聚合物合成原理和工艺共52页文档
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常用的聚合物材料和合成方法近年来,聚合物材料的应用越来越广泛,它们被广泛应用于建筑、制药、塑料工业、汽车等各个领域。
聚合物材料是由高分子化合物构成的材料,可以通过化学聚合或物理聚集等方法得到。
其中,聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等常见的聚合物材料已成为制造各种产品的重要材料。
一、聚酯材料聚酯是一种合成材料,由某些化合物通过酯化反应或缩聚反应得到的高分子聚合物。
聚酯材料是制造纤维、塑料和薄膜的重要材料。
在应用方面,聚酯材料广泛应用于包装、电子、汽车和建筑等领域。
在工业制造聚酯材料的过程中,酯交换反应是最常用和最重要的反应。
这种反应是通过加热条件下使放置在均质化溶剂中的二酸或异酸酯和二醇发生化学反应,通过聚合形成高分子链。
二、聚乙烯材料聚乙烯是一种由乙烯聚合而成的高分子聚合物。
它是一种重要的塑料材料,由于它的可塑性和透明性,它被广泛应用于制造各种塑料制品,例如塑料袋、瓶子、玩具等。
聚乙烯的合成方法也比较简单,一般是通过碎冰机将乙烯粉末与触媒一起添加到反应器中,反应器内部经过高温高压,乙烯分子开始聚合,最后形成聚乙烯。
三、聚丙烯材料聚丙烯是一种由丙烯单体聚合而成的高分子聚合物,是一种透明而均匀的热塑性塑料。
可以制成各种产品,例如塑料容器、食品包装、医疗用品等。
聚丙烯的生产过程主要通过自由基聚合反应来完成。
在这个过程中,首先加入丙烯单元到反应器中,然后再加入催化剂,反应器内部通过高温高压产生聚合反应,最后形成聚丙烯。
四、聚氯乙烯材料聚氯乙烯是一种由氯乙烯单体聚合而成的高分子聚合物。
由于它的透明性和耐腐蚀性,聚氯乙烯被广泛用于制造各种耐腐蚀和耐热产品,例如水管、电缆成套和窗框等。
聚氯乙烯的制备方法主要有三种,分别是氯乙烯聚合、氯乙烯自由基聚合和氯乙烯共聚合。
其中,氯乙烯聚合是最常用和最重要的方法之一,它是通过高温高压的条件下使氯乙烯单元聚合形成高分子聚合物。
总之,不同的聚合物材料可以在不同的领域得到广泛应用。
《聚合物合成原理及工艺学》教学大纲(一)、课程基本信息课程名称(中、英文):聚合物合成原理及工艺学Principle and Technology of Polymer Synthesis课程号(代码):300032030课程类别:专业必修课学时:48 学分:3(二)、教学目的及要求“聚合物合成原理及工艺学” 是高分子材料与工程专业的本科学生继有机化学、化工原理、高分子物理、高分子化学等专业基础课以后所开设的一门专业主干课程。
本课程以三大合成材料及精细和功能高分子材料的工业生产为模型,以聚合物的分子设计与合成──结构控制── 性能控制贯穿整个课程的始终,集中介绍了工业生产的重要品种的生产工艺技术,合成高分子材料的新方法;各种聚合方法进行工业化生产的特点、配方原理、流程组织原理和典型工业生产过程、聚合反应的基本化工单元及典型生产设备;不同实施方法中,关键设备的选用,传热传质和分离提纯的有效措施,最能体现工艺意图的设备组合,获得预定性能和结构的聚合物生产的工艺方法和工艺技术。
本课程旨在培养学生的工程意识,使其熟悉工业合成高分子材料的一般过程,掌握工业生产高聚物的技能技巧,具备从事高分子材料工业化生产和开发新型高分子材料的能力,是高分子材料与工程专业学生必不可少的重要知识板块。
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2.5;(3)毕业要求3,分指标点3.4;(三)、教学内容(含主要内容、学时分配,教学重点*、难点)第一章:高分子合成原理及工艺学绪论(3学时)以高分子材料发展的历史沿革和最新发展趋势的介绍,激发学生的学习热情,进行学习本课程的动员;再通过介绍高分子工业合成的一般过程,使学生获得对本课程的主要教学内容和课程组织方式的整体概念。
在此基础上提出对各知识点不同层次的要求。
难点在于一开始就讲述合成高分子生产的主要过程,学生可能难于完全理解消化。
一.高分子合成工业的历史沿革和发展趋势二.工业合成高分子的一般过程*三.本课程对不同知识点的具体要求第二章生产单体的原料路线(4学时)本章主要介绍从石油,煤炭和农副产品制备高分子原料的主要技术路线,目的是使学生系统了解从自然资源获取工业高分子合成原料的生产过程,了解来自不同原料路线的单体或其它化学品的特性。
聚合物合成原理及工艺学教案
四川大学高分子科学与工程学院
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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。