高聚物合成工艺学PPT课件
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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
1 / 11 / 1 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。当前主要有两条路线。 (1)石油化工路线(石油资源有限) )石油化工路线(石油资源有限) 石油经开采得油田气和原油。原油经炼制得到石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。以 此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。裂解气经分离精制可得到乙烯、丙烯、 丁烯和丁二烯等。裂解轻油和煤油经重整得到的重整油,经加氢催化重整使之转化为芳烃, 经抽提(萃取分离)得到苯、甲苯、二甲苯和萘等芳烃化合物。 (2)煤炭路线(资源有限,耗能大) )煤炭路线(资源有限,耗能大)煤矿经开采得到煤炭,煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离精制得到 苯、甲苯、二甲苯、萘和苯酚等。 焦炭与石灰石在高温炉中高温加热得到电石(CaC2) ,电石与 H2O 反应得到乙炔。 炔可以合成氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯腈等单体或其他有机原料。 (3)其他原料路线 ) 主要是以农副产品或木材工业副产品为基本原料,直接用作单体或经化学加工为单体。 本路线原料不足、成本较高,但它也是充分利用自然资源,变废为宝的基础上小量生产某些 单体,其出发点是可取的。
1、ABS组分:丙烯腈、丁二烯、苯乙烯
2、自由基聚合:连锁聚合和逐步聚合
3、产量:PE>PVC>PP>PS
4、引发剂种类:偶氮类(AIBN)、过氧化物类(BPO)、过硫酸盐
5、催化剂:烷基金属化合物(烷基铝、烷基锌)、金属卤化物(TiCl4、TiCl3)、路易士酸(BF3、FeCl3)
6、酚醛树脂单体:苯酚和甲醛
(PC)聚碳酸酯单体:光气和双酚A钠盐
环氧树脂单体:双酚A、环氧氯丙烷
PBA:聚对苯酰胺
BPO:过氧化苯甲酰(C6H5 C O) 2O2
PET单体:对苯二甲酸、乙二醇
TDI:甲苯二异氰酸酯
MDI:4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯
SAN:苯乙烯、丙烯腈共聚物
EPS:可发性聚苯乙烯
GPPS:通用PS
尼龙66:己二酸、己二胺
聚氨酯:耐磨王
7、聚氯乙烯只能由自由基悬浮聚合得到;氯乙烯单体聚合是头-尾相连
8、每份环氧树脂使用的多元胺的量计算:(多元胺分子量/活性氢数)/环氧当量*100%
9、五大通用塑料:PE、PP、PVC、ABS、PS
10、三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维
11、自由基聚合方法:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合
12、聚合反应器:管式聚合反应器、塔式聚合反应器、釜式聚合反应器
13、搅拌器:(高粘度)平桨式、锚式(低粘度)旋桨式、涡轮式(用于橡胶的搅拌)螺带式
14、工业三废:废水、废气、废渣
15、生产单体的原料路线:石油化工、煤炭、其他原料
16、四种线性缩聚方法:熔融(不许外加溶剂、原料不需预处理)、溶液、界面、固相(反应温度低于熔融缩聚温度)
17、共聚物类型:交替共聚物、无规共聚物、接枝共聚物、嵌段共聚物
18、热固性通用塑料:酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料
19、热塑性:PE、PVC-PP、PS
20、塑料原料:合成树脂和添加剂
21、大型高分子合成生产装置过程中,核心是聚合反应过程
22、防止单体自聚加阻聚剂,氢氧化钠溶液可以去除阻聚剂
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。当前主要有两条路线。 (1)石油化工路线(石油资源有限) )石油化工路线(石油资源有限) 石油经开采得油田气和原油。原油经炼制得到石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。以 此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。裂解气经分离精制可得到乙烯、丙烯、 丁烯和丁二烯等。裂解轻油和煤油经重整得到的重整油,经加氢催化重整使之转化为芳烃, 经抽提(萃取分离)得到苯、甲苯、二甲苯和萘等芳烃化合物。 (2)煤炭路线(资源有限,耗能大) )煤炭路线(资源有限,耗能大)煤矿经开采得到煤炭,煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离精制得到 苯、甲苯、二甲苯、萘和苯酚等。 焦炭与石灰石在高温炉中高温加热得到电石(CaC2) ,电石与 H2O 反应得到乙炔。 炔可以合成氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯腈等单体或其他有机原料。 (3)其他原料路线 ) 主要是以农副产品或木材工业副产品为基本原料,直接用作单体或经化学加工为单体。 本路线原料不足、成本较高,但它也是充分利用自然资源,变废为宝的基础上小量生产某些 单体,其出发点是可取的。