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；
4.1、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。
4.2、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。
4.3、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。
4.4、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。
4.5、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
4.6、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。
4.7、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。
4.8、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。
4.9、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.尽可能提高反应器壁的光洁度；b.使用过程中防止壁表面造成伤痕；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；
3、不能用一般的产品精制方法如蒸馏、结晶、萃取等方法进行精制提纯。
8、聚合物回收利用的主要途径：a.作为材料再生循环利用；b.作为化学品循环利用；c.作为能
源回收利用。
9、聚合物单体的合成（来源）路线有哪几种？
a、石油化工路线，
b、煤炭路线，
c、其它原料路线。
10、石油化工路线可以得到哪些聚合物主要原料单体？（三烯三苯）
1、乙烯，
2、丙烯，
3、丁二烯，
4、苯，
5、甲苯，
6、二甲苯
11、煤炭路线可以得到哪些主要单体和原料？
1、苯，
2、甲苯，
3、苯酚，
4、乙炔
12、从乙烯单体可以合成得到哪些单体和聚合物？
1、聚乙烯，
2、乙丙橡胶，
3、氯乙烯（聚氯乙烯），
4、乙酸乙烯酯（聚乙酸乙烯酯，聚乙
烯醇），5、苯乙烯（聚苯乙烯，ABS，丁苯橡胶）6、环氧乙烷，乙二醇（聚氧化乙烯，涤纶树脂）
13、丙烯单体可以得到哪些单体和聚合物？
1、聚丙烯，
2、乙丙橡胶，
3、丙烯腈（聚丙烯腈，丁腈橡胶）
4、丙烯酸、丙烯酸酯（聚
丙烯酸，聚丙烯酸酯）5、ABS，6、丙酮、甲基丙烯酸酯（聚甲基丙烯酸酯，环氧树脂）7、环氧丙烷，环氧氯丙烷（聚氧化丙烯）
14、苯可以得到哪些单体和聚合物？
1、苯乙烯（聚苯乙烯、丁苯橡胶、ABS、离子交换树脂）
2、环己酮、己酰胺、己二酸（尼
龙6、尼龙66）3、苯酚（酚醛树脂、环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜树脂）
15、丁二烯可以得到哪些聚合物？
1、顺丁橡胶，
2、丁苯橡胶，
3、丁腈橡胶，
4、氯丁橡胶，
5、ABS树脂
16、二甲苯可以得到哪些单体和聚合物？
1、邻苯二甲酸酐（醇酸树脂、不饱和聚酯树脂）
2、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯（涤
纶树脂PET，对苯二甲酸丁二醇酯PBT）3、间苯二甲酸（聚芳酰胺）
17 、乙炔可以得到哪些单体和聚合物？
1、氯乙烯（聚氯乙烯）
2、乙酸乙烯酯（聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇）
3、氯丁二烯（氯丁橡
胶）4、丙烯腈（聚丙烯腈）
18、塑料的玻璃化温度高于室温;橡胶的玻璃化温度低于室温。
19、自由基聚合实施方法所用原料及产品形态，表2-3 P9
20、聚合反应器中物料形态：表2-5 P10
①高粘度熔体(均相)－熔融、本体聚合；
②高粘度溶液(均相)－自由基溶液聚合、离子及配位溶液聚合、溶液缩聚；
③固体微粒－液体分散体系(非均相)一自由基悬浮聚合、离子及配位溶液聚合、溶液缩聚；
④胶体分散液(非均相)－自由基乳液聚合；
⑤粉状固体(非均相)－自由基本体聚合、离子及配位本体聚合；
⑥固体制品(本体浇铸聚合)。
21、根据引发剂的溶解性能可分为哪几种？各用在什么聚合方法？
水溶性引发剂：用于乳液聚合和水溶液聚合。油溶性引发剂：用于本体、悬浮与有机溶剂中的溶液聚合方法。
22.1、常见的引发剂品种有哪些？
a.过氧化苯甲酰（BPO）；
b.偶氮二异丁腈(AIBN) ；
c.过硫酸钾（KPS）过硫酸胺（APS）。
22.2、自由基聚合反应中引发剂的选择原则？
1）根据聚合操作方式和反应温度，选择适当分解速度的引发剂。
2）根据反应温度选择合适的引发剂。3）根据分解速度常数选择引发剂。
4）根据分解活化能选择引发剂；5）根据引发剂的半衰期选择引发剂
23.1、影响聚合物平均分子量的主要因素有：
聚合反应温度：随着聚合反应温度的升高，所得聚合物的平均分子量降低。引发剂浓度:与平均分子量成反比;单体浓度:与平均分子量成正比。
23.2、自由基聚合生产中控制产品平均分子量的手段是：严格控制引发剂用量；控制反应温度和其他反应条件；选择适当的分子量调节剂并严格控制用量。
24、本体聚合工艺有何特点？
1、聚合反应是放热反应，放出的热量大。
2、聚合反应热的散发困难。
3、物料温度容易升
高。4、产品工艺简单，纯度高。
25、用于本体聚合的反应器有哪些？
形状一定的模型，釜式聚合釜，连续聚合反应器
26.1、悬浮聚合的配方如何组成?
单体、水、引发剂、分散剂，必要时添加缓冲剂
26.2、悬浮聚合的液滴稳定分散条件：
在分散相与连续相界面存在保护层防止凝结。
搅拌装置的剪切速率足以使凝结液滴重新分散。
搅拌剪切力足以防止两相因密度不同而分层。
27、悬浮聚合用分散剂有哪些？
保护胶类分散剂（水溶性高分子材料），无机粉状分散剂两大类。
28、简述悬浮聚合生产工艺过程
原料准备、聚合、脱单体、过滤分离、水洗、干燥等
29、溶液聚合配方组成是什么？
单体，溶剂，引发剂
30、溶液聚合使用的溶剂主要有？
醇、酯、酮，芳烃：苯、甲苯等。
31、有机溶剂中进行溶液聚合时，使用何种引发剂？
采用可溶于有机溶剂的过氧化物引发剂或偶氮化合物引发剂。
32、用水作为溶剂时，采用何种引发剂？
水溶性引发剂如过硫酸盐及其氧化还原体系。
33、溶液聚合过程中改变产品平均分子量的方法：
改变引发剂用量；改变单体／溶剂的用量比；添加分子量调节剂等。
34、乳液聚合法的主要优点：
在乳液聚合过程中水作为分散介质，对于聚合反应热的清除十分有利；
生成的高聚物呈高度分散状态，反应体系的粘度始终很低；
分散体系的稳定性优良。
产品乳液或称为胶乳(液)可以直接用作涂料、粘合剂、表面处理剂等。
35、乳液聚合法的主要缺点
聚合物分离析出时，需要加破乳剂，分离过程较复杂，并且产生大量的废水；
如果直接进行喷雾干燥以生产固体合成树脂，则需要大量热能，而且所得聚合物的杂质含
量较高。
36、什么是表面活性剂的CMC？
表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度称为“临界胶束浓度(CMC).在此时，分散体系的许多性能会发生变化。
37、乳化剂的HLB与其亲水性之间有何关系？
HLB是指亲水—亲油平衡值，HLB越高，亲水性越大。
38、表面活性剂有哪些类别？
(1)阴离子表面活性剂，
(2)阳离子表面活性剂，
(3)非离子表面活性剂，在水溶液中不离解成离子，使用与pH无关。
（4）两性表面活性剂，同时含有碱性基团和酸性基团，在任何pH值下都有效。
39、乳状液破乳的方法有：
加入电解质，改变pH值；冷冻破乳；机械破乳。
40、乳液聚合的主要组分
单体，乳化剂，反应介质水，引发剂，分子量调节剂，电解质，终止剂
41、乳液聚合对单体和水有什么要求？
单体不含有阻聚剂，纯度在99%以上；
水中应尽可能的降低钙,镁,铜和铁离子的含量。应当使用去离子的软水。
42.1、判断用阴离子乳化剂制得的乳液（选择）
粒径(小/大)，化学稳定性(好/差)，机械稳定性(好/差)
用非离子乳化剂制得的乳液
粒径(小/大)，化学稳定性(好/差)，机械稳定性(好/差)
42.2
43
使用阴离子乳化剂或阴离子乳化剂和非离子乳化剂的混合物。
用量围在1~10%。
44、乳液聚合使用什么类型引发剂？用量围？
一般使用水溶性引发剂，如过硫酸钾、过硫酸胺等，也可使用氧化还原引发剂
用量围0.01~0.5%之间.
45、乳液聚合根据配方中物料向聚合反应器加料的方式，分为
间歇操作，半连续操作，连续操作。
46、间歇操作有何缺点？
冷却系统的热负荷很不均匀；
生产共聚物时，其组成会发生变化,活性高的单体先聚合，活性低的单体后聚合,水溶性高的单体在水相中聚合生成低聚物；
由不溶于水的单体生产的胶乳，其颗粒分布较窄。
47、什么是半连续操作？其目的是什么？
半连续操作是将配方中的一部分物料于聚合反应开始前加于聚合釜中，聚合反应开始后陆续将剩余的物料分批或连续加于聚合釜中，反应结束后一次出料。目的在于控制反应速度．48、什么是种子乳液聚合方法
在乳液聚合在已有生成的高聚物胶乳微粒上进行的乳液聚合
这种情况下原来的微粒好似种子，因此称做”种子乳液聚合方法”。
49、什么是核壳乳液聚合？
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—种单体聚合形成胶乳粒子的核心，好似种子，后一种单体则形成胶乳粒子的外壳。
50、什么是离子型聚合反应？
单体在阳离子或阴离子作用下，活化为带正电荷或带负电荷的活性离子，再与单体聚合形成高聚物的化学反应，统称为离子型聚合反应。
51、离子聚合反应的特征？
对单体的选择性高；链引发活化能低，聚合速率快；存在增长离子与反离子的平衡；不同类型的离子型聚合引发剂不同；不存在偶合终止，只能单基终止。
52、什么是配位聚合反应？有什么特点？
配位聚合反应是烯烃单体的碳-碳双键与引发剂活性中心的过渡元素原子配位，然后发生位移使单体分子插入到金属-碳之间进行链增长的一类聚合反应。其特点是：产物立构规整性好、相对分子量高、支链少、结晶度高。实现了难于进行自由基聚合的丙烯的工业化生产；
实现了乙烯的低压聚合等。
53、离子聚合与自由基聚合有何异同？
1.反应机理都具有链引发，链增长，链转移，链终止过程。
2.引发剂种类对自由基链增长反应无影响；对离子聚合增长链末端的性质有影响，因而对链
增长有影响。
3.反应介质对自由基链增长反应无影响或影响小；对离子聚合反应动力学和所得分子结构有
明显影响。
54、为什么阳离子聚合反应一般需要在很低温度下进行？
因为阳离子聚合的活性种一般为碳阳离子。碳阳离子很活泼，极易发生重排和链转移反应。为了减少链转移反应的发生，提高聚合物的分子量，所以阳离子反应一般需在低温下进行。55、为什么离子和配位聚合反应需预先将原料和聚合容器净化？
离子聚合和配位聚合的引发剂及活性链均很活泼，许多杂质以及空气中的水,O2,CO2均可破坏引发剂使活性中心失活。因此，对所用溶剂，单体等以及聚合容器必须进行严格净化和干燥，否则将导致聚合失败。
56、什么是缩聚反应？
含有反应性官能团的单体经缩合反应，析出小分子化合物生成聚合物的反应称为缩合聚合反应，简称为缩聚反应。
57、线形缩聚反应有哪些类型？试举例说明。
均缩聚反应：同种单体进行的反应
混缩聚反应：二元酸与二元醇的反应
共缩聚反应：两种二元酸与一种二元醇的反应。
58、缩聚反应有何特点？
a.缩聚反应为逐步进行的平衡反应；
b.原料配比将明显影响产品分子量；
c.缩聚物端基的活性基团将影响成型时的溶融粘度；
d.缩聚反应生成的小分子化合物须及时用物理方法或化学方法除去，其残存量对聚合度产
生明显影响。
59、线型高分子量缩聚物的生产方法：P103
①熔融缩聚法：②溶液缩聚法：③界面缩聚法，④固相缩聚法。
60、熔融缩聚法生产高聚物的优缺点？
优点：生产过程简单、成本较低，可连续生产直接纺丝，聚合设备的生产能力高；
缺点：反应温度高，单体和聚合物不分解，配比要求严格，黏度高，小分子不易脱除。
61、溶液聚合中溶剂有何作用？
①降低反应温度，稳定反应条件。
②使难熔的单体原料溶解为溶液以促进化学反应
③降低反应物料体系的粘度，
④可与反应生成的小分子副产物形成共沸物带出反应体系。
⑤溶剂可兼起缩合剂的作用．⑥溶剂还可产生催化剂的作用.
⑦直接合成缩聚物溶液用作粘合剂或涂料。
62、界面缩聚方法主要适合于什么情况?
界面缩聚方法主要适用于分别存在于两相中的两种反应活性高的单体之间的缩聚反应，例如二元酰氯与二元胺合成聚酰胺、光气与二元酚盐合成聚碳酸酯等。
63、界面缩聚反应可发生在什么界面？以什么为主？
界面缩聚反应可发生在气—液相、液—液相、液—固相界面之间，工业上以液-液相界面反应为主。
64、界面缩聚反应的主要特点是什么？
反应条件缓和，可在室温或数十度温度条件下进行；
反应是不可逆的，而且即使一种原料过量也可生产高分子量缩聚物。
65、简述聚酰胺进行界面缩聚反应的原理。
溶于水相中的二元胺与溶于有机相中的二元酰氯的界面缩聚，反应如下：P111
特点：对单体配比要求不严；可得到较高分子量产品；NaOH 和生成的HCl中和反应。66、什么是固相缩聚反应？
在缩聚起始原料和生成的聚合物熔点以下温度进行的缩聚反应称为固相缩聚。
67、具有反应活性缩聚物有哪些？
酚醛树脂、氨基树脂；醇酸树脂以及有机硅树脂等。
不饱和聚酯树脂、环氧树脂、端羧基聚醚或聚酯等
68、什么是逐步加成聚合反应？
某些单体分子的官能团可按逐步反应的机理相互加成而获得聚合物，但又不析出小分子副产物，这种反应称为逐步加成聚合反应。
69、逐步加成聚合物品种有哪些？
有聚氨酯、聚脲、环氧树脂三大类。其中以聚氨酯发展得最快，产量也最大.
70、聚氨酯的合成原理是什么？
异氰酸酯基团(NCO)与醇（R-OH）发生加成反应。生成大分子主链中含有氨基甲酸酯（聚氨酯）。
71、异氰酸酯与含活泼氢化合物间的反应(包括初级反应和次级反应),P121
72、聚氨酯树脂合成方法有：
一步法：
两步法，又称预聚体法：第一步：合成预聚体。二元醇和过量的二元异氰酸酯反应；第二步，预聚体进行扩链反应和交联反应。
73、在聚氨酯的扩链反应中，
R=NCO摩尔数OH摩尔数
当：
0＜R＜1 分子扩链，端基为—OH
R＝1 分子无限扩链，端基为一NCO及—OH；
l＜R＜2 分子扩链，端基为一NCO；
R＝2 分子不扩链，端基为一NCO；
R＞2 分子不扩链，端基为一NCO，且存留有未反应的异氰酸酯。
74、异氰酸酯的分类；常用的异氰酸酯有哪些？
按一NCO基团的数目可分为二元异氰酸酯、三元异氰酸酯及聚合型异氰酸酯三大类。
若按异氰酸酯R—NCO中基团R的性质可分为脂肪族及芳香族两大类。
主要有TDI，MDI，HDI，TDI三聚体等。
75、合成聚氨酯树脂的多元醇化合物主要有：
聚醚多元醇；聚酯多元醇。
76.1、简述聚氨酯树脂结构与性能的关系
NCO-R-NCO中的R若为脂肪族链，则制得的聚氨酯材料光稳定性好，不变黄，芳香族则会变黄。
酯基的聚能大于醚基，所以聚酯二元醇构成的聚氨酯分子链间的作用力大于聚醚二元醇的。相应地前者的耐热性、机械强度高于后者。而后者的耐低温性好，又较柔软；
酰胺基与氨基甲酸酯基极性较大，分子间能形成氢键，故在聚氨酯大分子链中成为硬段。
76.2、聚氨酯扩链反应及扩链剂？
聚合物通过链端活性基团的反应使分子相互连结而增大分子量的过程，称为扩链，相应的反应称为扩链反应。常用的扩链剂有：水，二元醇、二元胺等。
76.2、聚氨酯大分子结构控制因素：
(1)调节R值：线型聚氨酯，预聚体。(2)扩链反应：扩链剂种类，比例。(3)交联反应：交联
剂种类，用量。
77、聚氨酯树脂的主要用途：
塑料、橡胶、合成纤维、涂料、粘合剂
78、聚氨酯泡沫塑料的原料组分
(1)异氰酸酯：常用的是TDI、MDI。
(2)聚醚或聚酯多元醇；制备软泡时，采用分子量较大的多元醇，羟值为55mgKOH／g左右；
(3)催化剂；为叔胺类化合物和有机锡类化合物。
(4)发泡剂；为水或低沸点卤代烃
(5)泡沫稳定剂；主要使用有机硅泡沫稳定剂。
79、简述聚氨酯泡沫塑料的生产工艺
1. 一步法：将各种原料一次混合催化发泡的方法。各种物料在反应过程中同时发生链增长、
扩链及发泡等反应。
2．预聚体法(又称两步法)：将聚醚(或聚酯)多元醇与异氰酸酯先反应生成两端带有一NCO 基团的预聚体，然后再加入催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂及其他助剂等，进一步反应和发泡成型。
80、聚氨酯树脂生产中最重要的两种催化剂是：叔胺类和有机锡类化合物
81、高聚物改性方法有哪些？
共聚改性；共混改性；互穿网络聚合物；高聚物化学改性。
82、聚合物改性的目的是什么？
获得性能改进的新材料。
83、两种单体A、B或两种以上单体形成的共聚物有哪些类型？
1、无序共聚物，
2、交替共聚物，
3、接枝共聚物，
4、嵌段共聚物
84、什么是聚合物合金？
化学结构不同的均聚物或共聚物的物理混合物叫做共混聚合物，又叫做聚合物合金。
85、共混聚合物的制备方法有：
熔融混合；溶液浇铸混合法；胶乳混合法；
决定共混聚合物性能的主要因素是两种聚合物之间的混溶活性。任何两种聚合物都是可以混合的。如果混溶性好，则形成均相体系，混溶性不良则形成非均相体系。两种聚合物形成的均相体系仅具有单一的玻璃化温度；两相体系则具有两个玻璃化温度。
86、互穿网络聚合物
互穿网络聚合物IPN是两种交联结构的聚合物相互紧密结合，但两者之间不存在化学键的聚合物体系。典型的IPN：其中之一聚合物是在另一聚合物存在下合成的或交联的。
87、高聚物化学改性：是将已合成的高聚物经化学反应使之转变为新品种或新性能材料的方法。
第二篇合成树脂与塑料（9-18章）
1、合成树脂按主链结构进行分类：
1.碳—碳链合成树脂PP,PE,PS,PVC；
2.碳—氧链合成树脂POM,PC,PET；
3.碳—硫链合成树脂,PSF,PPS；
4.碳—氮链合成树脂PA,UF,MF
2、塑料的主要性能
1.机械性能：拉伸强度，弯曲强度，冲击强度,抗压强度，硬度；
2.热性能：负荷热变形温度，导热性；
3.电性能：绝缘电阻，电气强度，介电常数；
4.其他特殊要求性能：透气性、燃烧性，耐化学腐蚀与老化等。
3、高分子材料性能测试特点：
专门性：高分子材料所特有的性能,蠕变性、屏蔽性等。
多样性：一种性能有多种测试方法：如冲击强度，硬度、耐热性等。
严格性：标准环境条件和制作试样等。
4、聚乙烯产品类型
(1)高压、低密度聚乙烯(LDPE) , (2)线型低、中密度聚乙烯(LLDPE)；(3)高密度聚乙烯