《橡胶工艺原理》复习思考题
0.1 名词解释
碳链橡胶、硬质橡胶、杂链橡胶、混炼胶、硫化胶、冷冻结晶、拉伸结晶、极性橡胶
杂链橡胶:碳－杂链橡胶: 主链由碳原子和其它原子组成
全杂链橡胶:主链中完全排除了碳原子的存在，又称为“无机橡胶”，硅橡胶的主链由硅、氧原子交替构成。混炼胶:所谓混炼胶是指将配合剂混合于块状、粒状和粉末状生胶中的未交联状态，且具有流动性的胶料
硫化胶 : 配合胶料在一定条件下(如加硫化剂、一定温度和压力、辐射线照射等)经硫化所得网状结构橡胶谓硫化胶，硫化胶是具有弹性而不再具有可塑性的橡胶，这种橡胶具有一系列宝贵使用性能。
硬质橡胶：玻璃化温度在室温以上、简直不能拉伸的橡胶称为硬质橡胶
0.2 一般来说，塑料、橡胶、纤维的分子结构各有什么特点?
0.3 影响橡胶材料性能的主要因素有哪些？
橡胶性能主要取决于它的结构，此外还受到添加剂的种类和用量、外界条件的影响。
(1) 化学组成：单体，具有何种官能团
(2) 分子量及分子量分布
(3) 大分子聚集状况：空间结构和结晶
(4) 添加剂的种类和用量
(5) 外部条件：力学条件、温度条件、介质
0.4简述橡胶分子的组成和分子链结构对橡胶的物理机械性能和加工性能的影响。
答:
各种生胶的MWD曲线的特征不同，如NR一般宽峰所对应的分子量值为30~40万，有较多的低分子部分。低分子部分可以起内润滑的作用，提供较好的流动性、可塑性及加工性，具体表现为混炼速率快、收缩率小、挤出膨胀率小。分子量高部分则有利于机械强度、耐磨、弹性等性能。
0.5 简述橡胶的分类方法。
答:按照来源用途分为天然胶和合成胶，合成胶又分为通用橡胶和特种橡胶；
按照化学结构分为碳链橡胶、杂链橡胶和元素有机橡胶；
按照交联方式分为传统热硫化橡胶和热塑性弹性体。
0.6 简述橡胶的分子量和分子量分布对其物理机械性能和加工性能的影响。
答: 分子量与橡胶的性能(如强度、加工性能、流变性等)密切相关。随着分子量上升，橡胶粘度逐步增大，流动性变小，在溶剂中的溶解度降低，力学性能逐步提高。
橡胶的大部分物理机械性能随着分子量而上升，但是分子量上升达到一定值(一般是600000)后，这种关系不复存在；分子量超过一定值后，由于分子链过长，纠缠明显，对加工性能不利，具体反映为门尼粘度增加，混炼加工困难，功率消耗增大等。
0.7 简述橡胶配方中各种配合体系的作用。
0.8 列出一般橡胶加工工艺过程。
0.9 列出几种橡胶制品的主要性能要求和用途。
1.1名词解释：耐油性、耐寒性、耐老化性、补强、耐磨性、耐候性、动态性能、减震阻尼性、疲劳生热、生胶、胶料、
标准胶、氧指数、二次硫化
耐油性：指包括油类和各种溶剂在内的狭义的耐油性，实质上是高聚物耐无机溶剂的溶胀能力。
耐寒性：质料抵御高温惹起的脆化、冲击强度降高等变化的能力。
耐老化性：质料及其制品耐老化作用的能力。
耐磨性；质料在肯定冲突条件下抵御磨损的能力，以磨损率的倒数来评定。
耐候性：质料如塑料、橡胶制品等，应用于室外担当气候的考验，如光照、风雨、细菌等造成的分析破损，其耐受能力叫耐候性。
氧指数：使试样持续蜡烛状燃烧时，在氮氧混合气体中必须的最低氧体积浓度，以所占体积百分数表示。氧指数越高，则聚合物越难燃
1.2 各种生胶的分类、制法及其结构与性能的关系。
1.3 为什么NR具有优异的加工性能？(P18)
1.4 为什么很多溶剂型橡胶胶粘剂用CR作为主体材料?
答:所配成的胶黏剂可试问冷固化,初粘力很大,强度建立迅速,粘结强度较高,综合性能优良
1.5 橡胶轮胎的胎面、胎侧、内胎一般选择什么橡胶作为主体材料? 为什么?
答:丁基橡胶,优良的化学稳定性、耐介质性、电绝缘性、耐电晕性、耐极性油和低温性能。通用胶中弹性最低和优异的阻尼性、最好的气密性。它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7，丁苯橡胶的1/5，而对蒸汽的透过率则为天然橡胶的1/200，丁苯橡胶的1/140。因此主要用于制造各种内胎
1.6 将你所了解的橡胶品种按碳链橡胶（不饱和非极性、不饱和极性、饱和非极性、饱和极性）、杂链橡胶分为五类，写出主要结构式，并指出各种橡胶的主要特性及主要用途（或列表说明）。(作业1)
1.7 比较NR、SBR和EPDM的耐热性；比较NBR、ECO和FPM的耐寒性；比较NBR、ACM和FPM的耐热性；比较IIR、BR 和SBR的疲劳生热性能。为什么? (作业2)
2.1 名词解释：硫化、交联密度、硫化历程、焦烧、焦烧时间、焦烧期、硫化三要素、理论正硫化时间、工艺正硫化时间、促进剂、活性剂、防焦剂、硫载体、无硫硫化、常硫体系、有效硫化体系、高温硫化体系、平衡硫化体系(P65)、硫化返原、喷霜、交联键类型(P72)、应力疏导特性、交联键互换重排反应(P73)、过氧化物的半衰期、过氧化物硫化的交联效率、金属氧化物硫化体系(P69) 交联效率越低，则过氧化物的用量越大
硫化（交联、架桥）：橡胶线型大分子链通过化学交联而构成三维网状结构的化学变化过程
交联密度：单位体积硫化胶内的交联点数目，与单位体积有效链数目有关。
硫化历程:橡胶的硫化状态可分为诱导期（焦烧期）、交联反应（热硫化）、网络形成（平坦硫化）、过硫化四个阶段
焦烧：混炼胶在存放或加工过程中产生早期硫化的现象
焦烧时间：热硫化开始前的延迟作用时间，相当于硫化反应中的诱导期
硫载体是指那些在硫化过程中析出活性硫，使橡胶交联的含硫化合物
硫化三要素：压力、温度和时间
理论正硫化时间:胶料从加入模具中受热开始到转矩达到最大值所需要的时间(P48)
工艺正硫化时间: 胶料从加入模具中受热开始到转矩达到M90所需要的时间.M90=M L+(M H-M L)*90%
促进剂：能降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫磺用量，又能改善硫化胶性能的物质
活性剂：能够活化硫黄硫化体系、提高硫化胶的交联密度和硫化速率的物质
防焦剂:提高胶料操作安全性，增加胶料或胶浆的贮存寿命
喷霜:胶料中的液体和固体配合剂由内部迁移到表面的现象
硫化返原:胶料在140℃～150℃长时间硫化或高温（超过160℃）硫化条件下，硫化胶的物理机械性能逐渐下降的过程。其本质是硫化平坦期间形成的交联键产生断裂和重排及由此而引起的网络结构的变化；另外是橡胶分子链的裂解。
方法：使用有效或半有效硫化体系；加入抗硫化返原剂。
过氧化物的半衰期：表示在某一特定温度下，过氧化物分解到原来浓度一半时所需的时间，用T1/2表示
2.2 橡胶的硫化历程。(P47)
2.3 硫化体系的组成和各组分的作用。P62-66
答:硫黄（硫载体） /促进剂/ 活性剂（/防焦剂） /(抗返原剂)
促进剂：能下降硫化温度，听说物理。收缩硫化时间，削减硫黄用量，改善硫化胶职能的精神
活性剂：活化硫化体系，进步交联密度，进步硫化胶耐老化职能。Zno+mgo组成活化体系。
防焦剂：防焦烧，延迟焦烧时间。防焦剂种类：学习附着力。PVI (CTP)、水杨酸、NDPA
2.4 促进剂的分类、结构及其特性。(P52)
2.5 促进剂的并用类型和特性。(P57)
2.6 各种硫黄硫化体系的定义、特性、交联键结构、硫化胶性能及适用橡胶。
答:ev：有用硫化体系，高促低硫3-5：看着下降。0.3-0.5，90%单键和双键-耐热氧老化，但初始静态怠倦性差，用于高温静态制品如密封制品、高温火速硫化体系。
Sev：用量介于cv和ev之间，煽动剂》=1，硫化胶具有过量的多硫键和单双硫键，据精良的静态职能，中等的耐热氧老化职能。
高温硫化体系：在180～240℃温度下的硫化，硫化温度每降低10℃，硫化时间收缩约一半，适用于高温火速硫化胶种EPDM、IIR、NBR、SBR等，采用ev、sev体系。
ec：均衡硫化体系：把不饱和二烯类橡胶硫化返原下降到最低水平或撤消的硫化体系，si69四硫化物与硫、煽动剂等精神的量。硫化平展性好，交联密度稳定，看看水性附着力促进剂。具有精良的耐热老化性和耐怠倦性，适应大型、厚制品的硫化。
2.7 橡胶硫化的时温效应及应用。
答:硫化温度每降低10℃，硫化时间收缩约一半，硫化温度系数变化局限在1.8~2.5之间，所以降低温度可大大进步**效率
2.8 平衡硫化体系及其应用。
EC：S +煽动剂+Si69，NR的CV体系硫化返被告急，硫化胶物理机械性能逐渐下降。采用EC，可在较长硫化周期内，使交联密度根本恒定，硫化平展性较好。
硫化胶具有高强度、高抗撕性、耐热性、抗硫化返原、耐静态怠倦性和生热高等甜头，在长命命、耐静态怠倦制品和巨型轮胎、大型厚制品等方面有重要应用
2.9 过氧化物硫化的特点、应用及配合时应注意的问题。
交联键为C-C键，热、化学稳定性高，具优异抗热氧老化职能，无硫化返原局面，紧缩永久变形低；但静态职能差，有些有臭味。
过氧化物硫化PP、EPM等时，由于侧甲基生计，有或许β断裂。所以，到场助硫化剂，以收缩硫化时间，改善拉伸职能。应用：静态密封或高温静态密封制品
2.10 金属氧化物硫化的配合、特点和应用。
Znp：mgo=5：4，对cr常用。倘使但用zno，硫化速度快，易焦烧，单用mgo，则硫化速度慢，两者并用最佳，ZnO主要起硫化作用，保证硫化平展性，增强耐热性；MgO 进步防焦性，添补胶料储存安详性和可塑性。
2.11 交联键类型和交联密度对硫化胶性能的影响。
1、类型：多硫键有益于进步抗怠倦职能。原因：在肯定温度和几次变形的应力作用下，多硫键的断裂和重排作用和缓了应力。
C-C交联键的热氧老化稳定性最好。键能高的交联键耐热氧老化性好。
2、交联密度：交联密度与模量成反比例，由于链疏通受阻，爆发形变的力越来越大。
对拉伸强度影响雷同，但过度曾加对拉伸强度倒霉，由于拉伸强度还与分子链的取向、诱导结晶相关，过度交联会荆棘分子链的诱导结晶，反而下降。
2.12 举例说明如何选择硫化体系。
轮胎胎面胶：cv体系
NR 100 氧化锌 5 硬脂酸 2 防老剂4010NA 2.5
炭黑ISAF 6 芳烃油 9煽动剂NOBS 0.8 不溶性硫黄 3
分析：从耐热、消息态职能等分析分析
第三章
3.1 名词解释：补强P76、炭黑结合胶P88、炭黑凝胶P88、应力软化效应P92、填料的结构化效应、橡胶补强的大分子链滑动学说P92
应力软化效应：
在一定的试验条件下，把硫化胶拉伸至给定的伸长比时，去掉应力，恢复，循环操作，则每次拉伸到同样的伸长比所需的应力都比前一次要低；若是拉伸比大大超过上一次，则其拉伸曲线就急剧上升与第一次曲线衔接，每次的曲线都在前一次的下面的现象。
3.2 填料的分类及其在橡胶中的主要作用。P77
3.3 炭黑的分类、结构与性能。P78-81
3.4白炭黑、陶土和碳酸钙的分类、结构与性能。
白炭黑的结构
按制法，分为气相白炭黑和沉淀白炭黑。主要组成是二氧化硅（SiO2），是无定形的链枝状聚集体。
3.5 分析讨论炭黑和白炭黑的性质对胶料加工性能和硫化胶性能的影响。
炭黑:
白炭黑对胶料工艺性能和硫化胶性能的影响
填料的分散性：填料粒子越细，越难分散；
与炭黑相比，无机填料对于橡胶的亲和性更低。纳米级的无机填料在橡胶中很难均匀分散。
未经表面处理的白炭黑难以在橡胶中分散均匀，高填充胶料容易产生“填料的结构化效应”（混炼胶在停放一定时
间后粘度明显增加，流动性变差）。
防止结构化的途径：
在混炼时加入某些可以与白炭黑表面羟基发生反应的物质（称为结构控制剂）；或将白炭黑表面改性。
3.6为什么要进行填料的表面改性? 填料表面改性的主要方法是什么?P99
3.7 怎样选择偶联剂?
3.8 分析讨论填料的选用方法。
在橡胶配方中，填料的配合量较大，对成本、加工工艺、制品性能影响甚大。填料的选用应该满足硫化胶的性能、制品使用性能、加工工艺和成本等的要求。考虑其基本性能需要，以达到综合平衡尤为重要
四
4.1 名词解释：物理防护法、化学防护法、防老剂、老化温度系数、对抗效应、加和效应、协同效应、非迁移性防老
剂、加工型结合防老剂
4.2 橡胶老化的定义和现象。
4.3 引起橡胶老化的各种原因和机理。
4.4 影响橡胶热氧老化的因素。
4.5 常用橡胶防老剂的类型及防护特性。
4.6 如何选用橡胶防老剂?
物理防护法：P129 避免橡胶与老化因素相互作用的方法，如橡塑共混、表面镀层、加入光屏蔽剂和石蜡等。
化学防护法：P130 通过加入化学防老剂来阻止或延缓橡胶老化反应进行的方法，如加入化学防老剂。
防老剂：
老化温度系数：温度每升高10℃，氧化反应速度大约加快1倍。
对抗效应：当两种或两种以上的防老剂并用时,所产生的防护效能小于单独使用之和
加和效应：防老剂并用后所产生的防护效果等于它们各自作用的效果之和
协同效应：当两种或多种防老剂并用时的效果大于每种防老剂单独使用的效果称之为协同效应
非迁移性防老剂：为了使防老剂在橡胶中能长期发挥效能，不易挥发和被抽出的防老剂
加工型结合防老剂：反应性防老剂，具有不易被抽出，不挥发的特点，防护功效持久。这类防老剂的特点是通过化学键结合在橡胶网络中，防止防老剂分子自由迁移
4.2 橡胶老化的定义和现象。
橡胶老化:指生胶或橡胶制品在加工、贮存或使用过程中，由于受热光氧等外界因素的影响使其发生物理或化学变化，使性能逐渐下降的现象。
现象：P112 变软、发粘、变硬、变脆、龟裂、发霉、失光、变色、粉化等。
4.3 引起橡胶老化的各种原因和机理。
原因：P112 橡胶老化除受其本身的分子结构影响外，主要受其工作的环境即外部因素的影响—物理、化学、生物三种因素。
机理：P113 中间两段话
自动催化自由基链反应
热氧老化的吸氧过程迅速吸氧期、恒速反应期、加速反应期、降速吸氧至完结
NR在热氧老化过程中的结构变化：以分子链降解为主的热氧老化反应
NR、 IR、IIR、CO、ECO等都以氧化断链为主，热氧老化后的外观表现为变软、发粘。
BR 、NBR、SBR、CR、EPDM、FPM、CSM等，在热氧老化以交联反应为主。老化后，外观表现为变硬、变脆
4.4 影响橡胶热氧老化的因素。P117-119
（1）生胶分子结构的影响
取决于键解离能的大小： C-F> C-H> C-C> C-Cl
(2) 侧基的影响
在NR中解离能大小顺序为：c > b > a 。 NR大分子在热、光、氧作用下，先在最弱的键a处断裂，引发链式反应。（3）温度的影响
在热氧老化过程中，热起着加速橡胶氧化，缩短其寿命的作用，因此，建立在含氧气氛下的橡胶寿命与温度的关系，对实际应用中的橡胶制品设计非常重要
（4）硫化体系的影响
4.5 常用橡胶防老剂的类型及防护特性。P135-136
防老剂分类：
（1）胺类防老剂
（2）酚类防老剂
酚类防老剂中的取代基不同,对其抑制氧化的能力有很大的影响，推电子取代基(甲基、叔丁基、甲氧基等)的导入，可显著地提高其抑制氧化的能力；吸电子取代基(硝基、羧基、卤基等)的导入可降低抑制氧化的能力。
（3）有机硫化物防老剂
有机硫化物的抑制效能主要取决于它是否容易氧化成为单氧化衍生物，以及该衍生物是否具有最佳稳定性。因此，凡是对它的这两种行为产生影响的结构，都影响着抑制效能。
4.6 如何选用橡胶防老剂?
(1) 橡胶的品种
(2) 防老剂的品种
(3) 协同效应
(4) 用量：防老剂用量太大易起反作用
(5) 变色及污染性
(6) 挥发性、溶解性、稳定性
五
5.1 名词解释：增塑剂、操作油、橡胶加工助剂、塑解剂、着色剂、增粘剂、脱模剂、内脱模剂、分散剂、均匀剂
增塑剂：又称为软化剂，通常是一类分子量较低的化合物。能够减少橡胶分子之间的相互作用从而增加胶料的流动性，可认为是加工助剂的一种。
操作油：P149
橡胶加工助剂：P144 加工助剂用来改善胶料的加工性能，包括改善胶料的混炼、压延、挤出、成型的性能，同时改善填料的分散并缩短混炼时间，减少混炼生热，防止粘辊；提高共混橡胶品种之间的分散；增加流动性。
塑解剂：P145或者能降低橡胶的分子量，提高塑炼效果的助剂
着色剂：任何可以使物质显现设计需要颜色的物质都称为着色剂,它可以是有机或无机的,可以是天然的或合成的。
增粘剂：增大橡胶的粘性的助剂
脱模剂：是一种介于模具和成品之间的功能性物质，是防止橡胶、塑料、弹性体或其他材料的模制品、层压制品等粘结到模具或其他板面，起易于脱离作用的一类加工助剂。
内脱模剂：是一些熔点比普通模制温度稍低的化合物，在加热成型工艺中将其加入树脂中，它与液态树脂相容，但与固化树脂不相容，在一定加工温度条件下，从树脂基体渗出，在模具和制品之间形成一层隔离膜
分散剂：P174底部
均匀剂：促进不同极性、不同粘度的橡胶快速均匀地混合，稳定相态结构，并且有增塑、增粘和润滑功效，显著提高共混胶料的加工性能的助剂
5.2 橡胶增塑剂和软化剂的作用、分类、增塑原理及其对硫化胶物理机械性能和胶料加工性能的影响。
（一）橡胶增塑剂（软化剂）的作用：
①改善胶料加工性能，降低粘度、提高塑性和流动性；
②改善硫化胶的某些性能，降低硬度、定伸应力、拉伸强度、耐热性、 Tg ，提高弹性和耐寒性；
③降低橡胶制品的成本等。
（二）软化剂的分类：
（三）增塑原理：P145
（四）对硫化胶物理机械性能和胶料加工性能的影响。
不太清楚，应该是在P144中间增塑剂的作用这里
5.3 链烷烃油、环烷烃油和芳烃油的主要区别。链烷烃油、环烷油、芳烃油、合成增塑剂的主要品种及其对各种橡胶中的适用性。
（一）区别：P151头部
（二）合成增塑剂的主要品种及其对各种橡胶中的适用性P167-169
（1）邻苯二甲酸酯类
在极性橡胶中用量大。如邻苯二甲酸二丁酯
（DBP）、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）
（2）脂肪二元酸酯类（耐寒性增塑剂）
（3）脂肪酸酯类
（4）磷酸酯类（耐燃性增塑剂）
（5）聚酯类（分子量大，挥发性低，耐油、耐水性好）
（6）环氧类（具有很好的耐热、耐光老化性能）
（7）含氯类（耐燃性增塑剂）
5.4 均匀剂的作用及其作用机理
（一）作用：促进不同极性、不同粘度的橡胶快速均匀地混合，稳定相态结构，并且有增塑、增粘和润滑功效，显著提高共混胶料的加工性能。
（二）机理：
a. “增容”作用。由极性不同的多种物质组成的均匀剂加快不同橡胶相间的渗透与扩散作用；
b. “润滑”作用。在加工温度下，均匀剂中的树脂处于粘流态，此时的树脂流动性大大高于橡胶，从而起到降低橡胶分子间摩擦力的作用。
5.5橡胶分散剂的主要作用。
作用：橡胶分散剂的主要作用是提高炭黑、白炭黑等粉料在橡胶中的分散性，缩短混炼时间。
5.6 增塑剂和软化剂的选用原则。
根据生胶的种类、加工工艺、填料的品种和用量、制品的使用性能等条件，适当选择满足要求的增塑剂，或者采用两种以上增塑剂并用。考虑因素：
（1）与橡胶的相容性溶解度参数相近相容原则
（2）胶料的加工性能：可塑性、粘着性、对填料分散的影响
（3）硫化胶的物理、机械、化学性能：耐热性、耐寒性、耐溶剂性
（4）污染性
（5）成本
六
6.1分析讨论发泡橡胶、难燃橡胶、导电橡胶的基本要求和配方配合方法。
（一）发泡橡胶的基本要求:只要不与高分子塑料发生反应，并能在一定的条件下产生无害气体
配方配合方法: 橡胶+发泡剂+发泡助剂+硫化体系+填料+增塑剂
（二）难燃橡胶的基本要求：
配方配合方法：（1）生胶：FPM、CO/ECO、CR、CSM、CPE
（2）填料（3）增塑剂（3）阻燃剂
（三）导电橡胶的基本要求：P213第一段
配方配合方法：没有
七
7.1 名词解释：聚合物的相容性、共混、共混物的共交联、热力学相容、增容、工艺相容性、两阶共混、相间交联、
动态硫化
聚合物的相容性：聚合物共混时，在任意比例下都能形成均相体系的能力。
共混：两种或两种以上的聚合物制备成宏观均匀聚合物的过程，其产物称聚合物共混物。
共混物的共交联：
热力学相容：由热力学性质决定的相互溶解性称为聚合物之间的热力学相容性。P219
增容：
工艺相容性：某些在热力学上不相容的共混体系，通过机械方法或增容方法混合，也可以获得足够稳定的共混物。（这种共混物在微观区域内构成多相形态，但在宏观上仍能保持其均匀性。）
两阶共混：
相间交联：
动态硫化：橡胶与树脂在熔融混合时，在剪切作用下，橡胶借助于硫化剂产生硫化反应的过程。
7.2聚合物共混改性的主要研究内容有哪些。
相容性－形成均相体的能力：热力学相容性、工艺相容性
共混物形态结构：连续相、分散相、界面
配合剂在共混物中分布及其对物性的影响
常见共混物的制备方法和性能：橡胶共混物和共混型热塑性弹性体
7.3 影响共混物形态结构的因素有哪些？P226-228
7.4 影响配合剂在共混物中分布的因素有哪些？P230-231影响炭黑在共混物两相中分配的因素
7.5 EPDM/PP热塑性弹性体的结构与性能特点。
7.6综合分析讨论怎样制备NBR/PVC热塑性弹性体。参考P236-237、P239-240
7.7 制备共混比为80/20的NR/EPDM共混橡胶，需要考虑什么因素?试列出主要工艺方法和过程。（作业3）
7.8 制备共混比为70/30的PP/EPDM共混型热塑性弹性体，需要考虑什么因素?试列出主要工艺方法和过程。（作业4）
9.1 名词解释：橡胶配方设计P256、基础配方P257、基本配方、生产配方(P263)、装胶容量、母炼胶
基础配方：满足基本性能要求，便于鉴定对比，包括硫化条件，尽量简单
性能配方（技术配方）：新产品配方设计试验
生产配方（实用配方）：结合生产实际（工艺、性能、成本、设备）
装胶量： Q = D L r k
Q－装胶量(Kg)；D－辊筒直径(cm)；
L－辊筒长度(cm) ；r－胶料密度(g/cm3)
k－经验系数（0.0065-0.0085），与胶料配方、混炼难易程度、设备等相关。
母炼胶:将生产用配方中的一部分配合剂混炼成胶料，作为下一步再按配方混炼的基础胶料叫做母炼胶
九
9.2 橡胶配方设计的目的、内容(P256)，配方的组成(P262)和分类方法(P257)。
9.3 胶料加工性能和硫化胶的物理机械化学性能的测试项目和测试方法。P265-269
9.4 影响硫化胶的拉伸应力-应变性能、撕裂强度、定伸应力、硬度、撕裂强度、耐磨耗性、弹性、疲劳性、扯断伸长率、压缩永久变形的因素。P270-
9.5 硫化胶硬度的近似值估算法。P275
硫化胶硬度 = 纯胶硬度 + 填料增硬系数×填料份数- 增塑剂软化系数×增塑剂份数
9.6 应用于挤出、压延、注压(P294)、连续挤出硫化的胶料的有哪些工艺性能要求？如何从配方设计上来考虑满足这些工艺性能要求？P287
挤出工艺要求及配方
（1）工艺要求：
吃胶量：胶料强度↑ → 吃胶量↑（冷喂料、热喂料）
外观：光滑，挺性（熔体破碎，粘弹性）
挤出膨胀率：含胶率，粘弹性
挤出速度：速度↑ 硫化速度↑
（2）配方设计：
生胶：NR、SBR、CR、VMQ
填充体系：FEF，各向同性
增塑剂：适量
硫化体系：焦烧期长，硫化快
压延工艺要求及配方
要求：包辊性好、收缩性小、焦烧期长、流动性好
配方设计：
生胶：NR、BR、SBR
填料：含胶率、各向同性增塑剂：粘度较大
硫化体系：加工安全性（焦烧性）
注射成型
（1）工艺要求：焦烧性和流动性好、硫化快，生热低
（2）配方设计：生胶：VMQ、EPDM、NR、CR、NBR
填料：含胶率、生热性增塑剂：粘度小、相容性
防老剂：耐热性加工助剂：润滑、生热低
硫化体系：焦烧期长，硫化速度快
连续硫化胶料
采用挤出机和硫化设备的联动化生产挤出制品
（1）要求：挤出工艺要求
胶料强度高，吃胶量大
外观：光滑，挺性好
挤出膨胀率小、挤出速度快
焦烧期长，硫化速度快
（2）配方设计：
生胶：CR、VMQ 、EPDM
填充体系：各向同性的填料，结构性高
增塑剂：适量
硫化体系：焦烧期长，硫化速度快
9.7 影响胶料的包辊性、混炼特性、自粘性、焦烧性、喷霜(P296 297)的因素P289-294。
9.8 橡胶的耐热性(P298)、耐寒性(300)、耐油性(P303)、耐化学磨蚀性(306)的表征方法及其配方工艺配合特点。9.9 改正下列橡胶基本配方的明显错误
（1）高拉伸强度的SBR胶料：SBR，100；氧化锌，5.0；硬脂酸，1.5；防老剂RD，2.0；促进剂CZ，2.5；
促进剂TMTD，1.0；硫黄，1.2；HAF，10；轻质碳酸钙，60；增塑剂DOP，10。
（2）耐热NBR胶料：NBR，100；氧化锌，5.0；硬脂酸，1.5；防老剂RD，2.0；促进剂DM，1.0；
促进剂TMTD，0.2；硫黄，1.8；高耐磨炭黑，40；增塑剂DBP，15。
（3）浅色的用过氧化物硫化EPDM胶料：EPDM，100；氧化锌，3.0；硬脂酸，5.0；防老剂4010，1.5；硫黄，0.2；过氧化物DCP，2.5；白炭黑，40；芳烃油，10；偶联剂Si-69，2.0。
（4）耐高温的IIR胶料：IIR，100；氧化锌，5.0；硬脂酸，1.0；防老剂4010，1.0；过氧化物DCP，3.0；
白炭黑，40；石蜡油，15。
9.10 设计下列橡胶胶料的配方，并说明设计理由：
（1）设计一个以CR为主体材料，耐疲劳性、耐寒性、弹性较佳、Shore A硬度为70的配方。
（2）设计一个黑色、Shore A硬度为50的EPDM胶管配方，要求弹性较好，耐较高的爆破压力。（作业5）
9.11 现需要一种拉伸强度较高、在110℃热空气环境下长期使用的耐油胶料，要求以FEF和陶土为填充剂，Shore A
硬度为70，适用于注射硫化成型工艺。
（1）设计一个基本配方，并说明设计理由。
（2）列出必要的胶料和硫化胶的性能检验基本项目。
（3）若用辊筒直径为400mm、辊筒长度为1500mm的开炼机混炼，设该胶料密度为1.2g/cm3，计算出装胶容量，列出生产配方。（作业6）
9.12 设计下列橡胶胶料的配方，并说明设计理由：
（1）设计一个以NR为主体材料，使用高耐磨炭黑和碳酸钙作填充剂，Shore A硬度为65、拉伸强度较高的配方. （2）耐PH值为4~5水溶液、Shore A硬度为85的SBR胶板的配方。
（3）一个浅色、耐磨、微孔鞋底的胶料配方。
十
10.1 名词解释：塑炼、门尼粘度、可塑度、分段塑炼胶、混炼、薄通、装胶容量、压延、压延效应、贴胶、擦胶、
挤出膨胀、热喂料挤出、冷喂料挤出
塑炼：在一定条件下，使生胶由原来的强韧的高弹性状态转变为柔软而富有可塑性的状态的工艺过程。
混炼：将塑炼或具有一定可塑性的橡胶与各种配合剂，按照配方中的配比，在机械作用下混合均匀而得到胶料的工艺过程。混炼后的胶料称为混炼胶。
10.2 橡胶塑炼的目的和要求。P325 326
10.3 可塑度大小对橡胶加工性能的影响。
可塑度过低→
混练：配合剂不易混入但容易分散好，混练时间长；
压延和挤出：半成品表面不光滑、收缩率大，挺性好；
成型：胶料的粘着性差；
硫化：不易流动充模，容易造成产品缺胶，易焦烧等。
性能：硫化胶的物理机械性能较高。
可塑度过高→
混练：配合剂易混入但不容易分散均匀；
压延和挤出：胶料易粘辊筒和垫布；半成品挺性不好；
硫化：胶料流失，胶边较多，容易产生气泡；
性能：硫化胶的物理机械性能和成品使用性能损害严重。
10.4 塑炼的方法和机理。影响塑炼效果的因素。P326 327
10.5 混炼的目的和要求。
混炼目的：制造符合性能要求的混炼胶。
混炼工艺要求：
各种配合剂在生胶基体中均匀分散；
混炼胶的可塑度适当；
混炼时间短，生产效率高
10.6 开炼机P340和密炼机P344的混炼工艺过程。
开炼机混炼工艺
（1）混炼过程
堆积胶适中
包辊吃粉翻炼薄通出片
加料（打三角包）
密炼机混炼工艺操作方法（二段混炼）
提起上顶栓→ 依次加入生胶和配合剂→ 放下上顶栓加压混炼→ 排胶至开炼机→出片→冷却→ 停放一段混炼胶→开炼机加后下配合剂→出片→冷却→停放
10.7 影响橡胶混炼效果的因素。
10.8 常见橡胶混炼的加料顺序。(P343)
加料顺序：生胶→ 小料→ 大料→ 后下配合剂
原则：
a. 用量小、难分散的配合剂先加，例如在胶料中所起作用又很大的配合剂如促进剂、活性剂、防老剂和防焦剂等尽可能先加；
b. 促进剂和硫黄分开，分最先或最后加。若先加促进剂，则硫黄应在混练过程最后加入。
除NBR外，一般的橡胶混炼时先加促进剂，硫黄在最后加入。因为硫黄在NBR中溶解度低，难分散，所以硫黄先加，促进剂最后加。
c. 过氧化物交联剂、硫载体一般最后加入
10.9各种橡胶的混炼特性。P352
① NR 混炼加工性能较好，包辊性好，辊温50~60℃，前辊比后辊高 5 ~10℃
② SBR 配合剂较难分散，需增加薄通次数，包冷辊，后辊比前辊高5 ~10℃
③ BR 自粘性和粘附性较差，胶料不易包辊。采用小辊距和低辊温混炼。
④ IIR 混炼温度可维持在70～80℃。温度低容易粘辊。为了增强IIR与炭黑的结合，混炼胶一般在170℃下热处理
3～5min
⑤CR 混炼易黏辊，低温小容量混炼，加入加工助剂或与其它橡胶并用。
⑥ EPDM 自粘性和粘附性较差，提高混炼温度或加入增黏剂。
10.10混炼胶质量检查的项目和方法。P354
1）胶料的快速检查：可塑度、密度、硬度
（2）炭黑分散度的检查
（3）物理机械性能测定
（4）胶料硫化特性的检查
10.11 橡胶压延和挤出的工艺过程、常用设备、制品结构特点、对胶料的要求及其配合方法。
压延工艺:P375 P288
设备:压延机
制品结构特点:
对胶料的要求及其配合方法(P288)
a要求：包辊性好、收缩性小、焦烧期长、流动性好
b配方设计：生胶：NR、BR、SBR
填料：含胶率、各向同性增塑剂：粘度较大
硫化体系：加工安全性（焦烧性）
挤出工艺:P286 P406
设备：橡胶挤出机
对胶料的要求及其配合方法
a胶料强度高，吃胶量大
外观：光滑，挺性好
挤出膨胀率小、挤出速度快
焦烧期长，硫化速度快
b配方设计：
生胶：CR、VMQ 、EPDM
填充体系：各向同性的填料，结构性高
增塑剂：适量
硫化体系：焦烧期长，硫化速度快
10.12 按下列胶料要求，设计基本配方和说明设计理由，列出混炼胶和硫化胶的基本性能测试项目以及开炼机混炼的
加料顺序。
（1）一种耐100℃非极性溶剂的胶料，要求以高耐磨炭黑和半补强炭黑并用为填充剂，Shore A硬度为60，适用于压延成型。
（2）一种拉伸强度和回弹性较高、在130℃热空气环境下长期使用的胶料，要求Shore A硬度为70，适用于高温挤出连续硫化工艺。
十三
13.1 名词解释：正硫化、理论正硫化、工艺正硫化、工程正硫化(P418)、硫化介质(P429)、硫化的时温效应
硫化的时- 温效应:
13.2 橡胶正硫化的测定方法。P419
（1）物理－化学法：游离硫或结合硫测定法，溶胀法
（2）物理性能测定法：
a. 定伸应力法（M）：定伸应力与交联密度值密切相关，由定伸应力确定的正硫化时间与理论硫化时间一致。
b. 拉伸强度法（T）：采用拉伸强度最大值或平坦线的初始点作为正硫化时间。
c. 压缩永久变型法（S）：采用压缩永久变形最小值或平坦线的初始点作为正硫化时间。
d. 综合取值法 t =（4T+2S+M+H）/ 8：分别测定不同硫化时间的拉伸强度、硬度、压缩永久变形和定伸应力四项性能
最佳值的对应时间，然后按加权平均值作为正硫化时间。
（3）专用仪器法
门尼粘度计 t =T5+10（T35-T5）
硫化仪法 T10 T90
13.3 硫化条件的选取和确定及其影响因素。P420-428
13.4橡胶工业中使用的热硫化方法分类、特点及适用的橡胶制品。P436-442
13.5 橡胶注射成型与塑料注射成型的区别。
13.6 注射成型用胶料的要求及其配合方法。
14.1 举例说明橡胶密封制品、橡胶减震制品、胶辊和硬质橡胶的分类、胶料配方设计要点、制造工艺过程和用途。
14.2 硫化橡胶收缩率及其影响因素。
14.3 橡胶模具设计要点。
化学工艺学试卷（两套） 一、选择题（2分/题） 1.化学工业的基础原料有( ) A石油 B汽油 C乙烯 D酒精 2.化工生产中常用的“三酸二碱”是指( ) A硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 B硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 C硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 D硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 3.所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料，其中的三烯是指( ) A乙烯、丙烯、丁烯 B乙烯、丙烯、丁二烯 C乙烯、丙烯、戊烯 D丙烯、丁二烯、戊烯 4.天然气的主要成份是（） A乙烷 B乙烯 C丁烷 D甲烷 5.化学工业的产品有( ) A钢铁 B煤炭 C酒精 D天然气 6.反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是( ) A石油 B乙烯 C苯乙烯 D丁二烯 7.在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是( ) A操作稳定安全 B一般年产量大于4500t的产品 C反应速率极慢的化学反应过程 D工艺成熟 8.进料与出料连续不断地流过生产装置，进、出物料量相等。此生产方式为( ) A间歇式 B连续式 C半间歇式 D不确定 9.评价化工生产效果的常用指标有（） A停留时间 B生产成本 C催化剂的活性 D生产能力 10.转化率指的是( ) A生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 B生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数 C生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 D在催化剂作用下反应的收率 11.电解工艺条件中应控制盐水中Ca2+、Mg2+等杂质总量小于（ ) A 10μg/L B 20mg/L C 40μg/L D 20μg/L 12.带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据（）总转化率的统计数据。 A大于 B小于 C相同 D无法确定 13.（）表达了主副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。A转化率 B选择性 C收率 D生产能力 14.三合一石墨炉是将合成、吸收和（）集为一体的炉子。 A 干燥 B 蒸发 C 冷却 D 过滤 15.转化率X、选择性S、收率Y的关系是（） A Y=XS B X=YS C S=YX D以上关系都不是 16.化工生产一般包括以下( )组成 A原料处理和化学反应 B化学反应和产品精制
课后习题 思考题(第一章) 1 现代化学工业的特点就是什么？ 2 化学工艺学的研究范畴就是什么 3 简述石油化工原料乙烯的用途 4 利用合成气可以合成哪些产品 5 您觉得应该如何来学习该门课程？ 6 化学工艺与化学工程有何不同? 思考题(第二章) √1 为什么说石油、天然气与煤就是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？ 2生物质与再生资源的利用前景如何？ 3 何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程就是如何组织的。 4 何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 5 何谓转化率？何谓选择性？对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率与选择性两个指标？ 6 催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？ 7 在天然气开采中,有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油,为了改善其辛烷值,用蒸馏塔除去其中的轻组分。如果天然汽油、塔顶馏出物与塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为: 物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物 1、C6H14 25 0 60 2、C7H16 25 21、5 30 3、C8H18 50 78、5 10 假设它们的密度为0.8g/cm3,那么,从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？(1桶= 42 US加仑, 1US加仑=3、78541dm3, 1dm3 =103cm3) 8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物,其质量组成各占50%,进料流量为10000kg/d,从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯;柱底馏出物含95%甲苯。离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量就是8000kg/d,全部冷凝为液体后,部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部,其余取出即为产品。求回流与取出产品量之比。 在一个加氢裂化器中,较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。已知输入与输出的烃类组成为: a) 烃类输入输出 b) C5H12 10 mol% c) C6H14 40 mol% d) C7H16 20 mol% e) C12H26 100 mol% 30 mol% (1)每100 kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品？ (2)每100 kmol原料烃消耗多少氢气？ (3)如果原料烃的密度就是0.9 g/cm3,输出烃的密度就是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃？ 9 假设某天然气全就是甲烷,将其燃烧来加热一个管式炉,燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86、4%N2、4、2%O2、9、4%CO2。试计算天然气与空气的摩尔比,并列出物料收支平衡表。 10 在高温下裂解天然气可获得炭黑与含氢的裂解气。已知天然气的体积组成为82、3%CH4、8、3%C2H6、3、7%C3H8与5、7%N2,产生的炭黑可以视为纯碳,裂解气含60、2%H2、23、
《橡胶工艺原理》讲稿 绪论 一．橡胶材料的特点 高弹性弹性模量低，伸长变形大，有可恢复的变形,并能在很宽的温度（-50~150℃）范围内 保持弹性。 粘弹性橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间的影响，表现有明显的应力松弛和 蠕变现象，在震动或交变应力作用下，产生滞后损失。 电绝缘性橡胶和塑料一样是电绝缘材料。 4．有老化现象如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也会因为环境条件的变化而产生 老化现象，使性能变坏，寿命下降。
必须进行硫化才能使用，热塑性弹性体除外。 必须加入配合剂。 其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点，都属于橡胶的宝贵性能。 表征橡胶物理机械性能的指标 １．拉伸强度又称扯断强度、抗张强度，指试片拉伸至断裂时单位断面上所承受的负荷，单 位为兆帕（MPa），以往为公斤力／平方厘米（kgf/cm2）。 ２．定伸应力旧称定伸强度，指试样被拉伸到一定长度时单位面积所承受的负荷。计量单位 同拉伸强度。常用的有100％、300％和500％定伸应力。它反映的是橡胶抵抗 外力变形能力的高低。
３．撕裂强度将特殊试片（带有割口或直角形）撕裂时单位厚度所承受的负荷，表示材料的 抗撕裂性，单位为kＮ/ｍ。 ４．伸长率试片拉断时，伸长部分与原长度之比叫作伸长率；用百分比表示。 ５．永久变形试样拉伸至断裂后，标距伸长变形不可恢复部分占原始长度的百分比。在解除 了外力作用并放置一定时间(一般为3分钟)，以%表示。 ６．回弹性又称冲击弹性，指橡胶受冲击之后恢复原状的能力，以%表示。 ７．硬度表示橡胶抵抗外力压入的能力，常用邵尔硬度计测定。橡胶的硬度范围一般在20~100 之间，单位为邵氏A。 二．关于橡胶的几个概念
青岛大学2016年硕士研究生入学考试试题 科目代码：878 科目名称：染整工艺原理（共2 页）请考生写明题号，将答案全部答在答题纸上，答在试卷上无效 一、简答题（共50分） 1、阐述过氧化氢在碱性条件下的漂白原理（写出化学反应式，并用文字加以阐述）。（10分） 2、试从涤纶结构入手分析其染色特点。用分散染料染涤纶时主要有哪些方法？说明各种方法的基本工艺条件。（10分） 3、请绘图说明三种常见吸附等温线类型，说明其特点并列举与之相对应的染料应用类型。（12分） 4、试从有机硅的分子结构特点，分析有机硅柔软剂具有优良柔软性能的原因。（10分） 5、试解释丝光和碱缩的定义。丝光可使棉织物发生什么变化？（8分） 二、论述题（共100分） 1、在纤维素纤维织物的酰胺－甲醛类防皱整理中往往产生表面树脂，请阐明：何为表面树脂？为减少表面树脂，应在哪几道工序中注意什么问题？（15分） 2、纤维素纤维表面为何带负电？对阴离子染料的吸附上染将产生何种影响？食盐或元明粉将如何影响纤维与染料之间的相互作用？（20分） 3. 酸性染料按应用性能的不同可分为哪几类？何为酸性染料对羊毛纤维的染色饱和值和当量吸附？解释酸性染料在羊毛、锦纶等纤维上发生超当量吸附的原因及产生的后果。（20分） 4、在实际生产中，棉织物前处理常采用短流程工艺，何为短流程前处理工艺？试设计一个棉织物的短流程的前处理工艺（含处方和步骤），并说明制定工艺及处方的理论依据。（20分） 5、试回答下列有关活性染料问题：（25分） ①K型和KN型活性染料的固色反应分别为何种机理？ ②为何活性染料的键合反应总比水解反应速度更快？ 1
《化学工艺学》考查课期末试题 班级：08化工（1）班学号：08003028姓名：李强 1.现代化学工业的特点是什么？ 答：1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；2、向大型化、综合化、精细化发展；3、多学科合作、技术密集型生产；4、重视能量合理利用、积极采用节能工艺和方法；5、资金密集，投资回收速度快，利润高；6、安全与环境保护问题日益突出。 2.什么是转化率？什么是选择性？对于多反应体系，为什么要同时考 虑转化率和选择性两个指标？ 答：1、转化率：指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率 或百分率，用符号X表示。定义式为X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量对于循环式流程转化率有单程转化率和全程转化率之分。 单程转化率：系指原料每次通过反应器的转化率 XA=组分A在反应器中的转化量/反应器进口物料中组分A的量 =组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量+循环物料中组分A的量全程转化率：系指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率 XA,tot=组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量 2、选择性：用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某 反应量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。用符号S表示， 定义式S=转化为目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量 或S=实际所得的目的产物量/按某反应物的转化总量计算应得到的目的产物理论量 3、因为对于复杂反应体系，同时存在着生成目的产物的主反应和生成副产物的 许多副反应，只用转化率来衡量是不够的。因为，尽管有的反应体系原料转化率很高，但大多数转变成副产物，目的产物很少，意味着许多原料浪费了。所以，需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。 3.催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产 中如何正确使用催化剂？ 答：1、基本特征包括：催化剂是参与了反应的，但反应终止时，催化剂本身未 发生化学性质和数量的变化，因此催化剂在生成过程中可以在较长时间内使用；催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速反应），但不能改变平衡；催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。 2、作用：提高反应速率和选择性；改进操作条件；催化剂有助于开发新的反应
第2章化学工艺基础 2-3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的？ 答：化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。教材上有2个例子。 2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 答：循环流程的特点：未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。 循环流程的优点：能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗，也减少了对环境的污染。 循环流程的缺点：循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累，对反应速率和产品产率有影响，必须定期排出这些物质以避免积累。同时，大量循环物料的输送会消耗较多动力。 2-5何谓转化率？何谓选择性？对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？ 答：转化率是指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的百分率。 选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。 在复杂反应体系中，选择性表达了主、副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。 有副反应的体系，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。 2-6催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？ 答：三个基本特征： ①催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。 ②催化剂只能缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡。 ③催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。 在化工生产中的作用主要体现在以下几方面： ⑴提高反应速率和选择性。⑵改进操作条件。⑶催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术。⑷催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。 在生产中必须正确操作和控制反应参数，防止损害催化剂。 催化剂使用时，必须在反应前对其进行活化，使其转化成具有活性的状态，应该严格按照操作规程进行活化，才能保证催化剂发挥良好的作用。 应严格控制操作条件：①采用结构合理的反应器，使反应温度在催化剂最佳使用温度范围内合理地分布，防止超温；②反应原料中的毒物杂质应该预先加以脱除，使毒物含量低于催化剂耐受值以下；③在有析碳反应的体系中，应采用有利于防止析碳的反应条件，并选用抗积碳性能高的催化剂。 在运输和贮藏中应防止催化剂受污染和破坏；固体催化剂在装填时要防止污染和破裂，装填要均匀，避免“架桥”现象，以防止反应工况恶化；许多催化剂使用后，在停工卸出之前，需要进行钝化处理，以免烧坏催化剂和设备。 2-10假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的摩尔分数组成（干基）为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。试计算天然气与空气的摩尔比，并列出物料收支平衡表。 解：设烟道气（干基）的量为100mol。 反应式：CH4 + 2O2 CO2+ 2H2O 分子量：16 32 44 18
最新橡胶工艺原理(十四) 王作龄 编译 中图分类号:TQ330.1 文献标识码:E 文章编号:167128232(2004)0520047208 第7章 填充剂 7.1 引言 填充剂是混入橡胶中以赋与橡胶补强、增容和特殊功能为目的使用的配合剂。作为填充剂代表的炭黑不仅可以提高橡胶的定伸应力和拉伸强度等力学性能,而且还可赋与橡胶导电等性能,是橡胶材料不可缺少的配合剂 。 一般,填充剂按不同材质、有无补强性和功能性进行分类。按材质分类,有白炭黑、陶土、碳酸钙等无机填充剂和树脂、木粉、软木粉等有机填充剂。按有无补强性分类有炭黑、白炭黑等补强性填充剂和陶土、滑石粉、碳酸钙等非补强性填充剂。 通常将用于提高橡胶物理机械强度的配合剂称为补强剂。补强剂除了上述的补强填充剂外,还有高苯乙烯树脂等补强性树脂和补强性短纤维。 本章节以补强性高的炭黑、白炭黑和短纤维的基本性能、基本性能与橡胶复合体物理性能之间的关系及这些补强剂的补强机理为主进行叙述。 7.2 补强性填充剂 补强性填充剂和非补强性填充剂的区别可用填充剂粒子的大小(粒子表面积)加以说明。此外,粒子的形态和表面特性对橡胶的补强效果也有很大影响。 SBR中配入不同填充剂时的各比表面积与拉伸强的关系如图7-1所示。若仅在白色填充剂范围内考虑,那么拉伸强度与比表面之间有相关性。相同比表面积的炭黑的拉伸强度比白色填充剂的大,这是因为炭黑和橡胶分子的相互作用强。为提高白炭黑等填充剂的补强性,大多还同时使用偶联剂。 图7-1 不同填充剂的比表面积与拉伸 强度的关系(SBR1500) 1—碳酸钙(55vo l%);2—硅酸盐(25vo l%); 3—湿法白炭黑(25vo l%);4—炭黑(27vo l%); 5—陶土(30vo l%) 7.2.1 炭黑 炭黑是由约95%以上无定形的炭组成的毫微米级的微粒,是在燃烧木材和煤时产生的所谓“煤烟子”(含有以多量灰分和焦油为主要成分的溶剂抽出分,炭含量在50%以下)的不同物质。 自1910年发现炭黑对橡胶具有显著的补强效果以来,炭黑成为支持橡胶工业发展的重要材料。炭黑的用途除了用作以汽车轮胎为主的橡胶制品的补强剂外,还可用作印刷油墨、涂料、塑料等的黑色颜料,以及赋与电池活性物质以导电性的填充剂等。但是,从数量上看,炭黑在像胶工业中的需求量占绝对多数,1996年日本橡胶工业的炭黑需求量占日本总需求量约95%,其中约75%用于汽车轮胎。 a.炭黑的种类 炭黑按制造方法的分类如表7-1所示。表7-2为A STM D1765-98的炭黑分类表。现在,橡胶和染料工业使用的炭黑几乎都是用油炉法生产的。
模拟试题一答案（染色部分） 一、名词解释（每个2分，共10分） 1.上染百分率：染色结束时，上染到纤维上的染料量占投入到染液中的染料总量的百分数。 2.吸附等温线：在恒定条件下，染色达到平衡时，纤维上的染料浓度与染液中的染料浓度的分配关系曲线 3.半染时间：染色过程中，染料的上染量达到平衡上染量一半时所需的时间 4.成衣染色：将织物制成服装后，再进行染色的加工过程 5.隐色体电位：在一定条件下，用氧化剂滴定已还原溶解的还原染料隐色体，使其开始氧化析出时所测的电位 二、填空题（每空1分，共20分） 1.三段命名法将染料的名称分为、、。 2.织物染色根据染料与织物接触方式的不同，可分为浸染和轧染两种。 3.直接染料固色处理常用的有金属盐和固色剂处理法。 4.活性染料染色是通过与纤维生成结合，从而固着在纤维上。 5.活性染料染棉纤维，浸染工艺一般有、和三种。 6.还原染料最常用的还原剂。 7.可溶性还原染料显色一般采用法。 8.硫化染料还原比较容易，一般采用作为还原剂。 9.酸性媒染染料的染色方法有、、三种。 10.分散染料染涤纶，染浴pH值一般控制在。 11.阳离子染料的配伍值越大，则染料的上染速率越，匀染性越。 三、选择题（每题2分，共20分） 1.直接染料除用于棉纤维的染色外，还常用于下列哪种纤维的染色（ B ） A.涤纶纤维 B.粘胶纤维 C.腈纶纤维 2.轧染时易产生头深现象的本质原因是 （ C ） A.轧液浓度太大 B. 染色温度太低 C.亲和力太大 3.国产KN型活性染料其活性基的学名为 （ C ） A.一氯均三嗪 B. 二氯均三嗪 C.β-乙烯砜 4. 一氯均三嗪型活性染料染色时，固色温度一般要控制在
阅卷须知：阅卷用红色墨水笔书写，得分用阿拉伯数字写在每小题题号前，用正分表示，不得分则在题号前写0；大题得分登录在对应题号前的得分栏内；统一命题的课程应 集体阅卷，流水作业；阅卷后要进行复核，发现漏评、漏记或总分统计错误应及时更正； 对评定分数或统分记录进行修改时，修改人必须签名。 题号一二三四总分得分 阅卷人 复核人 一、填空题（每空2分，共21分） 1、选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应 物总量之比。 2、化学工艺学是以过程为研究目的，是将化学工程学的先进技术运用到具体生产过 程中，以化工产品为目标的过程技术。 3、由反应方程式CH 4+H 2 O=CO+3H 2 表示的反应，常被称为天然气蒸汽转化 反应。 4、由煤制合成气生产方法有：固定床间歇式气化法、固定床连续式气化法、流化床 连续式气化法、气流床连续式气化法。 5、具有自由基链式反应特征，能自动加速的氧化反应。使用催化剂加速链的引发， 称为催化自氧化。 6、烯烃甲酰化是指在双键两端的C原子上分别加上一个氢和一个甲酰基制备多一个碳原子的醛或醇。 7、工业上氯乙烯的生产方法有乙炔法、联合法和烯炔法、平衡氧氯化法。 得分
8、影响加氢反应的因素有温度、压力和反应物中H 的用量。二、名词解释（每小题4分，共20分） 1、转化率 转化率指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率，用X 表示错误!未找到引用源。； 2、族组成 PONA 值，适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油的化学特性 3、C 1化工 凡包含一个碳原子的化合物参与反应的化学称为C 1化学，涉及C 1化学反应的工艺过程和技术称为C 1化工。 4、催化加氢 指有机化合物中一个或几个不饱和的官能团在催化剂的作用下与氢气加成。 5、选择性氧化 烃类及其衍生物中少量H 原子或C 与氧化剂发生作用，而其他H 和C 不与氧化剂反应的过程。 三、简答题（每小题5分，共35分）1、裂解气进行预分离的目的和任务是什么？ 目的和任务：①经预分馏处理，尽可能降低裂解气的温度，从而保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗。（1分）②裂解气经预分馏处理，尽可能分馏出裂解气的重组分，减少进入压缩分离系统的负荷。 （1分）③在裂解气的预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以再发生稀释蒸汽，从而大大减少污水 排放量。（2分）④在裂解气的预分馏过程中继续回收裂解气低能位热量。 （1分）2、简述芳烃馏分的分离方法 沸点接近形成共沸物，蒸馏法、溶剂萃取法。（3分） 从宽馏分中分离苯、甲苯、二甲苯用萃取蒸馏法（2分） 3、天然气-水蒸气转化法制合成气过程为什么天然气要预先脱硫才能进行转化？用哪些方法较好？ 预先脱硫是为了避免蒸汽转化催化剂中毒。（2分）脱硫方法有干法和湿法。干法分为吸附法和催化转化法。湿法分为化学吸收法、物理吸收法、物理 -化学吸收法和湿式氧化法。（3分） 4、非均相催化氧化的特点是什么？ 反应温度较高，有利于能量的回收和节能（ 1分）得分得分
化学工艺学总复习题 1、化工生产过程一般可概括哪三大步骤？ P24 化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三大步骤。 2、化学工艺学的目的是什么？ P1 创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。 3、烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？ P61链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。 4、各族烃类的裂解反应难易顺序为？ P61正烷烃>异烷烃>环烷烃(六碳环>五碳环)>芳烃 5、三大合成材料是哪些？ 合成塑料、合成橡胶、合成纤维。 6、氨合成采用什么催化剂？各组分各有什么作用？ P197氨合成催化剂以熔铁为主，还原前主要成分是四氧化三铁，有磁性，另外添加Al2O3、K2O等助催化剂。为了降低温度和压力，在催
化剂中加入钴和稀土元素。 活性组分Fe3O4经还原后生成α-Fe，活性中心的功能是化学吸附氮分子，使氮氮之间的三键削弱，以利于加氢形成氨。 Al2O3是结构型助催化剂，它均匀地分散在α-Fe晶格内和晶格间，能增加催化剂的比表面，并防止还原后的铁微晶长大，从而提高催化剂的活性和稳定性。 K2O是电子型助催化剂，能促进电子转移过程，有利于氮分子的吸附和活化，也促进生成物氨的脱附。 SiO2的加入虽然有削弱催化剂碱性作用，但起到稳定铁晶粒作用，增加催化剂的抗毒性和耐热性等。 加入MgO能提高耐热性能和耐硫性，加入CaO能起助熔作用，使催化剂各组分易于熔融而形成均匀分布的高活性状态 7、影响化学平衡的因素有哪些？ P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。 8、烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？ P56 1.断链反应 2.脱氢反应 3.歧化反应 4.双烯合成反应 5.芳构化反应
《橡胶工艺原理》复习思考题 0.1 名词解释 碳链橡胶、硬质橡胶、杂链橡胶、混炼胶、硫化胶、冷冻结晶、拉伸结晶、极性橡胶 杂链橡胶:碳－杂链橡胶: 主链由碳原子和其它原子组成 全杂链橡胶:主链中完全排除了碳原子的存在，又称为“无机橡胶”，硅橡胶的主链由硅、氧原子交替构成。混炼胶:所谓混炼胶是指将配合剂混合于块状、粒状和粉末状生胶中的未交联状态，且具有流动性的胶料 硫化胶 : 配合胶料在一定条件下(如加硫化剂、一定温度和压力、辐射线照射等)经硫化所得网状结构橡胶谓硫化胶，硫化胶是具有弹性而不再具有可塑性的橡胶，这种橡胶具有一系列宝贵使用性能。 硬质橡胶：玻璃化温度在室温以上、简直不能拉伸的橡胶称为硬质橡胶 0.2 一般来说，塑料、橡胶、纤维的分子结构各有什么特点? 0.3 影响橡胶材料性能的主要因素有哪些？ 橡胶性能主要取决于它的结构，此外还受到添加剂的种类和用量、外界条件的影响。 (1) 化学组成：单体，具有何种官能团 (2) 分子量及分子量分布 (3) 大分子聚集状况：空间结构和结晶 (4) 添加剂的种类和用量 (5) 外部条件：力学条件、温度条件、介质 0.4简述橡胶分子的组成和分子链结构对橡胶的物理机械性能和加工性能的影响。 答: 各种生胶的MWD曲线的特征不同，如NR一般宽峰所对应的分子量值为30~40万，有较多的低分子部分。低分子部分可以起内润滑的作用，提供较好的流动性、可塑性及加工性，具体表现为混炼速率快、收缩率小、挤出膨胀率小。分子量高部分则有利于机械强度、耐磨、弹性等性能。 0.5 简述橡胶的分类方法。 答:按照来源用途分为天然胶和合成胶，合成胶又分为通用橡胶和特种橡胶； 按照化学结构分为碳链橡胶、杂链橡胶和元素有机橡胶； 按照交联方式分为传统热硫化橡胶和热塑性弹性体。 0.6 简述橡胶的分子量和分子量分布对其物理机械性能和加工性能的影响。 答: 分子量与橡胶的性能(如强度、加工性能、流变性等)密切相关。随着分子量上升，橡胶粘度逐步增大，流动性变小，在溶剂中的溶解度降低，力学性能逐步提高。 橡胶的大部分物理机械性能随着分子量而上升，但是分子量上升达到一定值(一般是600000)后，这种关系不复存在；分子量超过一定值后，由于分子链过长，纠缠明显，对加工性能不利，具体反映为门尼粘度增加，混炼加工困难，功率消耗增大等。 0.7 简述橡胶配方中各种配合体系的作用。
1.染色牢度：染色产品在使用或以后的加工处理过程中能保持原来色泽的能力。 2.浸染：将纺织品浸渍在染液中，经一定时间使染料上染并固着在纤维上的染色方法。 3.轧染：织物在染液中经过短暂的浸渍后，随即用轧辊轧压，将染液挤入纺织品组织空隙并去除多余染液，使染料均匀分布在织物上。染料的固着是在以后的气蒸等过程中完成的。 4.浴比：染液体积与被染物质量之比。 5.轧液率：织物上带的染液质量占干布质量的百分率。 6.泳移：织物在浸轧染液以后的烘干过程中，染料沿着水分蒸发方向移动的现象，引起阴阳面等色差。 7.扩散边界层：动力边界层内靠近纤维表面的染液几乎是静止的，此时，然也主要靠自身的扩散靠近纤维表面，该也曾成为扩散边界层。 8.动电层电位：吸附层与扩散层发生相对运动而产生的电位差。 9.动力边界层：一般把染液从染液本体到纤维表面流速降低的区域成为动力边界层。 10.双电层电位：在水溶液中，纤维表面带负电荷与其带相反电荷的正离子由于热运动距离纤维表面远近一定的浓度分布。因此产生一个吸附层和一个扩散层即所谓的双电层。 11.直接性：染料离开染液上染纤维的性能，一般可用染色平衡时染料的上染百分率来表示。 12.平衡上染百分率：在一定条件下染色达到平衡时，纤维上吸附的染料量占投入染料总量的百分比。上染百分率：吸附在纤维上的染料量占投入总量的百分率。 13.平衡吸附量：染色平衡时纤维上的染料浓度成为平衡吸附量。 14.染色饱和值：纤维在一定的染色温度下，所能上染的最大染料量。 15.半染时间：达到平衡吸附量一半所需要的时间，用t1/2表示，表示染色达到平衡的快慢。 16.匀染：染料在织物表面以及纤维内部分布的均匀程度。 17.移染：使上染较多部位的染料通过解吸转移到上染较少的部位，提高匀染效果。 18.亲和力：纤维上染料标准化学位和染液中染料标准化学位差值的负值。 19.染色热：无限小量染料从含有染料呈标准状态的染液中转移到染有染料呈标准状态的纤维上，每摩尔染料转移所吸收的热量。 20.染色熵：无限小量的染料从标准状态的染液中转移到标准状态的纤维上，每摩尔染料转移所引起的物系熵变，单位kJ/（℃·mol）。 21.染色活化能：染料分子要靠近纤维表面，必须具有一定的能量，克服由于静电斥力而产生的能阻，该能量称为染色活化能。 22.还原染料：不溶于水，必须在碱性溶液中被强还原剂还原成可溶于水，且对纤维有亲和力的隐色体钠盐而上染纤维，染色红再经氧化，恢复为原来不溶性的染料色淀固着在纤维上。 23.隐色体浸染：指把染料预先还原为隐色体，在染液中被纤维吸附，然后在进行氧化，皂煮。 24.悬浮体轧染：将织物直接浸轧还原染料配成的悬浮体溶液，再浸轧还原液，在气蒸等条件下使染料还原成隐色体，被纤维吸附、上染的方法。 25.干缸还原：染料和助剂不直接加入染槽，而是先在另一较小容器中用较浓的碱性还原液还原，然后再将隐色体钠盐的溶液加入染浴中。 26.全浴还原：染料直接在染浴中还原的方法。 27.隐色体电位：还原染料隐色体开始被氧化析出沉淀的电位，成为隐色体电位。 28.半还原时间；是还原达到平衡浓度一半所需的时间。 29.内聚能：1mol物质气化升华所吸收的热量。内聚能密度，单位摩尔体积的内聚能。 30.阳离子染料的配伍指数K：反映染料亲和力大小和扩散速率高低的综合指标。划分为5
一、简答题 1.化学工业按生产的产品分类可分为那几大类？ 答：化学工业按产品分类可分为如下几大类： （1）无机化学工业。 （2）有机化学工业 （3）精细化学品工业 （4）高分子化学工业 （5）生物化工工业。 2.化学工业的主要资源包括那些？ 答：化学工业的主要资源包括：无机化学矿，石油，煤，天然气，生物质，再生资源，空气和水等。 3.化工生产过程一般可概括哪三大步骤？ 答：化工生产过程一般可概括为：原料预处理；化学反应；产品分离与精制三个步骤。 4. 烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？ 链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。 5.烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？ 1）断链反应 2）脱氢反应 3）歧化反应 4）双烯合成反应 5）芳构化反应 6. 什么叫烃类的热裂解？ 石油烃类在高温和无催化剂存在的条件下发生分子分解反应而生成小分子烯烃或（和）炔烃的过程。 7.属于对石油的一次加工和二次加工的过程分别有哪些？ 一次加工：常压蒸馏、减压蒸馏；二次加工：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解、烷基化、异构化、焦化。 8.裂解气出口急冷操作的目的？ 裂解炉出口的高温裂解气在出口高温条件下将继续进行裂解反应，由于停留时间的增长，二次反应增加，烯烃损失随之增多。为此，需要将裂解炉出口高温裂解气尽快冷却，通过急冷以终止其裂解反应。当裂解气温度降至650℃以下时，裂解反应基本终止。急冷有间接急冷和直接急冷之分。 二、写出下列过程的主要化学反应，催化剂，反应压力和反应温度。 1.二氧化硫接触氧化制三氧化硫。 （1）化学反应：SO 2 + 1/2O 2 SO 3 （2）催化剂：活性组分：V 2O 5 。载体：硅胶、硅藻土及其混合物。助催化剂：K 2 O、K 2 SO 4 、TiO 2 、MoO 3 等。 （3）反应压力：常压。 （4）反应温度：400~600℃ 2.双加压法氨接触氧化制一氧化氮。 （1）化学反应：4NH 3 + 5O 2 4 NO + 6H 2 O （2）催化剂：Pt网。 （3）反应压力：0.25~0.5MPa。（4）反应温度：850~860℃
第一章染色的基本知识 <一> 名词解释 1、上染 2、上染百分率 3、上染速率曲线 4、平衡上染百分率 5、半染时间 6、盐析 7、双电层 8、zate电位 9、吸附活化能 10、直接性 11、浴比 <二>问题 1、简述染料上染纤维的三个阶段? 2、指出上染速率曲线的实际意义? 3、简述影响染料聚集的因素? 4、染料与纤维的结合力有哪些形式, 举例说明? 5、简述纤维在染浴中带电学说? 6、简述影响zate电位的各种学说? 7、分析纤维表面各种离子浓度的分布情况。 8、分析纤维带电与实际染色的关系。 9、解释”上染平衡属于动态平衡”这个结论。 10、分析纤维的两相结构及纤维的吸湿溶胀对染色的影响? 第二章染色热力学 <一> 名词解释: 1、化学位
2、染料对纤维的染色标准亲和力 3、吸附等温线 4、有效容积 5、染色分数 6、吸附层容积 7、染色热( △H) 8、染色熵( △S) <二> 问题 1、常见的吸附等温线有哪几种形式? 举例说明各种吸附等温线所表示的染 色机理及其特点。 2、从亲和力定义式推导出朗格缪尔吸附等温式: 3、从亲和力定义式推导弗莱因利胥吸附等温式: 4、根据染色热, 分析温度对染色工艺的影响。 5、假设一个分子量为500的分散染料染锦纶纤维时, 浴比为1: 20, 在60℃ 时, 亲和力( -μ°) 为3000kcal/mol,染色热( △H°) 为10kcal/mol, 试计算80℃下每升染液里加入多少克染料才能使每公斤纤维获得1%的吸 收( 注: 每升染液按1kg计算, 染色热可视为不随温度变化的定值) ? 6、用直接染料染两块试样, 在温度为T1下染色达到平衡时, 染液的浓度为 [D]S 1, 在温度为T 2 ( T 2 ≠T 1 ) 下染色达到平衡时, 染液浓度为[D]S 2 , 假设 达到平衡时, 两试样上染料浓度相等, 即[D]f 1=[D]f 2, 试推导出染色热的 表示式〈设染色热不随温度改变〉。 7、判断下列各种说法是否正确: （1）( a) 当[D]s=[D]r时, 上染达到平衡态。 ( b) 当V 吸=V 解 时, 上染到达平衡态。 ( c) 当染料停止向纤维吸附时, 染色达到平衡态。 ( d) 当[D] r >[D] s 时, 上染达到平衡态。 （2）( a) zate电位就是纤维和水的界面电位。
《化工工艺学》试卷A 参考答案与评分标准 一、解释名词（每题1.5分，共15分） 1、精细化工产值率：可以用下面的比率表示化工产品的精细化率： ×100精细化工产品的总产值精细化工产值率（精细化率）＝％化工产品的总产值 2、附加价值 附加价值是指在产品的产值中扣除原材料、税金、设备和厂房的折旧费后，剩余部分的价值。它包括利润、人工劳动、动力消耗以及技术开发等费用，所以称为附加价值。 3、食品抗氧化剂 能够阻止或延缓食品氧化，以提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂称为食品抗氧化剂。 3、Fox 公式 12121=++??????+=∑n i g g g gn gi W W W W T T T T T 4、高固体分涂料 高固体分涂料就是要求固体分含量在60％～80％或更高，有机溶剂的使用量大大低于传统溶剂型涂料，符合环保法规要求的涂料 5、光致变色高分子材料 是含有光色基团的聚合物受一定波长的光照射时发生颜色变化，而在另一波长的光或热的作用下又恢复到原来的颜色的材料。 6、光导纤维 是一种能够传导光波和各种光信号的纤维。 7、增塑剂 是一种加入到材料中能改进其加工性能（挤出、模塑、热成型性）及物理和机械性能（弹性、伸长率等）的物质。 8、分散染料 是一类分子比较小，结构上不带水溶性基团的染料。 9、造纸化学品 一般是指在制浆、抄纸这一整个纸及纸板的加工制造过程中所使用的所有化学品。 10、油田化学品 亦称油田化学剂，系指解决油田钻井、完井、采油、注水、提高采收率及集输等过程中所使用的助剂。 （每题1.5分，答对基本概念或内容即可） 二、举例说明精细化工与新能源技术的关系。（8分） 精细化工与能源技术的关系十分密切。精细化工与新能源技术相互促进、相互发展。例如太阳能电池材料是新能源材料研究的热点，IBM 公司研制的多层复合太阳能电池其光电转换效率可达40％。氢能是人类未来的理想能源，资源丰富、干净、无污染，应用范围广。而光解水所用的高效催化剂和各种储氢材料，固体氧化物燃料电池(SOFC)所用的固体
《化学工艺学》 第二版 米田涛主编 部分思考题答案
课后习题 增加部分英语题型专业（词汇） 催化裂化，catalytic cracking 加氢裂化，hydrocracking 延迟焦化，delayed coking 凝析油（Natural gasoline）、 石脑油(Naphtha)、 轻柴油(Atmospheric gas oil)、 粗柴油(Vacuum gas oil)、 加氢裂化尾油(Hydrogenated tail oil) 苯（Benzene, ）， 甲苯(Toluene, )， 二甲苯(Xylene, )； 乙烯，ethylene 丙烯，propylene 丁二烯，butadiene 邻二甲苯（Ortho-xylene,）、 对二甲苯（Para-xylene,）、 间二甲苯(Met-xylene,) 聚乙烯， polyethylene; 聚氯乙烯， polyvinylchlorid 聚苯乙烯， polystyrene
第三章 3-1根据热力学反应标准自由焓和化学键如何判断不同烃类的裂解反应难易程度、可能发生的裂解位置及裂解产物；解释烷烃、环烷烃及芳烃裂解反应规律。造成裂解过程结焦生碳的主要反应是哪些？ 答：由表3-3 各种键能比较的数据可看出：○1同碳数的烷烃C-H键能大于C-C键能，断链比脱氢容易；○2烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低;○3异构烷烃的键能小于正构烷烃，异构烷烃更容易发生脱氢或断链。 由表3-4数值，可看出：○1烷烃裂解是强吸热反应，脱氢反应比断链反应吸热值更高；断链反应的标准自由焓有较大的负值，是不可逆过程，脱氢反应的标准自由焓是正值或为绝对值较小的负值，是可逆过程，受化学平衡的限制；○2乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应，生成乙烯；甲烷在一般裂解温度下不发生变化。
（印花部分） 一、名词解释：（每个3分，共15分） 1、防印印花：只在印花机上完成防染或拔染及其染地的整个加工 2、印花粘度指数：为衡量色浆的流变性所规定的参数指标，它定义为同一流体在剪切速率相差10倍时所具有的粘度之比。 3、拉活同印工艺：指快磺素和活性染料同印工艺 4、烂花印花：由两种不同性质纤维组成的织物，其中一种纤维不耐某种化学药品，用这种化学药品调浆印花，经过一定处理，把织物中的一种纤维成分烂掉，而保留另一种纤维，形成烂花织物。 5、转移印花：指染料或颜料印刷在纸上或薄膜上，再将纸印花面与织物重合，加热加压，使染料或颜料转移到织物上的一种方法。 二、填空题（每空1分，共10分） 1、筛网印花机可以分为圆网印花机和平网印花机。 2、乳化糊是由火油和水两种互不相溶的液体，加入乳化剂，在高速 搅拌下所制成的分散体系。 3、不溶性偶氮染料直接印花可以分为色基印花发法和色盐印花法两种方 法。 4、还原染料直接印花主要方法有隐色体印花法和悬浮体印花法。 5、目前，转移印花主要用于合纤织物的印花。 6、不适宜印制针织物的印花设备是滚筒印花机。 三、选择题（每个2分，共20分） 9.下列不属于还原染料直接印花常用还原剂的是（ C ） A H/S B R/ C C O/W D TD 四、辨析题（请先判断对错，后分析原因。每题5分，共20分。） 1. 冰染料色基直接印花，花色的深浅是由色酚来定的。 这句话是错误的 冰染料色基直接印花，如果印浅色花和小型花时，花色的深浅是由色基来定的。 如果印深浓色和满地大花时，花色的深浅是由色酚来定的 2. 冰涂共同印花时，为防止传色，可在冰染料色浆中加入一定量的还原剂。 这句话是错误的。冰涂共同印花时，为防止传色，应该在涂料色浆中加入一定量的还原剂。 3.不溶性偶氮染料地色拔染印花染地色时，不宜进行皂煮。 这句话是正确的。不溶性偶氮染料地色拔染印花染地色时，不宜进行皂煮，以免染料在纤维内重结晶，增加拔染难度。 4.活性防活性印花，地色是K型活性染料，防染染料是X型活性染料 这句话是错误的。活性防活性印花，地色是KN型活性染料，防染染料是K型活性染料 5.活性染料与涂料可以进行防染印花 这句话是正确的。活性染料与涂料可以进行防染印花，采用酸作防染剂，因为涂料可在偏酸条件下固色。
化学工艺学试卷（两套） 一、选择题（ 分 题） 化学工业的基础原料有? ? ?石油 ?汽油 ?乙烯 ?酒精 ?化工生产中常用的“三酸二碱”是指? ? ?硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料，其中的三烯是指? ? ?乙烯、丙烯、丁烯 ?乙烯、丙烯、丁二烯 乙烯、丙烯、戊烯 ?丙烯、丁二烯、戊烯 天然气的主要成份是（ ） ?乙烷 ?乙烯 ?丁烷 ?甲烷 ?化学工业的产品有? ? ?钢铁 ?煤炭 ?酒精 ?天然气 ?反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是? ? ?石油 ?乙烯 ?苯乙烯 ?丁二烯 在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是? ??操作稳定安全 ?一般年产量大于 ???的产品
反应速率极慢的化学反应过程 ?工艺成熟 进料与出料连续不断地流过生产装置，进、出物料量相等。此生产方式为? ? ?间歇式 ?连续式 ?半间歇式 ?不确定 评价化工生产效果的常用指标有（ ） ?停留时间 ?生产成本 ?催化剂的活性 ?生产能力 ?转化率指的是? ? ?生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数 生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 在催化剂作用下反应的收率 ? 电解工艺条件中应控制盐水中 ? ? 、 ? ?等杂质总量小于（ ? ? ???? ? ?????? ? ???? ? ?????? ?带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据（ ）总转化率的统计数据。 ?大于 ?小于 ?相同 ?无法确定 ? （ ）表达了主副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。 ?转化率 ?选择性 ?收率 ?生产能力 ? 三合一石墨炉是将合成、吸收和（ ）集为一体的炉子。 ? 干燥 ? 蒸发 ? 冷却 ? 过滤
第2章化学工艺基础 2-1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？ 答：石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今，基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有 90%来源于石油和天然气。90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇。其中的三烯主要有石油制取，三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。 2-2生物质和再生资源的利用前景如何？ 答：生物质和再生能源的市场在短期内不可能取代，传统能源的市场，但是在国家和国际政策的指引下，在技术上的不断突破中，可以发现新能源在开始慢慢进入试用阶段，在石油等传统资源日益紧张的前提下，开发新能源也是势不可挡的，那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用，但是越来越的的研究开始往更深层次的利用上转变，估计在未来的一段时间生物质能源会开始慢慢走入人们的视线 2-3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的？ 答：化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。教材上有2个例子。 2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 答：循环流程的特点：未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。 循环流程的优点：能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗，也减少了对环境的污染。 循环流程的缺点：循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累，对反应速率和产品产率有影响，必须定期排出这些物质以避免积累。同时，大量循环物料的输送会消耗较多动力。 2-5何谓转化率？何谓选择性？对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？ 答：转化率是指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的百分率。 选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。 在复杂反应体系中，选择性表达了主、副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。 有副反应的体系，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。 2-6催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？ 答：三个基本特征： ①催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。 ②催化剂只能缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡。 ③催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。 在化工生产中的作用主要体现在以下几方面： ⑴提高反应速率和选择性。⑵改进操作条件。⑶催化剂有助于开发新的反应过程，发