聚合物合成工艺学期末复习

聚合物合成工艺学复习题聚合物合成工艺学复习题 1.简述石油裂解制烯烃的工艺过程。

简述石油裂解制烯烃的工艺过程。

石油裂解装置大多采用管式裂解炉,石油裂解过程是沸点在350℃左右的液态烃,在稀释剂水蒸气的存在下,于750-820℃高温裂解化为低级烯烃、二烯烃的过程。

℃高温裂解化为低级烯烃、二烯烃的过程。

2.自由基集合过程中反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关？工艺过程如何调节？自由基集合过程中反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关？工艺过程如何调节？影响因素:聚合反应温度、引发剂浓、单体浓度、链转剂种类和用量。

反应温度的升高,所得聚合物的平均分子量降低严格控制引发剂用量,一般仅为千分之几,严格控制反应温度在一定范围内和其他反应条件；选择适当的分子量调节剂并严格控制其用量,由于聚合物品种的不同,采用的控制手段可能各有侧重,如PVC 生产中主要定向单体转移,而速度与温度无关。

而速度与温度无关。

3.苯乙烯的本体聚合为例,说明本体聚合的特点。

说明本体聚合的特点。

预聚合:将原料苯乙烯送到苯乙烯贮槽,在高位槽中进行预聚,反应温度为80-100℃,随聚合物浓度升高,预聚温度可提高到115-120℃。

而后反应后聚合,在聚合塔内再升温,循环反应,使反应完全。

应完全。

特点:方法较简单,相对放热量较大,有自动加速效应,形成的聚合物分子量分布较宽,本体聚合流程短,设备少,易于连续化,生产能力大,产品纯度高,透明性好,此法适合生产板材和其他型材。

4.悬浮聚合机械搅拌与分散剂各有什么重要作用,他们对聚合物颗粒状态有什么影响？他们对聚合物颗粒状态有什么影响？ 机械搅拌：防止两项因密度不同而分层；防止两项因密度不同而分层；分散剂：分散剂：防止粘稠的液滴粘结成大粒子进而防止结块。

块。

悬浮聚合反应釜中的单体受到搅拌剪切力的作用,被打碎成带条状,再在表面引力作用下形成球状小液滴,小液滴在搅拌作用下碰撞而凝结成大液滴,重新被打碎成小液滴,而处于动态平衡。

《聚合物合成工艺学》期末复习资料1. 高分子合成材料的基本原料的来源：石油化工路线、煤炭路线。

2. 连锁聚合反应的工业实施方法有：本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合；缩聚反应的工业实施方法：熔融聚合、溶液聚合、界面聚合。

3. 聚合过程中常用干燥设备有：厢式干燥器、气流式干燥器；常用分离设备：闪蒸罐、振动筛。

4. 乙烯高压聚合生产工艺流程主要生产过程分为：压缩、聚合、分离、造粒。

5. 聚氯乙烯悬浮聚合过程中温度控制非常关键，为了有效提高传热效率，可以通过：及时清除黏釜物、减薄釜壁、及时清除水垢途径来提高传热效率。

6. 三大合成材料是指塑料、合成橡胶、合成纤维。

7. 聚丙烯腈生产过程的主体原料有：丙烯腈、第二单体、第三单体。

8. 聚酯纤维的生产方法：酯交换缩聚法、直接酯化缩聚法。

9. 高浓度合成乳胶制备在工业上主要有浓缩法合直接合成法，其中浓缩法最常用的三种实施方法是：喷雾干燥法、膏化法、蒸发法。

10. 从乳液聚合所得的胶乳分离出橡胶的方法有：电解质凝聚法、冷冻凝聚法。

从溶液聚合的胶液分离出橡胶的方法有：直接干燥法、水凝析法。

11. 顺丁橡胶生产中，采用的典型Ni系引发体系中的主引发剂是环烷酸镍，助引发剂是三异丁基铝，第三组分是三氟化硼乙醚络合物。

12. 在高分子合成工业中通常聚合合成过程主要包括：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、分离过程和聚合物后处理过程、回收过程六个工序。

13. HDPE工业生产主要采用低压聚合，聚合机理是阴离子配位聚合。

LDPE工业生产主要采用高压聚合，聚合机理是自由基聚合。

14. 在聚乙烯、聚氯乙烯聚合工业生产中，分别可采用控制压力、温度等手段控制聚合物分子量。

15. 丁苯橡胶生产过程中分子量分布和支链的多少主要与停留时间有关，工业上采用8~12台聚合釜串联方法，可使分子量分布窄和支链少。

1. 液体橡胶的定义：液体橡胶是一种在室温下为黏稠状流动性液体，经过适当化学反应可形成三维网状结构，从而获得和普通硫化胶具有类似的物理机械性能的低聚物。

《聚合物合成工艺学》复习题一、重要的基本概念1、高分子材料发展史上，第一个工业化的合成树脂是酚醛树脂。

2、为防止单体在贮存运输过程中发生自聚，应在单体原料中添加少量的阻聚剂，它的用量大致是单体质量的 0.1 – 5 ％。

3、搅拌器的桨叶形状目前工业上常用的有锚式或平桨式、涡轮式、螺轴式或螺带式等。

4、熔融缩聚制备 PET 的反应中常伴有的副反应有环化反应或基团消去反应、化学降解反应或脱羧反应或链交换反应等。

5、聚合物在聚合釜中分批产生的聚合操作方式称为间隙操作；原料连续进入聚合釜，聚合物连续出料的聚合操作方式称为连续操作。

6、白油的主要成分是脂肪族烷烃混合物。

7、脲醛压塑粉也称电玉粉。

主要用于压制各种颜色鲜艳的日用品如纽扣、瓶盖、食品盒等。

8、除去与聚合物不相溶的液相介质可采用离心分离，除去少量水分和少量有机溶剂的操作方法是气流干燥方法。

9、Carothers 依据聚合后是否生成小分子副产物将聚合反应分为加聚反应和缩聚反应，而Flory 将聚合反应分为连锁聚合和逐步聚合则是从反应机理的角度进行分类的。

10、聚氯乙烯不溶于氯乙烯单体，因此本体聚合过程中生成的聚氯乙烯以细粉状态析出，这种聚合称之为非均相本体聚合。

11、乳化剂的三相平衡点是指分子状态、胶束状态、凝胶状态三相平衡时的温度点。

乳化剂在高于三相平衡点温度时起乳化作用。

12、制备丁苯乳液的配方中添加一定量的歧化松香酸钠的作用是乳化作用。

13、生产聚丙烯腈的配方中引入质量分数为 5％－10％的丙烯酸甲酯，目的是为了改善聚丙烯腈的脆性，增加其柔韧性和弹性。

14、制备脲醛树脂的反应中，尿素的官能度是 4 。

15、计算三聚氰胺单体的摩尔质量。

16、工业上常用的二异氰酸酯单体有甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）等。

17、20世纪50年代，Ziegler-Natta 等发明了有机金属引发体系，在较温和的条件下合成了高密度聚乙烯和全同聚丙烯，因此获诺贝尔奖。

聚合物合成⼯艺学-复习题填空题1.塑料、合成橡胶和合成纤维被称为三⼤合成材料。

2.五⼤通⽤塑料是聚⼄烯、聚丙烯、聚苯⼄烯、聚氯⼄烯和ABS树脂3.五⼤⼯程塑料是聚酰胺（尼龙）、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚和热塑性聚酯。

4.塑料的原料是合成树脂和添加剂（助剂）。

5.制造橡胶制品时加⼊硫化剂的作⽤是使线形合成橡胶分⼦变成松散的交联结构6.离⼦聚合及配位聚合反应实施⽅法本体聚合、溶液聚合和淤浆聚合。

7.⾼分⼦合成⼯业的任务是将简单的有机化合物，经聚合反应使之合成为⾼分⼦化合物。

8.废旧塑料回收利⽤的⽅式及其特点。

作为材料再⽣循环利⽤：再处理后降级使⽤；作为化学品循环利⽤：降解，⾼温裂解或催化裂解；作为能源回收利⽤：粉碎作燃料9.⽯油裂解⽓经分离可得到⼄烯、丙烯、丁烯、丁⼆烯；⽯油炼制产⽣的液体经加氢催化重整可转化为芳烃，萃取分离可得苯、甲苯、⼆甲苯等。

10.炼焦（⾼温⼲馏）：煤在焦炉内隔绝空⽓加热到1000℃，可获得焦炭、化学产品和煤⽓。

11.⾼分⼦合成材料可分为塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、粘合剂、离⼦交换树脂等。

12.三⼤合成纤维是聚酯纤维、聚丙烯腈纤维和聚酰胺纤维。

13.⾼分⼦合成材料最主要的原料是合成树脂和合成橡胶。

14.塑料⽣产中稳定剂的作⽤是防⽌成型过程中⾼聚物受热分解或⽼化。

润滑剂的作⽤是在⾼聚物成型过程中附着于材料表⾯以防⽌粘着模具，并增加流动性。

15.⼤型⾼分⼦合成⽣产装置的过程可分为：原料准备及精制、催化剂配制、聚合反应、分离、聚合物后处理、溶剂回收等。

核⼼是聚合反应过程。

16.⾃由基聚合的实施⽅法主要为本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合。

17.⾼分⼦合成⼯业的任务是将基本有机合成⼯业⽣产的单体，经过聚合反应合成⾼分⼦化合物，从⽽为⾼分⼦合成材料成型⼯业提供基本原料.18.⾼分⼦化合物⽣产流程评价的内容包括：⽣产⽅式、产品性能、原料路线、能量消耗与利⽤、⽣产技术⽔平考查。

19.⽯油是⽣产重要基本有机化⼯原料⼄烯、丙烯、丁⼆烯、苯、甲苯、⼆甲苯（通称“三烯三苯”）的原料。

聚合物合成⼯艺学复习资料1.⼯业⽣产中⾃由基聚合如何选择引发剂？⼯业⽣产中，正确、合理的选择和使⽤引发剂，可提⾼聚合物反应速度、缩短聚合反应时间来提⾼⽣产率。

①根据聚合操作⽅式和反应温度条件，选择适当分解速度的引发剂；②根据引发剂的分解速度随温度的不同⽽变化，所以要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。

2.离⼦聚合⽣产⼯艺中，溶剂的选择原则？①溶剂的极性⼤⼩、溶剂化能⼒；②对聚合物增长链活性中⼼不发⽣链终⽌或链转移等反应；③不影响引发剂活性，杂质少；④考虑不同溶剂对聚合反应速度、聚合物结构发⽣的影响；⑤具有适当的熔点和沸点，在聚合温度下保持流动状态；⑥对单体、引发剂和聚合物的溶解能⼒；⑦成本、毒性、污染等因素。

3．乳液聚合中，请说明三种后处理⽅法。

①⽤作涂料、粘合剂、表⾯处理剂等的胶乳通常不进⾏后处理，必要时调整含固量。

②⽤来⽣产⾼分散粉状合成树脂的胶乳，采⽤喷雾⼲燥的⽅式进⾏后处理。

③⽤凝聚法进⾏后处理。

4.乳液聚合法⽣产PVC糊树脂采⽤何种⽅法获得⾼分散性粉状物？⽣产丁苯橡胶则采⽤何种破乳⽅法获得固体产品？⽣产聚氯⼄烯糊⽤树酯采⽤喷雾⼲燥的⽅法获得⾼分散性粉状物；⽣产丁苯橡胶则采⽤破乳⽅法获得固体产品，有⼀下⼀些具体的⽅法：加⼊电解质；改变PH 值的破乳；冷冻破乳；机械破乳；⾼速离⼼破乳等。

5.经⾃由基聚合获得⼆、三嵌段共聚物，常⽤四⽅法，请简述。

①利⽤聚合物活性⾃由基，②采⽤多元引发剂，③聚合物端基活化为可产⽣⾃由基的基团，④⽤⾼能射线辐照或机械⽅法使⽤两种聚合物断裂为⾃由基再重新结合为多嵌段共聚物。

6.画出乳液聚合法⽣产ABS树脂的⽅块图。

丁⼆烯→乳液聚合→丁⼆烯乳胶 +苯⼄烯乳液接枝聚合+丙烯晴↓↙后处理ABS液接胶乳↓ABS树脂苯⼄烯+丙烯晴→乳液共聚→SAN共聚物乳液混合、后处理1.螺带式搅拌器具有刮壁作⽤，⽤于粘度⾼流动性差的合成橡胶。

《聚合物合成工艺学》各章重点第一章绪论1．高分子化合物的生产过程及通常组合形式原料准备与精致，催化剂配置，聚合反应过程，分离过程，聚合物后处理过程，回收过程2．聚合反应釜的排热方式有哪些夹套冷却，夹套附加内冷管冷却，内冷管冷却，反应物料釜外循环冷却，回流冷凝器冷却，反应物料部分闪蒸，反应介质部分预冷。

3. 聚合反应设备1、选用原则：聚合反应器的操作特性、聚合反应及聚合过程的特性、聚合反应器操作特性对聚合物结构和性能的影响、经济效应。

2、搅拌的功能要求及作用功能要求：混合、搅动、悬浮、分散作用：1）推动流体流动，混匀物料；2）产生剪切力，分散物料，并使之悬浮；3）增加流体的湍动，以提高传热效率；4）加速物料的分散和合并，增大物质的传递效率；5）高粘体系，可以更新表面，使低分子蒸出。

第二章聚合物单体的原料路线1．生产单体的原料路线有哪些？（教材P24-25）石油化工路线，煤炭路线，其他原料路线（主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料）2．石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品？（教材P24-25、P26、P31）得到单体和原料：乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。

得到聚合物：聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。

3. 合成聚合物及单体工艺路线第三章自由基聚合生产工艺§ 3-1自由基聚合工艺基础1．自由基聚合实施方法及选择本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合。

聚合方法的选择只要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本。

2．引发剂及选择方法，调节分子量方法种类：过氧化物类、偶氮化合物，氧化还原体系。

选择方法：（1）根据聚合操作方式和反应温度条件，选择适当分解速度的引发剂。

（2）根据引发剂分解速度随温度的不同而变化，故根据反应温度选择适引发剂。

（3）根据分解速率常数选择引发剂。

94聚合物合成工艺学复习资料1.简述高分子化合物的生产过程。

答： (1) 原料准备与精制过程;包含单体、溶剂、去离子水等原料的储存、清洗、精制、干燥、调整浓度等过程和设施。

(2) 催化剂 ( 引起剂 ) 配制过程 ;包含聚合用催化剂、引起剂和助剂的制造、溶解、储存。

调整浓度等过程与设施。

(3) 聚合反响过程；包含聚合和以聚合釜为中心的有关热互换设施及反响物料输送过程与设施.(4) 分别过程；包含未反响单体的回收、脱出溶剂、催化剂，脱出低聚物等过程与设施。

(5) 聚合物后处理过程；包含聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、储存、包装等过程与设施。

(6) 回收过程；主假如未反响单体和溶剂的回收与精制过程及设施。

2简述连续生产和间歇生产工艺的特色答：间歇生产是聚合物在聚合反响器中分批生产的，经历了进料、反响、出料、清理的操作。

长处是反响条件易控制，升温、恒温可精准控制，物料在聚合反响器中逗留的时间同样，便于改变工艺条件，所以灵巧性大，适于小批量生产，简单改变品种和牌号。

弊端是反响器不可以充足利用，不适于大规模生产。

连续生产是单体和引起剂或催化剂等连续进入聚合反响器，反响获得的聚合物则连续不停的流出聚合反响器的生产。

长处是聚合反响条件稳固，简单实现操作过程的所有自动化、机械化，所得产质量量规格稳固，设施密闭，减少污染。

合适大规模生产，所以劳动生产率高，成本较低。

弊端是不宜常常改变产品牌号，不便于小批量生产某牌号产品。

3.合成橡胶和合成树脂生产中主要差异是哪两个过程，试比较它们在这两个生产工程上的主要差异是什么？答 : 合成树脂与合成橡胶在生产上的主要差异为分别工程和后办理工程。

分别工程的主要差异：合成树脂的分别往常是加入第二种非溶剂中，积淀析出；合成橡胶是高粘度溶液，不可以加非溶剂分别，一般为将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中，以胶粒的形式析出。

后办理工程的主要差异：合成树脂的干燥，主假如气流干燥机沸腾干燥；而合成橡胶易粘结成团，不可以用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥，而采纳箱式干燥机或挤压膨胀干燥剂进行干燥。

聚合物合成工艺学题库一、选择题：1. HDPE与LDPE进行比较，前者支链量( B )，机械强度( )，可应用于管材。

A. 少；低B. 少；高C. 多；低D. 多；高2. 在丁苯橡胶乳液聚合中，分别采用（ C ）低温聚合，和（）高温聚合；低温丁苯在（）方面优于高温丁苯。

A. 50℃，100℃，极性、弹性、老化性B. 0℃，50℃，加工性能、色泽、老化性C. 5℃，50℃，弹性、强度、加工性能D. 0℃，50℃，极性、弹性、老化性3. 氨基树脂可由下列哪一类化合物进行合成？（C ）A. 苯酚与甲醛B. 二元酸与二元胺C. 脲与甲醛D.光气与双酚A4. 本体聚合常采用分段聚合工艺，其目的是（B ）A. 降低反应温度B. 导出反应热C. 提高转化率D. 简化工艺5. 离子聚合过程，一般选择（D）工艺。

A. 悬浮聚合B. 乳液聚合C. 本体和悬浮D. 本体和溶液6.悬浮聚合与本体聚合工艺相比，前者（B ）。

A. 工艺简单，成本低B. 导热效果好，产物纯度低C. 转化率高，成本低D. 后处理工艺简单7. 乳液聚合生产过程中，破乳方法不包括（ B）。

A. 强烈搅拌B. 加热C. 加入电解质D. 调节pH8. 对于粘度很高流动性差的合成橡胶溶液聚合,反应釜应选择（ A）搅拌器。

A. 螺带式B. 平浆式C. 锚式D. 旋浆式9. 下列哪种温度不是国际通用的描述塑料的耐热性能的（ D ）。

A. 马丁耐热温度B. 维卡耐热温度C. 热扭变温度D. 玻璃化温度10. C4馏分中所含的丁烷、丁二烯、丁烯各异构体的沸点非常相近，可通过（ C ）的方法进行分离。

A. 闪蒸B. 水蒸气蒸馏C. 萃取精馏D. 减压蒸馏11. APP是指（ C）。

A. 全同聚丙烯B. 间同聚丙烯C. 无规聚丙烯D. 高分子量聚丙烯12. 用无机粉末做分散剂的自由基悬浮聚合结束后，用（ B ）洗涤以除去分散剂。

A. 稀碱B. 稀酸C. 去离子水D. 十二烷基苯磺酸钠13. BPO常常和（C ）组成氧化还原引发体系用于自由基聚合。

一、名词解释本体聚合：本体聚合是单体中加有少量引发剂或不加引发剂依赖热引发，而无其他反应介质存在的聚合实施方法悬浮聚合：单体作为分散相悬浮于连续相中，在引发剂作用下进行自由基聚合的方法叫做悬浮聚合离子型聚合反应：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，再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应阳离子聚合：增长活性中心为带正电荷的阳离子的连锁聚合为阳离子聚合阴离子聚合：是增长碳阴离子在单体β碳原子上进行的加成反应核壳乳液聚合：两种性质不同的单体，在种子乳液共聚合和复合乳液聚合中，可以得到异相分离结构的核壳型聚合物乳胶粒子，所以称这种聚合方法为核壳乳液聚合缩合聚合反应：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熔融缩聚法：无溶剂情况下，使反应温度高于原料和生成的缩聚物熔融温度，即反应器中的物料在始终保持熔融状态下进行缩聚反应的方法反向悬浮聚合法：将水溶性单体的水溶液作为分散相悬浮于油类连续相中在引发剂作用下进行聚合的方法叫做反向悬浮聚合法固相缩聚法：反应温度在单体或预聚物熔融温度一下进行缩聚反应的方法溶液缩聚法：将单体溶解在适当溶剂中进行缩聚反应的方法乳化剂：可以使不溶于水的液体与水形成稳定的胶体分散系---乳化液的物质叫做乳化剂均相溶液缩聚：反应生成的聚合物如溶解于所用溶剂中为均相溶液聚合非均相溶液缩聚：反应生成的聚合物如不溶于所用溶剂中沉淀析出，为非均相溶液聚合逐步加成聚合：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二、填空1、工业上常用某一温度下，引发剂半衰期的长短，或相同半衰期所需温度高低来比较引发剂活性2、自由基聚合聚合作用可通过选择不同的链转移剂，或改变链转移剂的浓度，来达到调节聚合产物聚合度的目的3、当初级粒子聚集体堆集时会产生孔隙，如果在聚合过程中，这些孔隙不被吸收作用或后来生成的聚氯乙烯分子锁填充，则最终产品为多孔性形状不规整的颗粒，即疏松性树脂：否则为孔隙甚少，形状近于圆球的紧密型树脂4、将水溶性的单体的水溶液作为分散相悬浮于油类连续相中在引发剂作用下进行聚合的方法叫做反向悬浮聚合法5、与引发剂的半衰期概念相似，有人引用链转移剂的50%转化率概念，用U1/2表示，其意义是链转移剂消耗50%时的单体转化率6、动力学链长与单体浓度成正比，而与引发剂浓度的平方根成反比7、高聚物是高分子化合物的简称，是由成千上万个原子通过化学键连接而成的高分子所组成的化合物8、水相由去离子水、分散剂、助分散剂、pH调节剂等组成9、溶液聚合所用的溶剂为水和有机溶剂10、溶液聚合所用的溶剂为有机溶剂时，引发剂为可溶于有机溶剂的过氧化物或偶氮化合物11、根据自由基聚合原理可知，影响所得聚合物平均分子量的主要因素有聚合反应温度，引发剂浓度和单体浓度，链转移剂的种类和用量12、引发剂的分解速度不仅与温度有关，而且受反应介质的影响13、聚合过程的操作方式分为间歇操作和连续操作14、常温常压下，由光气和双酚A反应生成聚碳酸酯的方法有光气溶液法和界面缩聚法15、在乳液聚合中，影响聚合反应条件的主要因素有，乳化剂的影响，引发剂浓度的影响，搅拌强度的影响和反应温度的影响16、工业上生产PVC黏壶的物理因素有吸附作用和粘附作用三、简答题1、有机分散相液滴在连续相水中稳定分散应具备的条件：（1）在有机分散相与水连续相的界面之间应当存在保护膜或粉状保护层以防止液滴凝结。