高聚物合成工艺学分享资料
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1.高分子合成材料的基本原料(三烯三苯乙炔)的来源:石油化工路线、煤炭精炼路线2.废旧塑料回收利用主要有:作为材料再生循环利用、作为化学品循环利用、作为能源回收利用3.聚合反应器按反应器的结构形式分为:管式反应器、釜式反应器、硫化床式反应器4.在聚乙烯、聚氯乙烯聚合工业生产中。
分别可以采用一下方法控制聚合物分子量:加入分子量调节剂、控制聚合温度5.聚氯乙烯乳液聚合过程中,为获得聚合度分布窄的聚氯乙烯颗粒。
常采用种子乳液的聚合方法。
6.种子乳液聚合方法:在乳液聚合系统中已生成的高聚物胶乳颗粒,当物料配比和反应条件控制适当时,单体原则上只会与已生成的微粒上聚合,而不会形成新的微粒,即是仅仅增大原来微粒的体积,而不是增加反应体系中微粒的数目,这种情况下,原本存在的微粒可以认为是种子来引发反应。
称为:“种子乳液聚合”7.聚酯纤维的生产方法主要有:8.从乳液聚合所得的缴入分离出橡胶的方法:电解质凝聚法、冷炼凝聚法9.从溶液聚合所得的胶液分离出橡胶的方法有:直接干燥法、水析凝聚法10.顺丁橡胶的生产中,采用的典型的Ni系引发剂的主引发剂是:助引发剂:第三组分是:11.液体橡胶定义:常温下为粘稠状的流动液体,经过一定的化学反应能使它成为和普通硫化橡胶具有相似的物理机械性能12.合成羊毛:腈纶纤维13.涤纶:聚对苯二甲酸乙二醇酯14.橡胶生产不可用聚合方法:本体聚合15.溶液法生产顺丁橡胶生产过程中,常采用混合溶剂来调节分子量,用系三组分做引发剂时,获得高分子量顺丁橡胶采用庚烷溶剂较好16.热塑性酚醛树脂聚合是甲醛与三官能度的酚(苯酚间甲酚)或双官能度的酚(邻甲酚、对甲酚等)在酸性介质中缩聚而成。
当采用三官能度的酚时,一般酚与甲醛的物质的量酚>甲醛17.TPA(直接酯化法)生产涤纶树脂的优点:单体消耗少,生产成本低、无甲醇生成,省去回收工艺、TPA对EG溶解度大,使EG/TPA打浆输送,反应比EG/。
名词解释浊点:非离子表面活性剂被加热到一定温度,溶液由透明变为浑浊,出现此现象时的温度称为浊点,乳液聚合在浊点以下进行均缩聚:一种单体参加的缩聚反应共缩聚:均缩聚体系和混缩聚体系加入其它单体进行缩聚三相点:离子型乳化剂在一定温度下会同时存在乳化剂真溶液、胶束和固体乳化剂三相态,此温度点称三相点。
乳液聚合在三相点以上进行。
离子聚合:乙烯基单体,二烯烃单体以及一些杂环化合物在某些离子的作用下进行的聚合反应称之为离子聚合反应。
(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,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应,统称为离子型聚合反应)配位聚合: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的空轨道配位,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。
混缩聚(异缩聚物):两种单体参加的缩聚反应逐步加成聚合反应:某些单体分子的官能团可以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。
扩链反应:预聚物通过末端活性基因的反应使分子相互连结而增大分子量的过程均相本体聚合:指生成的聚合物溶于单体(如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯)。
非均相本体聚合:指生成的聚合物不溶解在单体中,沉淀出来成为新的一相(如氯乙烯)。
HLB值:亲水亲油平衡值用来衡量乳化剂分子中亲水部分和亲油部分对其性质所做贡献大小的物理量。
HLB值越大表明亲水性越大;反之亲油性越大。
"临界胶束浓度"(CMC):表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度.从结构而言,疏水基团越大,则CMC值越小。
在烃基带有极性基团时,CMC值增大。
萃取精馏:是用来分离恒沸点混合物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精馏方法。
基本原理是,液体的混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂,以增大液体混合物中各组分的挥发度的差异,使挥发度相对地变大的祖坟可以由精馏塔顶馏出,挥发度相对地变小的组分则与加入的溶剂在塔底流出。
第一讲第一章绪论§1.1 高分子合成工业概述工艺学:研究将原料加工成产品的过程的科学,属技术科学,高聚物合成工艺学研究内容包括原料特点、生产原理、生产流程、操作条件、设备的构造和材料。
1. 分类:天然、半合成、合成天然橡胶经硫化制备橡胶制品,蛋白质改性产品乳酪素,纤维改性产品赛璐珞2. 高聚物的用途:皮革制品、纤维及其制品、纸张、橡胶制品、塑料制品、涂料、粘合剂、离子交换树脂、生物医学制品等。
3. 石油化工包括石油开采、石油炼制、基本有机合成、高分子合成、高分子材料成型加工,其中高分子合成工业起着承前启后的作用,以燕化为例阐述我国高分子化工的发展。
1959年开始顺丁橡胶的研究,主要是催化剂的研究,Ni, Co.Ni, Ti, Co,70年开始建设,是我国首个具有知识产权的大规模的化工装置。
§1.2高分子化合物的生产过程高分子合成工业的基本任务:将简单的有机化合物(单体),经聚合反应使之成为高分子化合物。
官能团:能够发生聚合反应的活性基团或原子。
单体:含有二或二以上官能团的能够发生聚合反应的有机化合物。
(请举例)因规模大、工艺复杂,故以线性加成聚合反应为主讲解高聚物生产过程。
高聚物的合成工艺过程包括:原料准备与精制过程、催化剂(引发剂)配制过程、聚合反应过程、分离过程、聚合物后处理过程、回收过程、三废处理过程。
一、原料准备与精制过程原料:单体、溶剂,主要是去离子水的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备,方法:精馏1. 杂质的危害:1) 阻聚和链转移作用,降低分子量;2) 使催化剂中毒和分解,降低催化剂的催化作用;3) 缩聚过程中单官能物的封端作用,降低分子量;4)使聚合物产生色泽,降低产品质量,因此,要求单体纯度在99%以上。
2. 单体的贮存由于单体往往是易燃、易爆、有毒、自聚的有机化合物,因此在贮存过程中应注意如下问题:1) 防止与空气接触;2) 使贮罐不会产生过高压力;3) 防止泄漏;4)加阻聚剂;5) 贮罐远离反应装置;6) 最好使用耐压容器二、催化剂(引发剂)配制过程(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。
高聚物合成工艺学重点整理IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】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。
高聚物合成工艺学---绪论一、判断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。
(对)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。
(错)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。
(对)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。
(对)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。
(错)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。
(对)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。
(对)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。
(对)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。
(对)10、塑料具有取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧等优点。
(对)二、填空1、根据产量和使用情况合成橡胶可分为(通用合成橡胶)与(特种合成橡胶)两大类。
2、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(淤浆聚合)。
4、塑料的原料是合成树脂和(添加剂)。
5、塑料成型重要的有:注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、(压缩成型)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(弹性体)。
7、高分子合成工业的基本原料为(石油)、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(搅拌器)。
三、选择题1、高分子合成生产过程,正确的顺序为:(D)设 1-原料准备与精制过程; 2-分离过程;3-聚合反应过程; 4-催化剂(引发剂)配制过程;5-回收过程;6-聚合物后处理过程A. 1→2→3→6→4→5 ;B. 1→3→2→4→6→5C. 1→3→6→2→5→4 ;D. 1→4→3→2→6→52、工业采用的合成树脂干燥主要是气流干燥和沸腾干燥。