2015聚合物制备工程复习下解析
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北京化工大学-第二学期《聚合物制备工程》期末考试试卷班基: 姓名: 学号: 分数:一、填空( 20分)1.一般而言聚合物的生产过程由单体精制与准备、催化剂体系准备与精制、聚合过程、分离过程、后处理过程、回收过程组成。
2、常见的聚合反应器按照结构分类包括釜式、管式、塔式、流化床、挤出机、特殊形式的聚合反应器。
3、釜式反应釜的除热方式有夹套冷却、夹套附加内冷管、内冷管、反应物料釜外循环、回流冷凝器、反应物料部分闪蒸、反应介质预冷。
4、悬浮聚合体系由单体、水、分散剂和引发剂组成。
5、 ESBR采用乳液聚合方法生产, 其聚合机理是自由基聚合 , SSBR采用溶液聚合方法生产, 其聚合机理是阴离子聚合。
6、可采用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等聚合方法制备聚氯乙烯。
7、中国镍系顺丁橡胶催化剂的主要成分是环烷酸镍、三异丁基铝和三氟化硼乙醚络合物。
8、尼龙66可采用熔融缩聚和固相缩聚方法生产。
9、反应器的基本设计方程是 : ( 反应物流入量) -( 反应物流出量) -( 反应消失量) -( 反应物累积量) =0。
10、 PET熔融缩聚主要生产工艺是熔融缩聚和固相缩聚。
二、简述题( 20分)1.写出以下缩写的聚合物中文名称, 并指出其聚合机理和工业实施方法。
PET、 LDPE、 SBS、 GPPS、 CR答:PET 对苯二甲酸乙二酯, 缩合聚合, 熔融缩聚/固相缩聚LDPE 低密度聚乙烯, 自由基聚合, 本体聚合SBS 聚苯乙烯-b-丁二烯-b-苯乙烯嵌段共聚物, 阴离子聚合, 溶液聚合GPPS 通用聚苯乙烯, 自由基聚合, 本体聚合/悬浮聚合CR 氯丁橡胶, 自由基聚合, 乳液聚合2.分离和后处理过程对聚合物性能有何影响?答: 分离就是指聚合物从聚合介质分开的过程, 不同的聚合实施方法可能采取的分离方法不同。
分离过程将脱除绝大部分的残留单体、溶剂, 这些物质不但降低聚合物产品的性能, 而且对于人体有害、污染环境。
《聚合物制备工程》考试试题A卷
考试时间:2004年06月14日
考试班级:材0101~0109
一、填空(25)
1. 常用反应器有、、、及。
2. 常用搅拌器的型式有、、、
、及;各自适合的场合分别是、
、、、。
3. 釜式反应釜的除热方式有、、、、
、及7种。
4. 反应器的最基本特征是和。
5. 聚合物制备过程一般是由、、、组成现。
6. 间歇反应器的设计方程、平推流反应器的设计方程,单级理想反应器的设计方程是。
二、简述题(35分)
1.目标聚合物采用何种实施方法主要由哪些因素决定。
2.简述连续流动反应器的停留时间分布的测定方法、原理。
3.聚合物后处理工序包括那些内容?其对产品质量的影响体现在哪些方面?
4.简述间歇反应器、平推流反应器和理想反应器的定义、特点是什么,其各自的浓度变化特征是什么?
5.乳液聚合的特点是什么?乳液聚合的分子量控制的主要方法是什么?
6.在氯乙烯的悬浮聚合中,为什么必须严格控制聚合温度的波动?
7.顺丁橡胶有几种,各是通过何种方法制得的,性能有何差别?
四、用流程框图描述PET的两种生产工艺过程,并用文字简述其产品质量的控制方法(20分)
五、计算(20分)
有一一级反应,在非等温非等体积的三釜串联反应器中进行连续操作,进料的体积流速为120L/h, 三个反应釜的体积依次为2000L,3000L和3000L,三个反应釜反应温度为120℃,180℃和250℃,聚合反应速率方程Rp=KpC A,Kp在120℃,180℃及250℃的值分别为10/h,15/h和30/h,初始浓度为500mol/L,试求第三釜的出口浓度C3。
一、单项选择题1.下列关于蛋白质的叙述,正确的是()A.蛋白质溶液里加(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质B.在豆浆中加少量石膏,能使豆浆凝结为豆腐C.温度越高,酶对某些化学反应的催化效率越高D.任何结构的蛋白质遇到浓硝酸都会变成黄色解析:蛋白质溶液里加(NH4)2SO4溶液可使蛋白质盐析,而提纯蛋白质需要经过多次盐析才能完成。
所以直接加硫酸铵到蛋白质溶液中并不能达到提纯蛋白质的目的。
豆浆为蛋白质,在其中加少量石膏,能使豆浆中的蛋白质凝聚。
酶属于蛋白质,在一定温度下,具有很强的催化能力,但温度较高时,由于蛋白质发生了变性作用,从而失去了催化活性。
对于蛋白质来说,只有含苯环结构的蛋白质才能与浓硝酸发生颜色反应。
答案:B2.下列说法不正确的是()A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸B.米饭在嘴中越咀嚼越甜的原因是淀粉水解生成甜味物质C.油脂、乙醇是人体必需的营养物质D.水果因含有酯类物质而具有香味解析:蛋白质水解首先得到多肽,再进一步水解得到氨基酸,A正确;米饭在嘴中咀嚼时淀粉水解产生有甜味的麦芽糖,这时嘴中有甜味,B正确;水果、花因含有一些天然的酯类物质而具有香味,D正确;乙醇不是人体所必需的营养物质,C错误。
答案:C3.化学与生活密切相关,下列有关说法正确的是()A.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热发生变性B.乙醇和汽油都是可再生能源,应大力推广使用“乙醇汽油”C.计算机、光缆在信息产业中有广泛应用,制造光缆和计算机芯片的主要材料都是硅D.海水淡化可以解决淡水供应危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化解析:B项乙醇汽油,还是以汽油为主的燃料,汽油不属于再生能源,B项错误;光缆的主要成分是二氧化硅,C项错误;明矾只能是使海水中的悬浮颗粒被沉淀,不能使海水得到淡化,D项错误。
答案:A4.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是()A.苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体D.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能团相同解析:油脂中的不饱和高级脂肪酸的甘油酯含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A项错误;甲烷与氯气的反应属于取代反应,而乙烯与Br2的反应属于加成反应,B项错误;葡萄糖和果糖的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,C项正确;乙醇、乙酸中的官能团分别为羟基、羧基,D项错误。
北化聚合物制备⼯程答案模板北京化⼯⼤学-第⼆学期《聚合物制备⼯程》期末考试试卷班吉: 姓名: 学号: 分数:⼀、填空( 20分)1.⼀般⽽⾔聚合物的⽣产过程由单体精制与准备、催化剂体系准备与精制、聚合过程、分离过程、后处理过程、回收过程组成。
2、常见的聚合反应器按照结构分类包括釜式、管式、塔式、流化床、挤出机、特殊形式的聚合反应器。
3、釜式反应釜的除热⽅式有夹套冷却、夹套附加内冷管、内冷管、反应物料釜外循环、回流冷凝器、反应物料部分闪蒸、反应介质预冷。
4、悬浮聚合体系由单体、⽔、分散剂和引发剂组成。
5、ESBR采⽤乳液聚合⽅法⽣产, 其聚合机理是⾃由基聚合, SSBR采⽤溶液聚合⽅法⽣产, 其聚合机理是阴离⼦聚合。
6、可采⽤本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等聚合⽅法制备聚氯⼄烯。
7、中国镍系顺丁橡胶催化剂的主要成分是环烷酸镍、三异丁基铝和三氟化硼⼄醚络合物。
8、尼龙66可采⽤熔融缩聚和固相缩聚⽅法⽣产。
9、反应器的基本设计⽅程是: ( 反应物流⼊量) -( 反应物流出量) -( 反应消失量) -( 反应物累积量) =0。
10、PET熔融缩聚主要⽣产⼯艺是熔融缩聚和固相缩聚。
⼆、简述题( 20分)1.写出以下缩写的聚合物中⽂名称, 并指出其聚合机理和⼯业实施⽅法。
PET、LDPE、SBS、GPPS、CR答:PET对苯⼆甲酸⼄⼆酯, 缩合聚合, 熔融缩聚/固相缩聚LDPE低密度聚⼄烯, ⾃由基聚合, 本体聚合SBS聚苯⼄烯-b-丁⼆烯-b-苯⼄烯嵌段共聚物, 阴离⼦聚合, 溶液聚合GPPS通⽤聚苯⼄烯, ⾃由基聚合, 本体聚合/悬浮聚合CR氯丁橡胶, ⾃由基聚合, 乳液聚合2.分离和后处理过程对聚合物性能有何影响?答: 分离就是指聚合物从聚合介质分开的过程, 不同的聚合实施⽅法可能采取的分离⽅法不同。
分离过程将脱除绝⼤部分的残留单体、溶剂, 这些物质不但降低聚合物产品的性能, ⽽且对于⼈体有害、污染环境。
聚合物制备工程复习要点一:1,高分子材料合成工业发展趋势:扩大产能及装置大型化、产品结构调整、加强高分子材料科学与工艺学的理论基础研究、催化剂的重大作用、合成、加工与应用的一体化、计算机与信息技术迅速推广应用、发展清洁生产,注重可持续发展、2,清洁生产的四个等级:提高化学反应转化率和选择率,减少污染来源,实现“零排放”;将不可避免的废料经过处理,作为原料再循环利用;将不可循环的废料进行无毒化后处理,使其对环境的影响降到最小;将处理过的“三废”有选择的向环境(水域、大气)排放。
3,高分子合成工业过程:4,工业反应过程发生了什么:三传一返(返混、动量传递、热量传递、质量传递)5,工业反应过程开放中需解决三个问题:反应器的合理选型、反应器操作的优选条件、反应器的工程放大6,工业过程放大的两种方法:逐级经验放大、数学模型放大二:1,三条原料路线:石油(天然气)化工路线;煤化工路线;农林产品原料路线。
2,高温裂解得到最初单体:四烯三苯(乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯)3,制备氯乙烯的方法:石油化工路线(乙烯氧氯化法)、煤化工路线(电石乙炔法)4,三:1,自由基聚合的四种方法:本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合2,自由基聚合生产引发剂的选择:按照聚合方法选择引发剂(油溶性、水溶性)、根据聚合反应操作方式及温度选择引发剂、根据分解速率常数选择引发剂、根据分解活化能选择引发剂、根据半衰期选择引发剂,3,影响分子量的因素:引发剂、聚合温度、链转移反应4,本体聚合概念:在不使用溶剂和分散介质的情况下,以少量的引发剂或光和热引发使单体进行聚合反应的方法。
本体聚合特点:主要优点:产品的纯度高、工艺过程比较简单、三废污染小。
主要缺点:相对发热量较大、聚合反应热排出困难;体系粘度高、温度难以稳定,分子扩散困难,聚合物分子量分布宽。
(解决本体聚合体系放热和散热这一对矛盾的措施有:控制聚合反应的转化率、将聚合反应分步(反应器)进行、采用特殊聚合设备,强化聚合反应器的传热、控制“自加速效应”)典型的本体聚合生产工艺有:非均相本体聚合——聚氯乙烯本体聚合生产、本体浇铸聚合——有机玻璃生产、气相本体聚合——高压聚乙烯生产单体预聚灌模法的主要优点:(1)在预聚釜内进行单体的部分聚合,可以减轻模具的热负荷;缩短单体在模具内的聚合时间,提高生产效率,保证产品质量;(2)使一部分单体在模具外先行聚合,减少了其在模具内聚合时的收缩率;(3)增加粘度,从而减少在模具内的泄漏现象;(4)克服溶解于单体中氧分子的阻聚作用。
聚合物纳米粒子的制备、表征以及作为药物载体的初步应用一、本文概述本文旨在探讨聚合物纳米粒子的制备技术、表征方法,以及它们作为药物载体的初步应用。
随着纳米科技的快速发展,聚合物纳米粒子作为一种新型的纳米材料,已经在生物医药、药物递送、生物成像等领域展现出巨大的应用潜力。
本文将首先概述聚合物纳米粒子的基本特性,包括其尺寸、形貌、表面性质等,然后详细介绍其制备方法,包括乳液聚合法、溶剂挥发法、自组装法等。
接着,本文将阐述聚合物纳米粒子的表征技术,如透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)、原子力显微镜(AFM)等,并讨论这些技术在聚合物纳米粒子表征中的应用。
本文将初步探讨聚合物纳米粒子作为药物载体的可行性,包括其在药物包封、药物释放、细胞摄取和生物相容性等方面的研究进展,以期为未来聚合物纳米粒子在药物递送领域的应用提供有益的参考。
二、聚合物纳米粒子的制备方法聚合物纳米粒子的制备方法多种多样,主要包括乳液聚合法、微乳液聚合法、纳米沉淀法、自组装法等。
这些方法的选择主要依赖于所需的纳米粒子尺寸、形态、稳定性以及功能化需求。
乳液聚合法是一种常用的制备聚合物纳米粒子的方法。
该方法通常在含有乳化剂的水相中进行,将单体分散在水相中形成乳液,然后通过引发剂引发单体聚合,最终得到聚合物纳米粒子。
通过调整乳化剂的类型和浓度、单体浓度、引发剂种类和浓度等因素,可以控制纳米粒子的尺寸和形态。
微乳液聚合法是乳液聚合法的改进,其中单体和引发剂在表面活性剂形成的微乳液滴中进行聚合。
这种方法可以获得尺寸更小、分布更均匀的纳米粒子。
通过调整微乳液的组成和聚合条件,可以实现对纳米粒子尺寸和形态的精确控制。
纳米沉淀法是一种简单而有效的制备聚合物纳米粒子的方法。
该方法通常是将聚合物溶解在良溶剂中,然后逐渐加入不良溶剂或改变溶液pH值,使聚合物从溶液中沉淀出来形成纳米粒子。
通过控制沉淀条件和后续处理,可以得到不同尺寸和形态的纳米粒子。
聚合物的黏弹现象及理解———蠕变及应力松弛概念解析李丽萍(东北林业大学理学院,黑龙江哈尔滨150040)摘要:针对《高分子物理》课程中黏弹现象难于理解,作者根据教学经验对聚合物的黏弹性进行解析,通过理论联系实际,让学生加深对黏弹现象的理解,对于提高学生对课程的整体认识,强化学生对课程的理解,取得了良好的教学效果。
关键词:黏弹性;蠕变;应力松弛中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:1674-9324(2015)11-0206-02同一物体即可以是弹性的,也可以是黏性的,主要因环境温度或外力作用速率不同,在某些条件下主要表现为弹性,而在其他条件下主要表现黏性。
聚合物的这种特性称为黏弹性,对于黏性材料,应力不能保持恒定,而是以某一速率减小到零,其速率取决于施加的起始应力值和材料的性质。
这种现象称为应力松弛[1,2]。
在应力保持不变的情况下,材料可随时间继续变形,这种性能就是蠕变或流动,因此高分子材料具有黏弹性。
材料的黏弹性能主要表现在蠕变和应力松弛两个方面。
蠕变与力学松弛是材料在加载完成能够以后的力学反应,或衡量材料在使用过程中的尺寸稳定性[3,4],本文结合聚合物的分子运动,阐述聚合物的蠕变和应力松弛过程。
一、蠕变(Creep)1.蠕变概念解析。
蠕变,是在一定温度及应力下,固体材料缓慢永久性的移动或者变形的趋势。
即在较小的恒定外力作用下,应变随时间延长而慢慢增加的现象。
它的发生是低于材料屈服强度的应力长时间作用下,材料内部通过链段与网链的蠕动、变形、调整位置,逐步达到与外应力相平衡的过程。
它不同于塑性变形,塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现,发生塑性形变时,微观结构相邻部分产生永久性位移,在外力去除后形变不能恢复,而蠕变只要应力的作用时间相当长,它在应力小于弹性极限时也能出现,当卸去载荷时,材料的变形部分地回复或完全地回复到起始状态。
由于高聚物既有弹性又有黏性,所以外力对他所做的功一部分以弹性能的形式储存起来,另一部分又以热的形式消耗掉。