当前位置:文档之家› 超声响应聚合物囊泡的制备及其性能研究

超声响应聚合物囊泡的制备及其性能研究

超声响应聚合物囊泡的制备及其性能研究
超声响应聚合物囊泡的制备及其性能研究

聚合物流变学习题库

1. 一个纸杯装满水置于桌面上,用一发子弹从桌面下部射入杯子,并从杯子的水中穿出, 杯子仍位于桌面不动。如果杯里装的是高聚物溶液,这次子弹把杯子打出8米远,解释之。 答:低分子液体如水的松弛时间是非常短的,它比子弹穿过杯子的时间还要短,因而虽然子弹穿过水那一瞬间有黏性摩擦,但它不足以带走杯子。 高分子溶液的松弛时间比水大几个数量级,即聚合物分子链来不及响应,所以子弹将它的动量转换给这个“子弹-液体-杯子”体系,从而子弹把杯子带走了。 2. 已知增塑PVC 的Tg 为338K ,Tf 为418K ,流动活化能 ,433K 时的粘度为5Pa. s 。求此增塑PVC 在338K 和473K 时的粘度各为多大 答:在 范围内,用WLF 经验方程计算 又因为473K>Tf ,故用Arrhenius 公式计算, 或 3. 溶液的粘度随着温度的升高而下降,高分子溶液的特性粘数在不良溶剂中随温度的升高 而升高,怎样理解 答:在常温下,线团密度很大时,随温度升高,线团趋向松解,粘度增高。 在良溶剂中线团密度已经很小,随着温度的升高,线团密度变化不大,粘度降低。 4. 为何同一种高聚物分子量分布宽的较分布窄的易于挤出或注射成型 分子量分布宽的试样的粘度对切变速率更敏感,随切变速率的提高,粘度比窄分布的试样低。 5. 为什么高分子熔体的表观粘度小于其真实粘度 6. 不受外力作用时橡皮筋受热伸长;在恒定外力作用下,受热收缩,试用高弹性热力学理论解释. 答:(1)不受外力作用,橡皮筋受热伸长是由于正常的热膨胀现象,本质是分子的热运动。 (2)恒定外力下,受热收缩。分子链被伸长后倾向于收缩卷曲,加热有利于分子运动,从而利于收缩。其弹性主要是由熵变引起的,Tds fdl =-中,f =定值,所以,0dl T ds f =-< 即收缩,而且随T 增加,收缩增加。 7、在橡胶下悬一砝码,保持外界不变,升温时会发生什么现象 解:橡胶在张力(拉力)的作用下产生形变,主要是熵变化,即蜷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展,构象数减少。熵减少是不稳定的状态,当加热时,有利于单键的内旋转,使之因构象数增加而卷曲,所以在保持外界不变时,升温会发生回缩现象。 9. 今有B-S-B 型、S-B-S 型及S-I-S 型、I-S-I 型四种嵌段共聚物, 其中哪些可作热塑性橡胶,为什么 (B 代表丁二烯,I 代表异戊二烯) 答:只有S-B-S 和S-I-S 两种嵌段共聚物可作热塑性橡胶,其余两种不行。因为S-B-S 和S-I-S 的软段在中间,软段的两端固定在玻璃态的聚苯乙烯中,相当于用化学键交联的橡胶,形成了对弹性有贡献的有效链——网链。而B-S-B 和I-S-I 软段在两端,硬段在中间。软段的一端固定在玻璃态的聚苯乙烯中,相当于橡胶链的一端被固定在交联点上,另一端是自由活动的端链,而不是一个交联网。由于端链对弹性没有贡献,所以,这样的嵌段共聚物不能作橡胶使用。 10. 按常识,温度越高,橡皮越软;而平衡高弹性的特点之一却是温度愈高,高弹平衡模量越131.8-?=?mol kJ E ηC T T g g ο100+-3015.11)338433(6.51)338433(44.17log 433-=-+--=g T ηη004.123015.115log log =+=g T ηs Pa g T ?=∴1210ηRT E e /0ηηη?=8226.0)43331.81031.8exp()47331.81031.8exp(33)433()473(=????=ηηs Pa ?=?=∴1.48226.05)473(η

聚合物反应工程基础知识总结

聚合物反应工程基础知识总结 第一章(填空、选择、简答) 1.聚合物反应和聚合物生产的特点: ①反应机理多样,动力学关系复杂,重现性差,微量杂质影响大。 ②除了要考虑转化率外,还要考虑聚合度及其分布,共聚物组成及其分布和序列分布,聚合物结构和性能等。 ③要考虑反应时候的聚合物流动、混合、传热、传质等问题。 ④要考虑反应器放大的问题。 2.本课程研究内容: 1)聚合物反应器的最佳设计。 2)进行聚合反应操作的最佳设计和控制。 第二章(所有题型) 化学反应器:完成化学反应的专门容器或设备。 1、反应器分类: 1)按物料相态分类 2)按结构型式分类

3)按操作方式分类 间歇反应器:在反应之前将原料一次性加入反应器中,直到反应达到规定的转化率,即得反应物,通常带有搅拌器的釜式反应器。优点是:操作弹性大,主要用于小批量生产。 连续操作反应器:反应物连续加入反应器产物连续引出反应器,属于稳态过程,可以采用釜式、管式和塔式反应器。优点是:适宜于大规模的工业生产,生产能力较强,产品质量稳定易于实现自动化操作。 半连续操作反应器:预先将部分反应物在反应前一次加入反应器,其余的反应物在反应过程中连续或断连续加入,或者在反应过程中将某种产物连续地从反应器中取出,属于非稳态过程。优点是:反应不太快,温度易于控制,有利于提高可逆反应的转化率。 (PS:造成三种反应器中流体流动型态不同是由于物料在不同反应器中的返混程度不一样。返混:是指反应器内不同年龄的流体微元之间的混合,返混代表时间上的逆向混合。) 2、连续反应器中物料流动型态 平推流反应器: ⑴各物料微元通过反应器的停留时间相同。 ⑵物料在反应器中沿流动方向逐段向前移动,无返混。 ⑶物料组成和温度等参数沿管程递变,但是每一个截面上物料组成和温度等参数在时间进程中不变。 ⑷连续稳态操作,结构为管式结构。 理想混合流反应器: ⑴各物料微元在反应器的停留时间不相同。 ⑵物料充分混合,返混最严重。 ⑶反应器中各点物料组成和温度相同,不随时间变化。

聚合物挤出常见问题

气泡 与工艺及设备相关的可能原因 1.料筒温度过高 2.注射压力、背压过低。 3.保压压力(时间)不足 4.射速太高 5.充模料量不足 6.料管各区温度设定不良 ◆ 与模具相关的可能原因 1.壁厚处(加强筋)模温太高 2.浇口或流道不良 3.浇口类型或位置选择不良 4.浇口凝固太早 5.筋太厚 6.模温太低 7.排气不良 ◆ 与材料相关的可能原因 1.材料流动性、收缩性不合要求 2.回料用量过多 3.原料未充分干燥

熔接缝 与工艺及设备相关的可能原因 1.射出压力(速度)太低或太高 2.背压设定不合适 3.料管温度太低 ◆ 与模具相关的可能原因 1.模温太低 2.浇口或流道太小 3.排气不良 4.浇道太长 ◆ 与材料相关的可能原因 1.流动性不好 2.润滑剂太多 3.材料存在异物质 喷射痕 与工艺及设备相关的可能原因 1.射速太快 2.熔胶温度太高或太低 3.射嘴直径太小 .料管温度太高或太低

与模具相关的可能原因 1.浇口类型或位置不当 2.浇口形状不当 3.模温太低 4.浇口凝固太早 ◆ 与材料相关的可能原因 1.材料流动性不当 尺寸差异 与工艺及设备相关的可能原因 1.供料不稳定。 2.螺杆转速不稳定。 3.温度失控,背压不稳定。 4.螺杆复位不稳定,有多于0.4mm的变化. 5.成型周期不稳定。 ◆ 与模具相关的可能原因 1.模具强度和刚性不足。 2.使用了不良的一模多腔形式。 3.顶出系统、浇注系统、冷却系统的设置不合理。 ◆ 与材料相关的可能原因

1. 材料干燥不良,颗粒不均匀。 2.原料收缩率有太大。 3.材料粘度存在批次差异 白化 与工艺及设备相关的可能原因 1.充填太急 2.熔胶温度不当 3.射压太高 4.射嘴直径太小 5.射嘴温度太低 ◆ 与模具相关的可能原因 1.浇口类型或位置不当 2.浇口直径太小 3.模温太低 4.冷料井不足 5.剧弯处厚度不均 6.顶出受力不均或太大 ◆ 与材料相关的可能原因 1.材料应力松弛性差 2.材料屈服强度低

聚合物流变学复习题参考答案

1聚合物流变学复习题参考答案 一、名词解释(任选5小题,每小题2分,共10分): 1、蠕变:在一定温度下,固定应力,观察应变随时间增大的现象。 应力松弛:在温度和形变保持不变的情况下,高聚物内部的应力随时间而逐渐衰减的现象。 或应力松弛:在一定温度下,固定应变,观察应力随时间衰减的现象. 2.端末效应:流体在管子进口端一定区域内剪切流动与收敛流动会产生较大压力降,消耗于粘性液体流动的摩擦以及大分子流动过程的高弹形变,在聚合物流出管子时,高弹形变恢复引起液流膨胀,管子进口端的压力降和出口端的液流膨胀都是与聚合物液体弹性行为有密切联系的现象。 2、时-温等效原理:升高温度和延长时间对分子运动及高聚物的粘弹行为是等效的,可用一个转换因子αT将某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。 3、熔体破裂:聚合物熔体在高剪切速率时,液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动,引起液流破坏的现象。 挤出胀大:对粘弹性聚合物熔体流出管口时,液流直径增大膨胀的现象。

4、.熔融指数:在标准熔融指数仪中,先将聚合物加热到一定温度,使其完全熔融,然后在一定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出,以十分钟内挤出的聚合物的质量克数为该聚合物的熔融指数。 5、非牛顿流体:凡不服从牛顿粘性定律的流体。 牛顿流体:服从牛顿粘性定律的流体。 6、假塑性流体:流动很慢时,剪切粘度保持为常数,而随剪切速率或剪切应力的增大,粘度反常地减少——剪切变稀的流体。 膨胀性流体:剪切速率超过某一个临界值后,剪切粘度随剪切速率增大而增大,呈剪切变稠效应,流体表观“体积”略有膨胀的的流体。 7、粘流活化能:在流动过程中,流动单元(即链段)用于克服位垒,由原位置跃迁到附近“空穴”所需的最小能量。 8、极限粘度η∞:假塑性流体在第二牛顿区所对应的粘度(即在切变速率很高时对应的粘度)。 10、拉伸流动:当粘弹性聚合物熔体从任何形式的管道中流出并受外力拉伸时产生的收敛流动。

聚合物成型加工工艺

《聚合物成型加工工艺》试题 一.概念题。(共6 题,每题3分,共18 分) 1、吹胀比: 2、螺杆长径比: 3、塑化: 4、注射成型: 5、挤出胀大: 6、固体床: 二、选择题,将正确的答案填在空格处。(共10 题,每题2分,共20 分) 1、挤出机的螺杆分为() A加料段、熔融段、均化段 B 加料段、融化段、挤出段C熔融段、均化段、挤出段 D 融化段、熔融段、挤出段 2、为提高物料输送能力,常采取的措施不包括() A 冷却螺杆,使螺杆的温度略低于料筒 B 提高螺杆的转速 C 在料筒内壁开设纵向沟槽 D 升高料筒的温度 3、注射成型工艺适用于()。 A.只有热塑性塑料 B.只有热固性塑料 C.主要成型热塑性塑料,某些热固性塑料也可用注射方法成型 D.所有塑料都可以 4、挤出成型工艺过程与注射成型工艺过程最大的区别是()。 A.挤出成型有牵引装置、冷却装置和切割装置,而注射成型没有 B.挤出成型模具不用预热,注射模具要预热 C.挤出成型适用于热固性塑料,注射成型工艺适用于热塑性塑料 D.挤出成型过程是连续的,注射成型过程是有间隔的 5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是() A传动部分B加料装置C 切割装置D机头和口模

6、螺杆注射机的注射量主要取决于()。 A、注射油缸的油压大小 B、模具阻力 C、螺杆直径和行程 D、螺杆转速 7、保压补塑阶段的作用是()。 A.塑件冷却的需要B.注射机的结构决定的 C.减少应力集中D.补充型腔中塑料的收缩需要 8、结构复杂的热固性塑料制件,固化时间应() A.快些 B.关系不大 C.不能确定 D.不宜过快 9、挤出速率是指()。 A.挤出机挤出的塑料质量 B.单位时间内挤出机口模挤出的塑料质量或长度 C.牵引装置的速度 D.切割装置的速度 10、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用哪种成型生产方法() A、冷挤压成型法 B、中空吹塑法 C、注射成型法 D、拉伸成型法 三.、填空题。(共13 空,每空2分,共26 分) 1、挤出机螺杆的结构形式主要是______________和______________两种。 2、______________是连接料筒和模具的过渡部分。 3、螺杆的中心开设有孔道的目的是__________________。 4、熔体在挤出机螺杆的均化段的流动有四种形式,分别为___________、负流、横流、 ___________。 5、聚烯烃树脂的交联方法有_____________、辐射交联。 6、挤出制品截面形状与______________完全一致。 7、在挤出成型过程中,使物料由旋转运动变为直线运动的主要部件是:______________ 。 8、挤出成型模具被称为_________________。 9、喷嘴是连接________________和_______________的过渡部分。 10、中空吹塑的两个基本工艺阶段是:型坯成型和______________。 四.简答题。(共 6 题,每题 6 分,共 36 分) 1、试述机头和口模的作用。 2、塑料的挤出成型有何特点?试写出PVC,PE,PA,PS在塑料挤出机中合适的各段加工温度(加料段、压缩段、均化段、机头及口磨)。 3、简述挤出—吹塑工艺过程及其优缺点。 4、为什么要保压?保压对制品性能有何影响? 5、与挤出机的螺杆相比,注射机的螺杆在结构上、运动上及功能上有何特点?多用于那些场合? 6、影响粘度的因素有那些?是如何影响的?

第八章聚合物的化学反应

第八章聚合物的化学反应 重点、难点指导 一、重要术语和概念 概率效应、功能高分子、离子交换树脂、高分子试剂、接枝、嵌段、扩链、遥爪聚合物、老化、降解、解聚、燃烧性能、氧化指数 二、难点 概率效应、邻近基团效应 1、聚合物化学反应的特点及影晌因素 聚合物化学反应系指以聚合物为反应的化学反应。聚合物化学反应可分为三类:聚合度不变的反应(如侧基反应);聚合度增加的反应(如接枝、扩链、嵌段和交联等);聚合度减小的反应(如降解、解聚、分解和文化等)。 (1)特点:反应复杂,产物多样.不均匀。 (2)影响因素 ①聚合韧聚集态的影响:处于结晶态的聚合物几乎不能参加化学反应,因为结晶区聚合物分子链间作用力强,链段堆砌十分致密,化学试剂不易扩散进去,难于产生化学反应。 ②邻近基团位阻的影响:聚合物分子镊上参加化学反应的基团邻近体积较大的基团时由于位阻效应而使低分子反应物难于接近反应部位,而无法继续进行反应。 ③邻近基团的静电效应:当聚合物化学反应涉及酸碱催化过程,或者有离子态反应物参与反应,或者有离子态基团生成时,在化学反应进行到后朗,未反应基团的进一步反应往往会受到邻近带电荷基因的静电作用而改变速率。 ④构型的影响:具有不同立构异构体的聚合物参加的化学反应中,反应速率不相同。 ⑤基团的隔离作用或“孤立化”:在聚合物化学反应中.如果参加反应的聚合物官能团必须是两个或两个以上.当反应进行到后期,当一个官能团的周围已经没有能够与之协同反应的第二个官能团,则这个官能团就好做“隔离”或“孤立”起来而无法继续进行反应。 ⑥相容性的影响。 总之,影响聚合物化学反应的因素多种多样。研究聚合物肋化学反应需综合考虑。 2、聚合废不变的反应—聚合物侧基反应 聚合物侧基反应是大分子链上除端基以外的原子或原子团所进行的化学反应。侧基反应是对聚合物进行化学改性的重要手段,同时也是制备那些无法由单体直接聚合得到或者对应单体无法稳定存在的聚合物的唯一方法。 3、聚合度增大的化学反应—接枝、扩链、交联 (1)接枝:即在聚合物主链上引入一定数量与主链结构相同或不同文链的过程。包括以下 三类:①活性侧基引发的自由基型或离子型聚合 ②短转移反应引发的接枝聚合 ③活性侧基聚合物与活性端基聚合物的缩合 (2) 扩链:使聚合物主镕增长过程叫扩镀,扩链是合成线段共聚物的主要方法。扩链包括以下四类: ①活性端基聚合物间的缩合 活性端基聚合物指大分子两端带有相同的、可以参加缩合反应的活没官能团的聚合物.获得活性端基聚合物方法如下: 控制一种单体过量的线型平衡缩聚反应。 利用双基终止自由基聚合物大分子两端引发剂残基的化学转化。

尼龙66挤出

尼龙的反应挤出 1、反应挤出概述 反应挤出是近20年来迅速发展起来的高新技术,它应用于现有聚合物的功能化、聚合物制备、材料的高性能化改性等领域,是高分子材料反应加工学科的重要组成部分。 反应挤出是以单螺杆或双螺杆挤出机的机筒作为化学反应器进行单体聚合或对聚合物改性的一种新型工艺技术。具体地讲,它具有利用挤出机处理高粘度聚合物的独特功能,对挤出机螺杆螺筒上的各个区段进行独立的温度控制、物料停留时间控制和剪切强度控制,使物料在各个区段传输过程中,完成固体输送、增压熔融、物料混合、熔体加压、化学反应、排除副产物和未反应单体、熔体输送和泵出成型等一系列化工基本单元操作,因此它是理想的高粘度物料熔态反应方法。 与传统方法相比,反应性挤出在经济性和效率性等诸方面均具有优势。 (1)可连续大规模进行生产,生产效率高;反应原料形态可以多样化,对原料有较大的选择余地;产品转型快,一条生产线就可以进行小批量、多品种产品的生产 (2)易于实现自动化,可方便准确地进行物料温度控制、物料停留反应时间控制和剪切强度控制;未反应单体和副产物在机器内熔化状态下可以很容易地除去,节省能源和物耗;不使用溶剂,没有三废污染问题。 (3)要求的生产厂房面积小,因而工业生产投资少,操作工人数量要求少,劳动条件和生产环境好 (4)产品的成本低,但产品的技术含量高,利润高。 (5)在控制产品化学结构的同时还可以控制材料的微观形态结构 (6)反应物料除了直混外,还有一定的背混能力;物料始终处于传质传热的动态过程,螺杆使熔融物形成薄层,并且不断更新表面,这样有利于热交换、物质传递,从而能迅速精确地完成预定的变化,或很方便地除去熔体中的杂质;同时螺杆具有自清洁能力,使物料停留时间短,因而产品的质量好。 尽管反应挤出技术有上述优点,但也存在以下缺点。 (1)技术难度大:不但要进行配方和工艺条件的研究,而且要针对不同的反应设计所需的新型反应挤出机,研发资金投人大,时间长,没有几年时间难以弄明白。 (2)难以观察检测:物料在挤出机中始终处于动态、封闭的高温、高压环境中,难以观察检测物料的反应程度;物料停留时间较短,一般只有几分钟时间,因而要求所要进行的反应必须快速完成;如果反应超过20min,则用反应挤出技术就没有意义。

阳离子和两性离子聚合物汇总

钻井液用具阳离子聚合物 1.降滤失剂 1.1阳离子单体:2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵( HMOPTA) (1)AM/AA/HMOPTA阳离子型共聚物 《油田化学品》P116(某年某版?); 《钻井液与完井液研究文集》P185(某年某版?) 《HMOPTA/AM/AA具阳离子型共聚物泥浆降滤失剂的合成》(某年某版?) (2)AM/AA/AMPS/HMOPTA 两性离子型共聚物 《AM/AMPS/AA/HMOPTA共聚物的合成及性能》.精细石油化工进展,2001年10期,杨小华,王中华 (3)AM/AMPS/MAA/HMOPTA四元两性共聚物 《AM/AMPS/MAA/HMOPTA四元共聚物的合成及作为钻井液处理剂的性能》.油田化学,2002年第03期,杨小华,刘明华,王中华 (4)AMPS/AM/HMOPTA两性共聚物 《AMPS/HMOPTA/AM共聚物降滤失剂的合成及性能》.精细石油化工进展.2005年03期,刘明华,周乐群,杨小华 (5)AA/AS/HMOPTA两性聚合物 《HMOPTA_AA_AS聚合物的合成及性能评价》杨小华,王中华 (6)AM/丙烯酸钾/ HMOPTA/玉米淀粉CGS-2具阳离子型接枝改性淀粉 《油田化学品》P130; 《研究文集》P119 1.2阳离子单体:甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵(MAPTAC或MPTMA) (1)AA/AM/MPTMA两性离子共聚物 《钻井液与完井液研究文集》P195 (2)AM/AMPS/MPTMA两性离子共聚物 《钻井液与完井液研究文集》P144; 《MPTMA/AMPS/AM的合成及其在钻井液中的应用》,河南化工,1993年10期,王中华 (3)AM/AA/ MPTMA/淀粉接枝两性共聚物

反应挤出成型工艺与应用

反应挤出成型工艺与应用 摘要:本文详细叙述了聚合物反应挤出的国内外发展背景与现状、反应挤出的概述及成性原理。并阐述了反应挤出成型的应用,如聚合物合金的制备、接枝、偶联/交联、降解等方面。根据反应挤出成型工艺的成果展望了它的未来发展趋势。 关键词:聚合物反应挤出设备原理应用发展 前言 反应挤出是20世纪60年代后期才兴起的一种新技术,因其能使聚合物多样化、功能化、生产连续化、工艺操作简单经济而越来越受到重视。由于反应性挤出加工技术具有投资少,简化生产过程,可连续且小批量生产等优点,已成为国内外竞赛开发的热点。 德国Achen大学的W . Menges、美国Akron大学的James . L. White及英国Brumel大学的P . R . Homsky等人分别在1986年和1994年的文献中较全面地剖析了尼龙-6双螺杆反应挤出合成中各种加工参数及条件因素之间的影响情况,将反应挤出尼龙-6的研究开发工作推向新的热点。美国青年科学家Waymouth通过控制聚烯烃的微观结构,利用连续反应成型技术,直接由丙烯单体制备了热塑性弹性体纤维。美国Bodolus. C. L报道了在存有充油丁睛橡胶时,丙烯酸酯与丙烯睛在挤出机中的共聚反应,制得的共聚物的冲击强度比一般丙烯酸酯—丙烯睛共聚物高10倍。在国内,反应性挤出加工也广泛地应用在聚合物合金的制备、接枝、偶联/交联、降解等方面。 1、反应挤出概述 所谓反应挤出,是把挤出机作为连续化的微背混式柱塞流反应器,使欲反应的混合物在熔融挤出过程中同时完成指定的化学反应。具体地讲,它具有利用挤出机处理高粘度聚合物的独特功能,对挤出机螺杆料筒上的各个区域进行独立的温度控制、物料停留时间控制和剪切强度控制,使物料在各个区域传输过程中完成固体输送、增压熔融、物料混合、熔体加压、化学反应、排除副产物和未反应单体、熔体输送和泵出成型等一系列化工基本单元操作,因此它是理想的高粘度聚合物熔融态反应方法。 2、反应挤出的成型工艺原理 反应挤出是以螺杆和料筒组成的塑化挤压系统作为连续反应器,将欲反应的各种原料组分,如单体、引发剂、聚合物、助剂等一次或分次由相同的或不同的加料口加入到螺杆中,在螺杆转动下实现各原料之间的混合、输送、塑化、反应和从口模挤出的过程。传统挤出过程一般以聚合物为原料,通过外加热量和螺杆转动过程中施加给物料的剪切摩擦热将其熔融并混合均匀,然后经口模挤出、模具造型、脱模冷却后得到制品。其挤出过程是物料由固态→(晶态或玻璃态)→液态(粘流态)→固态(结晶态或玻璃态)的以物理变化为主的过程。而反应挤出中存在着化学变化,如单体之问间的缩聚、加成、开环形成聚合物的聚合反应,聚合物与单体之问的接枝反应,聚合物之问的交联反应等。 聚合物在反应过程或者在聚合物合成过程中反应体系的粘度往往越来越高。实践证明,当聚合物粘度在10一1 000 Pa . s时,聚合物原料在传统反应器中已不能进行聚合反应,需要进行稀释以降低其粘度。反应挤出却可以在此高粘度下实现聚合反应。其主要原因为螺杆和料筒组成的塑化挤出系统能将聚合物熔融后降低粘度,并利用螺杆转动使之混合均匀,从而把聚合物的化学反应与挤出加工有机地结合成一个完整连续的过程。

聚合物流变学复习题参考答案2资料

高分子流变学复习题参考答案 一、名词解释: 1、蠕变:在一定温度下,固定应力,观察应变随时间增大的现象。 应力松弛:在温度和形变保持不变的情况下,高聚物内部的应力随时间而逐渐衰减的现象。 或应力松弛:在一定温度下,固定应变,观察应力随时间衰减的现象。 2、时-温等效原理:升高温度和延长时间对分子运动及高聚物的粘弹行为是等效的,可用一个转换因子αT将某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。 3、熔体破裂:聚合物熔体在高剪切速率时,液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动,引起液流破坏的现象。 挤出胀大:对粘弹性聚合物熔体流出管口时,液流直径增大膨胀的现象。 4、.熔融指数:在标准熔融指数仪中,先将聚合物加热到一定温度,使其完全熔融,然后在一定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出,以十分钟内挤出的聚合物的质量克数为该聚合物的熔融指数。 5、非牛顿流体:凡不服从牛顿粘性定律的流体。 牛顿流体:服从牛顿粘性定律的流体。 6、假塑性流体:流动很慢时,剪切粘度保持为常数,而随剪切速率或剪切应力的增大,粘度反常地减少——剪切变稀的流体。 胀塑性流体:剪切速率超过某一个临界值后,剪切粘度随剪切速率增大而增大,呈剪切变稠效应,流体表观“体积”略有膨胀的的流体。 7、粘流活化能:在流动过程中,流动单元(即链段)用于克服位垒,由原位置跃迁到附近“空穴”所需的最小能量。 8、极限粘度η∞:假塑性流体在第二牛顿区所对应的粘度(即在切变速率很高时对应的粘度)。 9、拉伸流动:当粘弹性聚合物熔体从任何形式的管道中流出并受外力拉伸时产生的收敛流动。 或拉伸流动:质点速度仅沿流动方向发生变化的流动。 剪切流动:质点速度仅沿着与流动方向垂直的方向发生变化的流动。 10、法向分量:作用力的方向与作用面垂直即称为应力的法向分量。 剪切分量:作用力的方向与作用面平行即称为应力的剪切分量。 11、粘流态:是指高分子材料处于流动温度(T f)和分解温度(T d)之间的一种凝聚态。 12、宾汉流体:在流动前存在一个剪切屈服应力σy。只有当外界施加的应力超过屈服应力才开始流动的流体。 13、稳定流动:流动状态不随时间而变化的流动。 14、零切黏度——剪切速率趋向于零时的熔体黏度,即流动曲线的初始斜率。 15、非牛顿性指数:幂律公式 ? =n s Kγ σ中的n是表征流体偏离牛顿流动的程度的指数,

新型阳离子聚合物NCP的合成及应用

文章编号:100125620(2006)0320054203 新型阳离子聚合物NCP 的合成及应用 沈丽 (胜利石油管理局钻井泥浆公司研究所,山东东营) 摘要 介绍了用高分子反应法在固态条件下合成高阳离子度阳离子聚合物NCP 的方法,确定了其最佳反应条件,测定了聚合物阳离子度和反应效率。采用L 9(34)正交试验法得出合成NCP 的最佳反应条件为:聚合物与阳离子化试剂质量比为11∶3;催化剂用量为1.072%,反应时间为2.5h ;反应温度为80℃。实验结果表明,在反应体系中加入催化剂和少量有机或无机溶剂可显著提高反应速率和效率;使用少量润湿剂,可最大限度地限制副反应,造成反应部位的局部浓度高,提高反应效率。阳离子聚合物NCP 可作为增粘降滤失剂用于配制正电性钻井液,效果优良,且耐温性能良好,同时基于阳离子与阴离子聚合物在溶液中生成凝胶状沉淀物的特性,NCP 还可用于解决注聚区块生产井产出水中含高浓度聚合物的问题。 关键词 阳离子聚合物 合成 增粘剂 降滤失剂 正电性钻井液 封堵聚合物窜流中图分类号:TE254.4TE357.43 文献标识码:A 水溶性阳离子聚合物由于其性能优越,在造纸、纺织、油田生产等领域得到了广泛的应用。阳离子聚合物的合成方法有两种:一种是用阳离子型聚合物单体为原料通过均聚或共聚反应制得;另一种是用阳离子化试剂与聚合物分子链上的活泼基团如羟基、氨基等进行化学反应而制得,简称高分子反应法。第一种方法存在着成本高、制备工艺复杂等缺点;第二种方法工艺简单、成本低,产品性能优良,受到人们的重视。从合成工艺上讲高分子反应法可分为固相法和液相法。与有机溶剂法和水溶剂法相比,固相法具有工艺简单、反应效率高、能耗低、环境污染小等特点,并能制备高阳离子度的阳离子聚合 物,因此固相法是人们一直努力研究的方法。 进行了用高分子反应法在固态条件下合成高阳离子度阳离子聚合物的实验。实验结果表明,在反应体系中加入催化剂和少量有机或无机溶剂可显著提高反应速率和效率。该产品可作为主处理剂用于配制正电性钻井液,并可用于解决注聚区块生产井出聚合物的问题,得到良好的增油降水效果。 1 室内研究 1.1 阳离子聚合物NCP 的合成机理[1] 阳离子聚合物NCP 是由阳离子化试剂与聚合物在一定的条件下反应制得,主要反应如下 : 作者简介:沈丽,助理工程师,1978年生,2000年毕业于青岛大学高分子材料与工程专业,现在胜利石油管理局钻井泥浆 公司从事钻井液研究。地址:山东省东营市胜利石油管理局钻井泥浆公司研究所;邮政编码257064;电话(0546)8721047;E 2 mail :annie78919@https://www.doczj.com/doc/335062382.html, 。 第23卷第3期 钻 井 液 与 完 井 液 Vol.23No.32006年5月 DRILL IN G FL U ID &COM PL ETION FL U ID May 2006

反应挤出原理教学大纲

《反应挤出原理》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称(中、英文):反应挤出原理(Reaction Extrusion Principle) 课程号(代码):300005020 课程类别:专业选修课 学时:32 学分:2 二、教学目的与要求 反应挤出是一门集聚合物合成、制备及加工成型为一体的技术。传统的高分子材料的合成(反应)与材料的加工成型是两个截然分开的工艺过程,工艺复杂、能耗高、效率低,一定程度上影响着将材料开发成制品的产业化进程。为此研究聚合物反应加工过程中的基础理论和技术,解决聚合物合成与加工成型的结合问题非常重要。本课程综合了多门学科的知识,既注重反应挤出过程中的基本问题又重视其实际应用。主要内容包括:反应挤出设备、反应工程原理、聚合物反应加工流变学、聚合物反应机理与动力学、聚合物在反应挤出过程中的结构形态演变及在线分析、反应挤出过程控制和反应挤出加工应用发展等。通过本门课程的教学,使选修这门课程的高分子材料与工程专业本科生了解反应挤出技术的过程、特点和具体要求,在理解掌握反应挤出设备和反应工程原理的基础上,深入掌握各种反应挤出类型的特点及其工艺工程等,并对在线分析、流变学方法等在反应挤出研究上的应用建立基础。 对毕业要求及其分指标点支撑情况: (1)毕业要求1,分指标点1.5; (2)毕业要求2,分指标点2.4; (3)毕业要求4,分指标点4.3

三、教学内容(含各章节主要内容、学时分配,并用下划线注明重点难点) 第一章绪论(2学时) 简要介绍聚合物反应挤出技术的定义和特点,并与传统挤出成型进行比较,分析其异同。并对反应挤出的基本原理、设备特点和应用领域等做简略概述。使学生理解掌握反应挤出的工艺过程和典型特点,并对本门课程内容有一个整体的认识和理解。 要点:反应挤出的定义 反应挤出的过程(举例) 反应挤出的特点(与传统挤出成型比较) 反应挤出原理(概述,整体理解) 反应挤出设备(概述,基本特点、要求) 反应挤出的应用(聚合、接枝、交联、降解,并举例分析) 反应挤出的发展 第二章反应挤出设备(4学时) 结合反应挤出的过程和特点,分析反应挤出过程对设备的具体要求。介绍常用反应挤出设备:单螺杆挤出机和双螺杆挤出机,使学生掌握挤出设备的总体结构、各组成部分特点及核心部分的结构特点。 1. 反应挤出过程对设备的要求(1学时) 要点:可靠的传质、传热能力; 多个加料位置和液体、固体等多种加料机构; 产生负压; 混合能力; 保证反应物在挤出机中有足够的反应时间; 真空排气口及未反应小分子物料回收问题等。 2. 单螺杆挤出机(2学时) 要点:基本结构、传动装置、加料装置、挤出机机筒、螺杆、机头和口模、加热装置、冷却装置; 螺杆各段的作用、三段理论、新型螺杆; 四段式单螺杆反应挤出机。 3. 双螺杆挤出机(1学时) 要点:双螺杆挤出机的组成及各部分特点

聚合物挤出中的流变学

聚合物挤出中的流变学 ——PPXCL 刘晓君 1.0流变学 流变学是研究材料变形和流动的科学。希腊语中流变学被表示为"Panta Rei ",意思是:“所有物体的流动”。事实上只要给予足够的时间,所有材料都能够流动。有趣的是,挤出、注射成型和吹塑成型等过程中的聚合物材料的流动时间都在一个相同的数量级上。在一个非常短的加工时间里,聚合物的表现象是固体,而从较长的加工过程来看,聚合物的行为则像是液体。这种双重特性(液态-固态)称为粘弹性。 1.1粘度和融体流动指数 粘度是最重要的流动特性,它表示流动的阻力,严格的说,是剪切的阻力。假如将流体设想为一些运动的薄片,如图1.1,我们可以定义粘度为剪切应力和剪切速率的比值。 图1.1 简单的剪切流体 γ τνη===h A F //剪切速率剪切应力 (1.1) η : Pa *S F: 压力 A: 面积 ν: 速度 h: 距离 τ: Pa=(N/㎡) γ: S -1 希腊字母τ (tau) 和 γ(gamma dot) 按惯例分别表示剪切压力和剪切速率, 流体在圆形管道或者两个金属平面间流动,剪切应力从中心轴的零到管壁最大值之间呈线性的改变;而剪切速率则呈非线性改变。对两个金属平面之间的流体,速率剖面最大值在堆成平面,管壁处为零,如图1.2。 在SI 中,粘度的单位是Pa*S 。在进入SI 之前,经常用Poise 作为粘度的单位(1 Pa ?s = 10 poise). 这里有一些其它有用的转换: 1 Pa ?s = 1.45*10-4lb f s/in 2 = 0.67197 lb m /s ft = 2.0886*10-2lb f s/ft 2 水的粘度是10-3 Pa ?s 当最多的聚合体在挤出状态下融化可能会从102Pa ?s 到 105Pa ?s 之间改变。剪切应力的标准单位用Pa = (N/m 2) 或者 psi (英镑 (lb f ) /平方英寸) 表示,剪切速率单位为:s –1 聚合物流体一个值得注意的特性就是他们的剪切变稀特性(也就是大家知道的假塑性)。剪切速率升高的同时粘度会变小,如图1.3。这种粘度的降低源于 h

聚合物的化学反应

第八章聚合物的化学反应 8.1 概述 一.分类(根据聚合度变化) 1.相似转变: Mn不变,反应仅限于侧基和端基→制备新聚合物 2.聚合度变大反应: Mn变大,→交联,接枝,嵌段,扩链 3.聚合度变小反应: Mn变小→降解,解聚 二.意义 1.制备新聚合物 (1)利用相似转变 2)利用聚合度变大反应 2.对聚合物使用过程中老化行为的保护与利用 (1)防老化:延长使用寿命 (2)利用老化:三废处理,可自然降解聚合物(环保餐盒,可降解塑料) 3.理论研究:测定聚合物结构,高分子效应,机理研究 8.2 反应特征及影响因素 8.2.1 聚合物的反应特征 1 反应速率低 2 反应不完全 3 反应复杂,多种结果 ~~~CH2-CH~~~~→ CN ~~~CH2-CH~~CH2-CH~~CH2-CH-CH2-CH ~~~CH2-CH ~~~ CN CONH CO- NH-CO COOH (异链聚合物:在链上含有多种不重复的结构单元的聚合物) 基团转化率(PBd加氢?加氢度,PV A缩醛化?缩醛度) 8.2.2 影响聚合物反应的因素 一. 物理因素 1.扩散速度的影响 (1).结晶度 结晶区: 分子链排列规整,作用力大,小分子无法扩散 无定形区:T>Tg: 链段活动性加强,利于扩散?可在Tg以上或溶胀时反应 T

07360220聚合物反应工程及设备设计顾建良

聚合物反应工程及设备 Curse Project Polymer Reaction Engineering and Equipment 课程编号:07360220 学时:45(三周) 学分:3 先修课程:材料科学导论、高分子材料科学基础、高分子材料学、高分子化学、高分子物理、高分子结构与性能、聚合物流变学、聚合物反应工程及设备、聚合物加工原理、聚合物成型工艺、塑料模具设计及加工、高分子专业综合实验、高分子材料生产工艺设计 适用专业:高分子材料科学与工程 一、目的与任务 《聚合物反应工程及设备》和《聚合物成型工艺》是高分子材料科学与工程专业必须掌握的两门专业课程,《聚合物反应工程及设备》的研究内容是根据聚合反应的不同和聚合物系性质的不同,应用设计聚合反应器用的动力学知识,设计出工业聚合反应装置;《聚合物成型工艺》的研究内容是根据聚合物不同性质和高分子材料制品性能要求,通过各种成型方法,使高分子材料形成一定尺寸、形状和性能的产品。它们是实践性和实用性强的专业课程,其研究方法是相关理论指导下的实验研究。《聚合物反应工程及设备》课程设计的目的是使学生在学过高分子化学、高分子物理、高分子结构与性能、聚合物流变学、聚合物反应工程及设备、聚合物加工原理、聚合物成型工艺等相关专业理论课的基础之上,结合高分子专业综合实验,通过对聚合反应器和聚合物成型设备及工艺参数的设计,熟悉聚合反应器和聚合物成型设备的结构及设计原理,初步掌握聚合反应器和聚合物成型设备的设计。本课程设计中包括《聚合物成型工艺》课程设计的内容。 二、要求、内容与进度安排 1.要求(含工作量要求) (1)根据课程设计的任务,学习相关原理,查阅相关文献资料,认真写好文献资料检索报告。了解聚合反应器和聚合物成型设备的结构和工艺参数; (2)了解缩聚反应的原理和影响缩聚反应的因素,熟悉聚酯聚合反应器的结构,了解反应器结构和工艺参数对聚合反应的影响,观察工艺参数的改变与聚合反应进程和产品质量的关系,初步掌握聚合反应器的设计; (3)了解聚合物纺丝成型原理和方法,熟悉聚酯纺丝成型设备的结构,了解成型设备结构和工艺参数对纺丝成型的影响,观察工艺参数的改变与纺丝成型产品质量的关系,初步掌握纺丝

聚合物对应知识

1、一般而言聚合物的生产过程由原料的制备或精制、催化剂体系的准备与精制、聚合过程、分离过程、处理过程(脱水干燥)、回收过程组成。 2、停留时间的测定方法主要有阶跃示踪法和脉冲示踪法分别测定停留时间分布函 数F(t)和时间分布密度函数E(t),两者的关系是。 3、石油化学工业上的三烯、三苯是指乙烯、丙烯、丁二烯;苯、甲苯、二甲苯。 4、间歇反应器的设计方程、平推流反应器的设计方程 ,单级理想反应器的设计方程是。 5、连锁聚合常用的实施方法包括悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合、溶液聚合。 逐步聚合常用的实施方法包括熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚。 6、在工业生产中镍系顺丁橡胶的催化剂包括环烷酸镍,三异丁基铝,三氟化硼乙醚络合物。采用铝镍陈化,稀硼单加的加入方式。 7、在工业生产中可采用界面缩聚、熔融缩聚等实施方法制备双酚A型聚碳酸酯。 8、PET的主要工业技术路线是直接法和酯交换法,其主要实施方法是熔融缩聚和固相缩聚。 9、ACR乳液聚合中主要成粒机理是胶束成粒, PMMA乳液聚合中主要成粒机理是胶束成粒,PMMA悬浮聚合成粒机理是珠状成粒,PVC悬浮聚合中主要成粒机理是粉状成粒。 10、乳液聚合中可能的成粒机理包括:胶束成粒(主要)、低聚物成粒、单体液滴成粒。 11、聚合物工业中的三大合成材料包括合成树脂、合成橡胶、合成纤维。 12、PVC(种子聚合公艺)工业生产通过温度控制聚合物分子量和颗粒分布;乳液丁苯ESBR(连续聚合工艺)工业生产通过硫醇(链转移剂)调节聚合物分子量;聚烯烃工业生产通过氢气控制聚合物分子量。 13、E-SBR控制共聚组成:转化率;ACM(半连续)控制共聚组成:半连续聚合工艺; 14、PA66生产控制反应物等摩尔比是通过制备己二酸己二胺(66盐)实现。PET 生产控制反应物等摩尔比是通过制备对苯二甲酸二乙二醇酯及其低聚物实现。 15、反应条件相同、最终转化率相同,反应器体积从大到小:单级理想混合反应器(V1),二级串联理想混合反应器(V2),四级串联理想混合反应器(V3),平推流反应器(V4) 16、使用了离子型和非离子型乳化剂配方的乳液聚合体系,其聚合温度应低于浊点、

聚合物反应工程试卷

第 页 共 3页 北方民族大学试卷 课程: 聚合物反应工程 说明:闭卷考试,学生可携带计算器。 一、 填空题(总计30分) (1) 采用固体催化剂的非均相聚合反应主要指 本体 聚合和 溶液 聚合。 (2)实现反应器的热稳定操作需满足的条件为 Qr=Qc 、 dQc/dT>dQr/dT 和 △T=T-Tw

聚合物流变学基础知识

四章聚合物流变学基础 1.与低分子物相比,聚合物的黏性流动有何特点? 答:绝大多数低分子物具有牛顿流体的性质,即其粘性仅与流体分子的结构和温度有关,与切应力和切变速率无关。比如水、甘油等。高分子稀溶液也是。而大部分聚合物熔体属于非牛顿流体中的假塑性流体,随剪切力增加而变稀。 与低分子物相比,聚合物的粘性流动(流变行为,主要是指聚合物熔体,而不包括聚合物溶液)具有如下特征: (1)聚合物熔体流动时,外力作用发生粘性流动,同时表现出可逆的弹性形变。 (2)聚合物的流动并不是高分子链之间的简单滑移,而是运动单元依次跃迁的结果。(3)它的流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、分子量及其分布、温度、压力、时间、作用力的性质和大小等外界条件的影响。 (4)绝大数高分子成型加工都是粘流态下加工的,如挤出,注射,吹塑等。 (5)弹性形变及其后的松驰影响制品的外观,尺寸稳定性。 2.什么是牛顿型流体和非牛顿型流体?使用流变方程和流动曲线说明非牛顿型 流体的类型。 答:牛顿粘性定律:某些液体流动时切应力τ与切变率D之比为液体的粘度。遵循牛顿粘性定律的液体称为牛顿流体,凡是流体运动时其切变率D与切应力τ不成线性关系的流体称为非牛顿流体。 η=K(dvx/dy)n= Kγn-1式中,K为稠度系数,N?S”/m ;为流体特性指数,无因次,表示与牛顿流体偏离的程度。由方程式可见: ①当n=1时,η=K,即K 具有粘度的因次.此时流体为牛顿流体; ②当η<1时,为假塑性或剪切变稀流体; ③当η>l时,为膨胀塑性或剪切增稠流体; ④当剪切应力高于流动前的剪切屈服应力的流体叫宾哈流体 3.何为表观黏度?试述大部分聚合物熔体为假塑性流体的理由。 答:表观黏度为非牛顿流体剪切应力,即剪切速率曲线上的任一点所对应的剪切应力除以剪切速率。 因为大部分的聚合物是热塑性塑料而热塑性塑料的剪切速率在10-104S-1。流动曲线是非线性的,剪切速率的增加比剪切应力增加的快,并且不存在屈服应力,流体特征是黏度随剪切速率或剪切应力的增大而降低。 4.在宽广的剪切速率围,聚合物流体的剪切应力与剪切速率之间的关系会出现 怎样的变化? 答:当塑料熔体按上述情况在等截面圆管流动时,它所受剪切应力和真正剪切速率之间应存在如式所示的关系. 规定圆管的半径为R,管长为L,于是在任意半径r处所受剪切应力即为:

相关主题
相关文档 最新文档