链分子 (带有10～20 个亚甲基单元) ,其头部基团吸附到所用的衬底上,如硫醇(S —H) 头部基团和Au (111) 衬底已被证明可以进行完美的结合,它代表了一种控制表面性质的模式。硫醇分子在溶液中很容易吸附到金衬底上,形成一密集的单层,尾部基团从表面伸向外部,通过应用带有不同尾基的硫醇分子,化学样品的表面功能可以在很大范围内进行调节。自组装单层膜有着广泛的应用,如电子传输的研究、生物

聚合物合成工艺复习

聚合物合成工艺（1～20章） 1、高分子合成工业的任务：将基本有机合成工业生产的单体，经聚合反应 合成高分子化合物，为高分子合成材料成型工业提供基本原料。 2、合成高分子材料有：合成塑料，合成橡胶，合成纤维，涂料，粘合剂，离子交换树脂。 3、合成树脂可以用：（溶液聚合/乳液聚合/悬浮聚合/本体聚合）方法制得； 合成橡胶可以用溶液聚合/乳液聚合方法制得； 、高分子化合物生产过程有： (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； (4)分离过程； (5)聚合物后处理过程；(6)回收过程。 、原料准备与精制过程：包括原料（单体、溶剂、助剂等）贮存、精制、干燥、配制、计量等过程和设备。 、催化剂(引发剂)配制过程：包括催化、引发和助剂的贮存、配制、溶解、调整浓度、计量等过程与设备。 、聚合反应过程：包括以聚合装置为反应中心的有关传热传质的过程与设备。、分离过程：包括未反应单体的分离、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程与设备 、常用分离方法：高真空脱除，蒸汽蒸馏，闪蒸，水洗，离心过滤分离；沉淀分离；喷雾干燥分离。 、聚合物后处理过程：将分离得到的聚合物经进一步处理，得到性能稳定方便使用的产品，包括干燥，造粒，筛分，批混，包装等工序与设备。、回收过程：主要是对回收的单体、溶剂进行精制，然后循环使用。包括离心分离、过滤、分馏、精馏等工序与设备。 、在聚合物生产过程中反应器上的粘结物有何危害如何防止 危害：降低反应器传热效率；影响产品质量。 防止：a.尽可能提高反应器内壁的光洁度；b.使用过程中防止内壁表面造成伤痕；c.聚合釜满釜操作减少液体界面；d.反应物料中加防粘釜剂等。 5、合成树脂与合成橡胶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。 6、如何对聚合物生产流程评价 (1)产品性能的考查；(2)原料路线的考查；(3)能量消耗与利用的考查 (4)生产技术水平的考查；(5)经济性的考查。 7、高分子聚合反应产物的特点是： 1、分子量大小不等，结构亦非完全相同的同系物的混合物； 2、其形态为坚硬的固体物、高粘度熔体或高粘度溶液；

聚合物加工原理复习题

《聚合物加工原理》复习题 1．聚合物的聚集态结构有哪些特点？ （1）非晶态聚合物在冷却过程中分子链堆砌松散，密度低； （2）结晶态聚合物一般晶区、非晶区共存，存在“结晶度”概念； （3）聚合物结晶完善程度强烈依赖于成型工艺冷却条件； （4）结晶聚合物晶态多样，有伸直链晶体、串晶、柱晶、纤维晶等； （5）取向态结构是热力学不稳定结构，高温下易解取向。 2．聚合物的结晶过程。 ①结晶温度范围：Tg-Tm之间 ②结晶过程：晶核生成和晶体生长。 3．成型加工条件对结晶过程经过的影响。 （1）模具温度： 模具温度影响制品的结晶度、结晶速率、晶粒尺寸、数量级分布。 等温冷却：过冷度△T（Tm-TM）很小，晶核少，晶粒粗，力学性能降低。同时生产周期长。快速冷却：过冷度△T大，对于后制品，内外冷却速度不一致，结晶过程不一致，易产生不稳定结晶结构，使制品在储存、使用过程中发生后结晶，造成制品形状及尺寸不稳定。 中速冷却：过冷度△T大适宜，有利于制品内部在Tg温度以上结晶，使结晶生长、完善和平衡。导致制品的尺寸稳定性。 （2）塑化温度及时间 塑化温度低且时间短，熔体中可能存在残存较多晶核，在再次冷却时会产生异相成核，导致结晶速度快，晶粒尺寸小且均匀，制品的内应力小，耐热性提高。反之则相反。 （3）应力作用 结晶性聚合物在成型加工过程中都要受到应力的作用。不同的成型方法和工艺条件，聚合物受到的应力类型及大小不一样，导致聚合物的晶体结构和形态发生变化。如剪切应力是聚合物易得到伸直链晶体、片晶、串晶或柱晶；应力（拉伸应力和剪切应力）存在会增大聚合物熔体的结晶速率，降低最大结晶速度温度Tmax；剪切或拉伸应力增加，聚合物结晶度增加。（4）材料其它组分对结晶的影响 一定量和粒度小的的固态填充剂能成为聚合物的成核剂，加速聚合物结晶进程。如炭黑、二氧化硅、氧化钛、滑石粉、稀土氧化物等。如氧化镧对PA6明显提高PA6的结晶度和结晶速率。

多元醇

聚氨酯胶黏剂的耐蚀性，.特别是耐碱性和耐水解性。由以上几种二元醇合成的聚氨酯树脂柔韧性太大，一般不单独使用，而是和相应的其他二元醇混合使用，甲基丙二醇为匀称分子结梅，是新戊二醇、l，6-已二甲酯等的最佳代用品，却比新戊二醇与l，6-已二醇便宜。 生产聚氨酯胶黏剂用的聚酯多元醇的主要原料是多元醇与二元羧酸。 (1)多元醇多元醇通常为乙二醇(EG)1，2一丙二醇(11.，2- PG)、1，4_丁l二.醇(BDO>、1，67己：二：醇(.HD)、新戊二醇 (NPG)、二缩二乙二醇’(EG·)、一缩二丙二醇(I)PG)、三羟甲基丙烷(TMP)和甘油等。 结构对称性的乙二醇如1，4一丁二醇制成的聚氨酯胶黏剂有明显的结晶性，为得到的聚氨酯树脂为非结晶性，常采用1，2-丙二醇与乙二醇混合使用。一缩二乙二醇(二甘醇)可改进胶黏剂的柔韧性， 二丙二醇也可改性聚氨酯胶黏剂的柔韧性和耐蚀性。新戊二醇.可改性聚氨酯胶黏剂的耐蚀性，.特别是耐碱性和耐水解性。由以上几种二元醇合成的聚氨酯树脂柔韧性太大，一般不单独使用，而是和相应的其他二元醇混合使用，甲基

丙二醇为匀称分子结梅，是新戊二醇、l，6-已二甲酯等的最佳代用品，却比新戊二醇与l，6-已二醇便宜。 多元醇型非离子表面活性剂 多元醇型非离子表面活性剂是指由含有多个羟基的多元醇与脂肪酸进行酯化而生成的酯类；此外，还包括由带有-NH2或-NH基的氨基醇，以及带有-CH0基的糖类与脂肪酸或酯进行反应制得的非离子表面活性剂。由于它们在性质上很相似，故统称之为多元醇型非离子表面活性剂。这类表面活性剂具有良好的乳化性能和对皮肤的滋润性能，故常用于化妆品和纤维油剂的生产中。 聚酯多元醇 聚酯多元醇，有机物，通常是由有机二元羧酸(酸酐或酯)与多元醇(包括二醇)缩合（或酯交换）或由内酯与多元醇聚合而成。二元酸有苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、卤代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。不同品种的聚酯多元醇由于种类不同或制备工艺不一样，性质也不一样，对于聚酯多元醇比较重要的几个指标是羟值、酸值、水分、粘度、分子量、密度以及色度等。聚酯多元醇的特性及用途：聚酯型聚氨酯因分子内含有较多的酯基、氨基等极性基团，内聚强度和附着力强，具有较高的强度、耐磨性。 聚醚多元醇 聚醚多元醇（简称聚醚）是由起始剂（含活性氢基团的化合物）与环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）、环氧丁烷（BO）等在催化剂存在下经加聚反应制得。聚醚产量最大者为以甘油（丙三醇）作起始剂和环氧化物（一般是PO与EO并用），通过改变PO和EO的加料方式（混合加或分开加）、加量比、加料次序等条件，生产出各种通用的聚醚多元醇。 主要特性 聚醚多元醇[1]是端羟基的低聚物，主链上的羟基由醚键连接，是以低分子量多元醇、多元胺或含活泼氢的化合物为起始剂，-与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合而成。氧化烯烃主要是氧化丙烯(环氧丙烷)，氧化乙烯(环氧乙烷)，其中以环氧丙烷最为重要。多元醇起始剂有丙二醇、乙二醇等二元醇，甘油三羟甲基丙烷等三元醇及季戊、四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖等多元醇;胺类起始剂为二乙胺、二乙烯三胺等。 聚醚一般常用分子量为、800～‘2000的丙二醇聚醚、分子量为400～

超分子聚合物_自组装的高分子

第24卷　第5期大学化学2009年10月 　今日化学 超分子聚合物:自组装的高分子 阎云 (北京大学化学与分子工程学院　北京100871) 摘要　简单介绍基于氢键、主客体化学、以及金属配位作用形成超分子聚合物的研究进展,着 重概述了金属配位超分子聚合物的形成、特点及其与异电荷物质的静电自组装。 最近10年,超分子聚合物作为一种通过非共价键形成的自组装的高分子在高分子和小分子自组装领域备受瞩目。顾名思义,这类分子具有超分子和聚合物的双重特点。说它是超分子,是因为这类分子是由小分子单体通过氢键、主客体化学、配位键等非共价键连接而成的分子自组装结构;说它是高分子,是因为这样的自组装结构拥有数量众多的重复单元,就像由许多结构基元聚合而成的高分子一样。不同的是,传统的高分子一般是在引发剂存在下,在一定温度和压力下通过聚合反应形成的,其聚合物骨架是由共价键连接的单体形成的。而超分子聚合物多为具有双官能团的单体在合适的溶剂中通过分子自组装自发形成的,不需要任何引发剂。由非共价键首尾连接的小分子单体构成了聚合物骨架。超分子聚合物骨架中非共价键的存在,使得这类分子的聚合与解聚可以非常容易地发生,这赋予了这类物质独特的机械、电子以及光学性质。本文介绍氢键、主客体化学以及配位作用驱动的超分子聚合物的形成及特点,并着重介绍金属配位超分子聚合物,以及基于金属配位超分子聚合物的高级静电自组装。 1　氢键诱导的超分子聚合物———可自愈及修补的高分子 氢键诱导形成的超分子聚合物一般发生在两个能够形成多重氢键的分子体系。两个分子中至少有两对互为对方的质子给体和受体的官能团,每个官能团都能与对方分子的官能团形成多重氢键。超分子化学的开创者Lehn及其合作者[1]利用氢键形成的榫卯结构在具有双官能团的ADA2ADA型质子给体与DAD2DAD型质子受体的1:1混合体系中通过自组装形成6氢键连接的单体(A:Accep t or,质子受体;D:Doner,质子给体)(如图1A所示);这样的单体通过位于尾端的给2受体进一步进行自组装,最终形成高分子结构。其结构可用图1B表示。 可以想象,如果分子中含有多个ADA或DAD基团,就可以形成交联的网络状高分子。 此外,通过首尾交互形成的多重氢键也可以形成高分子状结构。Meijer等人[2]使用ADAD2DADA型单体四重氢键的协同与定向效应制备了聚合度很高的螺旋状超分子聚合物(图2)。当一个单体中含有3个这样的四重氢键结合单元时,形成的交联结构的超分子聚合物具有热塑性弹性体的性质,在90℃解体并熔化[3](图3),因此,这类超分子聚合物具有温度修补性。 更多的实例可参见综述文章[4]。值得关注的是,虽然这类具有温度修补性能的超分子聚

《聚合物加工原理试题》

《聚合物加工工程》复习知识点一，名词解释 1、分散性、均匀性、分散相、连续相 分散性：指分散相的破碎程度，用分散相的平均尺寸及其分布表示。尺寸越小，分布越窄，则分散度越高。均匀性：是指被分散物在共混体中的浓度分布均一性，反应在共混物不同部位取样，分散物含量的差异程度。主要取决于混炼效率和混炼时间。分散相：共混物中，间断地分散在连续相中（岛相）。连续相：共混物中，连续而不间断的相称为连续相（海相）。 2、混炼胶:将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中的过程，其产物 叫混炼胶。 塑化料：将各种添加剂混入并均匀分散在塑料熔体中的过程，其产物叫塑化料。 3、橡胶的塑炼：使弹性材料由弹性状态转变为可塑性状态的工艺过 程。 4、塑料的塑化：是借助加热和剪切作用使无聊熔化、剪切变形、进 一步混合，使树脂及各种配合剂组分分散均匀。 5、压延成型p315：压延成型是生产高聚物薄膜和片材的主要方法， 它是将接近粘流温度的物料通过几个相向旋转着的平行辊筒的间隙，使其受到挤压和延展作用，得到表面光洁的薄片状连续制品。 6、螺杆的长径比p115：螺杆长径比L/D ：指工作部分有效长度与直 径之比。 L/D大，温度分布好。混合均匀，减少逆流和漏流，生产能力提高。 7、几何压缩比p116：指加料段第一螺槽的容积与均化段最后一个螺 槽容积之比。一般为2~5，压缩比愈大，挤压作用愈大，排气能力愈强。 8、挤出工作点p104：螺杆特性线AB与口模特性线OK1的交点C，称 为挤出机的工作点。 9、*塑化能力p233：是指注射机塑化装置在1h内所能塑化物料的质 量（以标准塑料聚苯乙烯为准），它是衡量注射机性能优劣的重要 参数。 10、*注射量p231：注射量—注射机的最大注射量或称公称注射量， 指注射机在对空注射（无模具）条件下，注射螺杆或柱塞作一次 最大注射行程时，注射系统所能达到的最大注射量。 11、注射过程p240：塑化良好的聚合物熔体，在柱塞或螺杆的压力作 用下，由料筒经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模腔这一复 杂而又重要的过程称为注射过程。 12、保压过程p256：模腔充满之后，柱塞或移动螺杆仍保持施压状态， 使喷嘴的熔体不断充实模腔，以确保不缺料。这一阶段称为保压 阶段。 13、背压p273：螺杆顶部熔体在螺杆后退时受到的压力，又称塑化压 力，通常小于2MPa。 14、注射压力p273：在注射过程中螺杆对塑料熔体所施加的压力。 15、退火、调湿： 16、热定型：目的是消除纤维的内应力，提高纤维的尺寸稳定性，并 且进一步改善其物理学性能。 17、*硫化——线型聚合物在化学或物理作用下，通过化学键的连接， 成为空间网状结构的化学变化过程称为硫化（交联）。 18、*压延效应p339：物料在压延过程中，在通过压延辊筒间隙时受 剪切力作用，大分子作定向排列，以致制品物理力学性能会出现 纵、横方向差异的现象，即沿片材纵向(沿着压延方向)的拉伸强 度大、伸长率小、收缩率大；而沿片材横向(垂直于压延方向)的 拉伸强度小、伸长率大、收缩率小。这种纵横方向性能差异的现

新型阻燃级聚合物多元醇的开发

新型阻燃级聚合物多元醇的开发 王兵1刘博1张格亮1孙海涛2刘绍忠1 （1.方大锦化化工科技股份有限公司,辽宁葫芦岛 125001；2.葫芦岛高新产业技术园区开发办,辽宁葫芦岛 125001） 摘要：简要介绍聚合物多元醇的应用范围和市场价值，详细叙述新型阻燃级聚合物多元醇的生产工艺及其阻燃机理，并通过试验对其进行表征，对其市场前景进行分析。 关键词：聚醚多元醇聚合物多元醇阻燃 1 前言 聚氨酯的主要用途是制作软、硬、半硬的各类泡沫塑料，具有减震、隔热、吸音、耐磨、高弹等多种优异性能。硬质聚氨酯泡沫塑料具有密度小，导热率低，隔音效果好，与其他材料具有很强的粘结性等特点。软质聚氨酯泡沫塑料则具有柔软，高回弹，较强的抗拉和抗撕裂强度。广泛应用于石油、化工管道、冷藏、建筑物的保温隔热等方面以及各种车辆、家具的坐垫、靠背材料和装修、装潢材料等[1]。然而，普通聚氨酯泡沫塑料的氧指数仅为16.5，接近蜡烛氧指数15.01，属于易燃材料范畴。它们燃烧时，放出大量反应热、可燃气体以及有毒气体（如氧化氮，氰化氢等）[2]。 目前，随着人们安全和环保意识的增强，世界各国对聚氨酯泡沫塑料的难燃性和绿色环保都十分重视，但制造聚氨酯制品的主要原料聚合物多元醇含有未反应的、有毒的丙烯腈、苯乙烯单体，对人体危害极大；另外，聚氨酯泡沫易燃的特性也危害人们生命、财产的安全。所以，开发研制环保型难燃聚合物多元醇有着重要的意义。随着聚氨酯泡沫塑料产品的应用领域越来越广，聚合物多元醇的用量将越来越大，使用绿色环保型难燃聚合物多元醇将会有更广阔的前景。 以往所用聚氨酯的阻燃方法：①添加非活性的各种阻燃剂；②用反应性阻燃剂作为制造聚氨酯的原料组分，使其原料中含阻燃元素。在实际应用过程中，方法①降低了最终制品的物理机械性能（如抗拉伸强度，抗冲击强度弹性等）；由于阻燃填料在聚醚中分散不均影响机械发泡[3]；方法②在聚醚连段中引入含卤元素，阻燃效率得到提高，但含该阻燃剂的材料在加工和燃烧时，放出有毒气体（如卤化氢等），腐蚀加工设备，污染环境。 随着新技术的出现，塑料阻燃技术有了新的发展： （1）微胶囊化技术。微胶囊化(Microencapsulation)的实质，是把阻燃剂研碎分散成微粒后，用有机物或无机物进行包裹形成微胶囊阻燃剂；或以比表面积很大的无机

高聚物合成工艺学重点整理

1．粘釜产生原因、危害及防止措施。 粘釜原因：物理因素：吸附作用；化学因素：粘附作用。 危害：（1）传热系数下降；（2）产生“鱼眼”，使产品质量严重下降；（3）需要清釜，非生产时间加长。 防止措施：（1）釜内金属钝化；（2）添加水相阻聚剂，终止水相中的自由基，例如在明胶为分散剂的体系中加入醇溶黑、亚硝基R盐、甲基蓝或硫化钠等；（3）釜内壁涂极性有机物，防让金属表面发生引发聚合或大分子活性链接触釜壁就被终止聚合而钝化；（4）采用分子中有机成分高的引发剂，如过氧化十二酰. 清釜；（5）提高装料系数，满釜操作。 减少粘釜的方法：目前先进的方法是聚合配方中加入防粘釜剂防粘釜剂的种类很多，（而且生产工厂技术保密，主要是苯胺染料、蒽醌染料等的混合溶液或这些染料与某些有计酸的络合物，一般用量极少，产生明星的作用）此时产生的少量粘釜物用高压水枪冲洗即可（水压>21mpa）达到清釜目的。 2.高分子合成材料的生产过程 答: 1）原料准备与精制过程特点:单体溶剂等可能含有杂质,会影响到聚合物的原子量,进而影响聚合物的性能,须除去杂质意义:为制备良好的聚合物做准备 2）催化剂配制过程特点:催化剂或引发剂的用量在反应中起到至关重要的作用,需仔细调制. 意义:控制反应速率,引发反应 3）聚合反应过程特点:单体反应生成聚合物,调节聚合物的分子量等,制取所需产品意义:控制反应进程,调节聚合物分子量 4）分离过程特点:聚合物众位反应的单体需回收,溶剂,催化剂须除去意义:提纯产品,提高原料利用率 5）聚合物后处理过程特点:聚合物中含有水等;需干燥. 意义:产品易于贮存与运输6）回收过程特点:回收未反应单体与溶剂意义:提高原料利用率,降低成本,防止污染环境 3. 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。以此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。裂解气经分离精制可得到乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等。裂解轻油和煤油经重整得到的重整油，经加氢催化重整使之转化为芳烃，经抽提（萃取分离）得到苯、甲苯、二甲苯和萘等芳烃化合物。（2）煤炭路线（资源有限，耗能大））煤炭路线（资源有限，耗能大）煤矿经开采得到煤炭，煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离精制得到苯、甲苯、二甲苯、萘和苯酚等。焦炭与石灰石在高温炉中高温加热得到电石（CaC2），电石与 H2O 反应得到乙炔。炔可以合成氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯腈等单体或其他有机原料。（3）其他原料路线）主要是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。本路线原料不足、成本较高，但它也是充分利用自然资源，变废为宝的基础上小量生产某些单体，其出发点是可取的。 4.高压聚乙烯分子结构特点是怎么样形成的,对聚合物的加工性能有何影响? 答:乙烯在高温下按自由基聚合反应的机理进行聚合。高温状况下,PE分子间的距离缩短,且易与自由基碰撞反应,很容易发生本分子链转移,支链过多。 影响：这种PE加工流动性好,.可以采取中空吹塑,注塑,挤出成型等加工方法,具有良好的光学性能,强度,柔顺性,封合性,无毒无味,良好的电绝缘性 5.悬浮聚合与本体聚合相比有那些特点? 答: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)悬浮聚合的操作方式为间歇,本体为连续 6.简述聚氯乙烯PVC悬浮聚合工艺过程 答:1、准备工作:首先将去离子水,分散剂及除引发剂以外的各种助剂,经计量后加于聚反应釜中,然后加剂量的氯乙烯单体, 2、聚合:升温至规定的温度.加入引发剂溶液或分散液,聚合反应随时开

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×

《聚合物成型加工原理》课程教学大纲

高分子材料成型原理课程教学大纲 课程名称：高分子材料成型原理课程编码：02100090英文名称：Molding Theory for Polymer material 学时：56学时学分：3.5学分 开课学期：第七学期 适用专业：高分子材料工程 课程类别：必修 课程性质：专业课 先修课程：高分子物理 教材：《高分子材料成型加工原理》王贵恒主编化学工业出版社 一、课程的性质及任务 聚合物成型加工原理是高分子材料专业的一门专业课程，其主要任务是通过基础课、专业基础课、教育和社会实践等一系列教育环节，使学生了解高分子材料成型加工的基本原理、生产制造方法和工艺过程，为学生毕业后从事聚合物材料加工领域的教学、研究和技术创新等打下扎实的基础。 二、课程内容及学习方法 1、绪论 聚合物的加工方法及加工机械， 2、聚合物加工性质 聚合物材料的加工性能、可挤出性、可模塑性、可纺性,在加工过程中的粘弹性行为以及与加工条件的关系; 3、聚合物的流变性质 了解聚合物流动和变形的特征和基本分类，掌握粘度及其影响因素的关系。特别是成型加工工艺有关的参数 4、聚合物流体在管和槽中的流动 掌握聚合物流体在圆管和狭缝通道中流动的特点， 5、聚合物加工过程中的结构变化 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定 6、成型物料的配制 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定

7、挤出成型 普通型、三段式单螺杆挤出机基本原理：固体塞简化假设和固体输送原理；融化段的物理模型和影响因素；熔体输送段最简流动方程的意义 8、注射成型 移动螺杆式注塑机的基本结构和工作原理,掌握成型时熔体进入型腔内部流 动情况，及在此期间制品的内在质量与成型工艺的关系 9、其它成型加工方法 其他成型加工方法, 如：吹塑、旋转模塑、热成型、热固模塑{压缩和传递模塑}发泡塑料加工、冷成型、共混和增强等 三、课程的教学要求 1、绪论 聚合物的加工方法及加工机械，了解本课程的基本任务。 2、聚合物加工性质 聚合物材料的加工性能、可挤出性、可模塑性、可纺性,在加工过程中的粘弹性行为以及与加工条件的关系;聚合物加工过程中聚集态结构和化学结构的变化以及 与加工条件的关系 3、聚合物的流变性质 了解聚合物流动和变形的特征和基本分类，掌握粘度及其影响因素的关系。特别是成型加工工艺有关的参数，如温度、剪切以及与多相体系配制工艺有关的因素等。 4、聚合物流体在管和槽中的流动 掌握聚合物流体在圆管和狭缝通道中流动的特点，了解可测物理量之间的相互关系，并利用这些关系式进行有关的计算。 5、加工过程中的结构变化 着重掌握热塑性塑料加工过程的取向、结晶等结构变化及对制品的影响，从而了解改进制品的质量的方法。 6、成型物料的配制 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定，了解常用的混合设备。 熟悉常用的几种配料工艺。 7、挤出成型 了解单螺杆挤出机的基本结构。 掌握普通型、三段式单螺杆挤出机基本原理：固体塞简化假设和固体输送原理；融化段的物理模型和影响因素；熔体输送段最简流动方程的意义。 结合上述理论，联系挤出实践，了解工艺和结构参数对挤出流量和质量的影响。 8、注射成型

聚醚多元醇

聚氨酯硬泡的原料 用于硬质聚氨酯泡沫塑料制造的原料有聚醚多元醇(及聚酯多元醇)、多异氰酸酯等主要原料，以及发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、抗氧剂等助剂。在合成聚氨酯泡沫塑料所采用的配方中有关原料的作用如下： 原料名称主要作用 聚醚、聚酯或其它多元醇主反应原料 多异氰酸酯（如粗MDI 等）主反应原料 水链增长剂，化学发泡剂(产生CO2) 物理发泡剂(如HCFC-141b、戊烷等) 气化后作为气泡的来源，并可移去反应热 交联剂提高泡沫的机械性能 催化剂催化发泡及凝胶反应 泡沫稳定剂使泡沫稳定，并控制泡孔的大小和结构 抗氧剂提高抗热、氧老化，湿老化性能阻燃剂使泡沫塑料具有阻燃性 颜料提供各种色泽 各种泡沫生产工艺的开发，以及近十年来CFC替代技术等，每一步技术发展，都依赖于聚醚多元醇、异氰酸酯体系及助剂新品种的开发。多种CFC替代发泡技术，每一种发泡体系对原料及助剂的要求不同。 聚氨酯泡沫塑料作为聚氨酯制品一大门类，原料品种多，范围广，下面对泡沫体系用的多元醇、异氰酸酯及助剂品种，特别是新型原料等作一介绍。 4.1 多元醇 聚醚多元醇是聚氨酯泡沫塑料业用量最大的多元醇原料，聚异氰脲酸酯硬泡也采用聚酯多元醇作为原料。聚氨酯发展初期，所用的有机多元醇主要是以煤化学为基础的聚酯多元醇及农副产品蓖麻油为基础的多元醇化合物，石油化工的发展提供了大量的氧化烯烃，为聚醚多元醇的开发奠定了基础，聚醚多元醇价格比聚酯多元醇低得多，泡沫性能好，在聚氨酯泡沫用多元醇中占主导地位。 聚醚的原料来源丰富，常规硬泡用聚醚多元醇的价格低廉，聚醚型聚氨酯耐水解性能好。聚酯多元醇的优点是泡沫体强度大、粘接性好，延长率高，耐油性好，缺点是耐水解性能不及聚醚型泡沫。 4.1.1 聚醚多元醇 4.1.1.1 聚醚多元醇的起始剂及聚醚种类 通用聚醚多元醇的工业化生产一般以负离子催化开环聚合为主。通常以氢氧化钾(或氢氧化钠)或二甲胺为催化剂，以甘油或蔗糖等小分子多元醇或其它含活泼氢化合物如胺、醇胺为起始剂，以氧化丙烯(环氧丙烷，简称PO)或者氧化丙烯和氧化乙烯(环氧乙烷，简称EO)的混合物为单体，在一定的温度及压力下进行开环聚合，得到粗聚醚，再经过中和、精制等步骤，得到聚醚成品。 聚醚在生产后应立即加入抗氧剂，不加保护的聚醚会逐渐被氧化而生成过氧化物。在大块泡沫塑料的生产中过氧化物会引发泡沫熟化前期的热降解，造成泡沫烧芯甚至自燃。广泛使用的抗氧剂是空间位阻酚，例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。还常加微量吩噻嗪，后者与空间位阻酚有协同效应，可抑制泡沫生产过程的高温氧化。环氧丙烷进行开环聚合制得的聚醚多元醇的端羟基基本上是仲羟基。在PO 开环聚合中引入EO 链段，可提高聚醚多元醇的亲水性及其与水、多异氰酸酯的混溶性。

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，

聚合物合成工艺学习题

名词解释 Ziegler-Natta催化剂：中文译名“齐格勒-纳塔”催化剂，由三乙基铝与四氯化钛组成，是一种优良的定向聚合催化剂。催化剂又称触媒,可以组合成Ziegler-Natta触媒的化合物种类相当多，Ziegler-Natta触媒可由下列的化合物组合而成：周期表中第IV到第VIII族的过渡金属化合物，和周期表中第I到第III族的金属所组成的有机金属化合物。其中过渡金属化合物为触媒，而有机金属化合物为助触媒。 爆炸极限：可燃物质与空气或氧气必须在一定浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇火源才会发生爆炸，这个浓度范围成为爆炸极限，或爆炸浓度极限 逐步加成反应:某些单体的官能团可按逐步反应的机理相互加成而获得聚合物，但又不会析出小分子副产物，这种反应称为逐步加成聚合反应。 界面缩聚:两种单体分别溶解在水及与水不相混溶的有机溶剂中，在常温常压下，在水和有机溶剂的界面进行缩聚反应的方法。 工程塑料:是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。 表面活性剂：是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。 乳化剂:能降低互不相溶的液体间的界面张力，使之形成乳浊液的物质。乳化剂是乳浊液的稳定剂，是一类表面活性剂 HBL值：用来衡量表面活性剂分子中的亲水部分和亲油部分对其性质所作贡献大小的物理量。 种子乳液聚合：单体原则上仅在已生成的微粒上聚合，而不形成新的微粒，即仅增加原来微粒的体积，而不增加反应体系中微粒的数目。

核-壳聚合：两种单体进行共聚合时，如果一种单体首先进行乳液聚合，然后加入第二种单体再次进行乳液聚合，则前一种单体聚合形成乳胶粒子的核心，好似种子，后一种单体则形成乳胶粒子的外壳。 金属茂催化剂：由过渡金属锆（Zr）与两个环戊二烯基或环戊二烯取代基及两个氯原子（或甲基）形成的有机金属络合物和助催化剂甲基铝氯烷组成。 Phillips催化剂活化处理：400～800℃温度下，于干燥空气中进行活化，使铬原子处于Cr+6状态。 熔融指数：热塑性塑料在一定温度和压力下，熔体在10分钟内通过标准毛细管的重量值，以（g/min)为单位。 聚合反应的操作方式：间歇聚合：分批生产，适于小批量生产；连续聚合：自动化程度高，质量稳定，适合大批量生产。聚合反应器：管式、塔式、釜式、特殊形式；反应热排除方式：夹套冷却、内冷管冷却、反应物料部分闪蒸、反应介质预冷、回流冷凝器冷却等。 1、聚合反应釜中搅拌器的形式有哪些？适用范围如何？ ①常用搅拌器的形式有平桨式、旋桨式、涡轮式、锚式以及螺带式等； ②涡轮式和旋桨式搅拌器适于低粘度流体的搅拌；平桨式和锚式搅拌器适于高粘度流体的搅拌；螺带式搅拌器具有刮反应器壁的作用，特别适用于粘度很高流动性差的合成橡胶溶液聚合反应釜的搅拌。 2、简述合成树脂与合成橡胶生产过程的主要区别。 —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在性质上的不同，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

超分子自组装一步法制备新型导电聚合物水凝胶

超分子自组装一步法制备新型导电聚合物水凝胶 戴庭阳，陆 云 （南京大学化学化工学院高分子科学与工程系，配位化学国家重点实验室，南京210093）摘 要：利用聚合物分子链和多价阳离子间的超分子自组装，一步法制备了新型导电聚合物水凝胶。在静置的反应条件下，凝胶化过程和聚合过程同时进行，多价阳离子起到聚合氧化剂和离子交联剂的双重功效。得到的水凝胶材料本质上是一种“半互穿网络型”凝胶，具有伸展的分子链构象和可调控的微观形貌，并在纳米尺度上发生相分离。对静置的反应条件进行分析，对材料的凝胶化机理进行研究，并讨论了超分子自组装法制备导电聚合物水凝胶的普适性。 通过系统研究得到优化的实验条件，制备了具有自增强功能的导电聚合物水凝胶，材料自增强功能的实现与其均匀的微观结构和相结构密切相关。 关键词：水凝胶；导电聚合物；超分子自组装；自增强功能 中图分类号：O631.2文献标志码：A 文章编号：1673－7180(2010)06－0434－7 One-step fabrication of novel conducting polymer hydrogels via supramolecular self-assembly Dai Tingyang，Lu Yun (Department of Polymer Science and Engineering, State Key Laboratory of Coordination Chemistry, School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China) Abstract: Conducting polymer hydrogels have been synthesized through a one-step procedure via the supramolecular self-assembly between polymers and multivalent cations. In a static condition, the gelation process happens simultaneously with the polymerization process with the multivalent cations acting as both the oxidant and the ionic crosslinker. As-prepared hydrogels, which are originally a semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN) hydrogels, exhibit expanded-coil conformation in polymer chains, possess controllable microstructure and phase-separate at nanometer scale. The function of the static condition is analysed, and the gelation mechanism is studied. Such a supramolecular self-assembly method is proved to be versatile for the fabrication of conducting polymer hydrogels. Also the fabrication condition is modulated based on systematical researches, and PEDOT-PSS hydrogels with self-strengthening functions are prepared. The self-strengthening mechanism is demonstrated to be in close relationship with the microstructure and the phase structure of the materials. Key words: hydrogels；conducting polymers；supramolecular self-assembly；self-strengthening functions 导电聚合物水凝胶材料因其兼具水凝胶的力学性能、溶胀性能和导电聚合物特有的电子传输性能，近年来引起了人们极大的兴趣[1]。目前，商业应用最为成功的一种导电聚合物材料就是聚（3,4-乙撑二氧噻吩）-聚苯乙烯磺酸，即PEDOT-PSS。与其他导电聚合物相比，这种材料具有可见光区透明、热稳定性好、可加工性好 收稿日期：2010-04-06 基金项目：国家自然科学基金资助项目(20974043/50773030)；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(200802840010) 作者简介：戴庭阳(1983－)，男，博士研究生，主要研究方向: 导电聚合物功能化 通信联系人：陆云，教授，主要研究方向: 光电功能高分子， yunlu@https://www.wendangku.net/doc/9712610170.html,