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聚合物合成工艺学思考题1聚合反应釜中搅拌器的形式有哪些？适用范围如何？①常用搅拌器的形式有平桨式、旋桨式、涡轮式、锚式以及螺带式等；②涡轮式和旋桨式搅拌器适于低粘度流体的搅拌；平桨式和锚式搅拌器适于高粘度流体的搅拌；螺带式搅拌器具有刮反应器壁的作用，特别适用于粘度很高流动性差的合成橡胶溶液聚合反应釜的搅拌。
2简述合成树脂与合成橡胶生产过程的主要区别。
—合成橡胶生产中所用的聚合方法主要限于自由基聚合反应的乳液聚合法和离子与配位聚合反应的溶液聚合法两种。
而合成树脂的聚合方法则是多种的。
合成树脂与合成橡胶由于在性质上的不同，生产上的差别主要表现在分离过程和后处理过程差异很大：①分离过程的差异：合成树脂，通常是将合成树脂溶液逐渐加入第二种非溶剂中，而此溶剂和原来的溶剂是可以混溶的，在沉淀釜中搅拌则合成树脂呈粉状固体析出。
合成橡胶的高粘度溶液，不能用第二种溶剂以分离合成橡胶，其分离方法是将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中，同时进行强烈搅拌，未反应的单体和溶剂与一部分水蒸气被蒸出，合成橡胶则以直径10—20mm左右的橡胶析出，且悬浮于水中。
经过滤、洗涤得到胶粒。
②后处理过程的差异：合成树脂后处理方框图：干燥的粉状合成树脂包装粉状合成树脂商品潮湿的粉状粒状塑料均匀化干燥干燥的粉状合成树脂混炼造粒包装粒状塑料制品合成橡胶后处理方框图：潮湿的粒状合成橡胶干燥压块包装合成橡胶制品3、高分子合成工业的“三废”是如何产生的？怎样处理？什么是“爆炸极限”？①高分子合成工业所用的主要原料—单体和有机溶剂，许多是有毒的，甚至是剧毒物质。
由于回收上的损失或设备的泄漏会产生有害或有臭味的废气、粉尘污染空气和环境。
聚合物分离和洗涤排除的废水中可能有催化剂残渣、溶解的有机物质和混入的有机物质以及悬浮的固体微粒。
这些废水如果不经过处理排入河流中，将污染水质。
此外，生产设备中的结垢聚合物和某些副产物会形成残渣，因此高分子合成工业与其他化学工业相似，存在着废气、粉尘、废水和废渣等三废问题。
第一章绪论第二章生产单体的原料路线1.生产单体的原料路线有哪些？2.石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？简述石油化工路线裂解生产乙烯单体的过程，并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品？聚合物产品：聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。
第三章自由基聚合生产工艺1.简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点。
2.举例说明自由基聚合引发剂的分类，在高聚物生产中如何选择合适的引发剂。
3.在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量，举例说明常用的分子量调节剂。
4.自由基本体聚合生产用到的聚合反应器的类型和特点。
5.自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例，以及它们的作用机理。
6.简述自由基悬浮聚合生产工艺。
7.自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响。
8.自由基乳液聚合中乳化剂的分类并举例说明，并简述不同乳化剂的稳定性作用原理。
9.自由基乳液聚合生产中常用的破乳方法有哪些。
第四章离子聚合与配位聚合生产工艺1.简述阴离子聚合、阳离子聚合的定义和主要特点，以及在工业上的应用。
（1）阴离子聚合：单体在阴离子作用下，活化为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，统称为阴离子聚合反应。
特点：不存在链终止过程，活性链寿命很长；链增长反应是通过单体插入到离子对中间完成的；溶剂及溶剂中的少量杂质不会影响链增长过程，而是影响反应速度和链增长模式。
工业应用：a. 合成分子量甚为狭窄的聚合物。
b.反应结束时加入终止剂，合成某些具有适当功能团端基的聚合物。
c.利用先后加入不同种类单体进行阴离子聚合的方法合成AB型、多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物。
(2) 阳离子聚合：单体在阳离子作用下，活化为带正电荷的活性离子，再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应，统称为阳离子聚合反应。
特点：快引发，快增长，易转移，难终止。
工业应用：a.聚异丁烯：在阳离子引发剂AlCl3、BF3等作用下聚合，可改变反应条件得到不同分子量的产品。
第一章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; 包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。
(2)催化剂(引发剂)配制过程; 包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存。
调整浓度等过程与设备。
(3)聚合反应过程；包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备.(4)分离过程；包括未反应单体的回收、脱出溶剂、催化剂，脱出低聚物等过程与设备。
(5)聚合物后处理过程；包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。
(6)回收过程；主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。
2 简述连续生产和间歇生产工艺的特点答：间歇生产是聚合物在聚合反应器中分批生产的，经历了进料、反应、出料、清理的操作。
优点是反应条件易控制，升温、恒温可精确控制，物料在聚合反应器中停留的时间相同，便于改变工艺条件，所以灵活性大，适于小批量生产，容易改变品种和牌号。
缺点是反应器不能充分利用，不适于大规模生产。
连续生产是单体和引发剂或催化剂等连续进入聚合反应器，反应得到的聚合物则连续不断的流出聚合反应器的生产。
优点是聚合反应条件稳定，容易实现操作过程的全部自动化、机械化，所得产品质量规格稳定，设备密闭，减少污染。
适合大规模生产，因此劳动生产率高，成本较低。
缺点是不宜经常改变产品牌号，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别是哪两个过程，试比较它们在这两个生产工程上的主要差别是什么？答:合成树脂与合成橡胶在生产上的主要差别为分离工程和后处理工程。
分离工程的主要差别：合成树脂的分离通常是加入第二种非溶剂中，沉淀析出；合成橡胶是高粘度溶液，不能加非溶剂分离，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。
后处理工程的主要差别：合成树脂的干燥，主要是气流干燥机沸腾干燥；而合成橡胶易粘结成团，不能用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥，而采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥剂进行干燥。
1生产单体的原料路线有哪几种？试比较它们的优缺点？答:①石油路线：目前最主要的单体原料路线②煤炭路线：乙炔，电石生产需大量电能，经济上不合理，由于我国历史原因和资源情况，乙炔仍是高分子合成的工业的重要原料。
③可再生资源路线，原料不充足，成本高，但充分利用自然资源，变废为宝的基础上，小量生产某些单体出发点还是可取的。
2、如何有C4馏分制取1，3丁二烯？①用C4馏分分离出来的丁烯进行氧化脱氢制取②将裂解气分离得到的C4馏分用PM下进行萃取蒸馏抽提制取。
第三章本体聚合1、简述高压聚乙烯工艺流程答：精制的乙烯进入一次压缩（一级）；来自低压分离的循环乙烯与相对分子量调节剂混合后，进入一次压缩机入口，压缩至250MPa，然后与来自高压分离器循环乙烯混合后进行二级压缩；冷却单体进入聚合反应器，引发剂溶液用高压泵送入进料口或直接进入气相聚合；然后高压分离、低压分离挤出切粒，未反应单体分离循环使用。
2、高压PE有哪两种主要工艺路线？各有什么特点？管式反应器进行、反应釜中进行两条主要工艺路线管式反应器反应中：物料在管内呈柱塞状流动，无返混现象，反应温度沿反应管长度而变化，得高压聚乙烯分子量分布较宽，耐高压。
无搅拌系统，长链分枝少。
生产能力取决于反应管参数。
釜式反应器：物料可充分混合，反应温度均匀，还可分区操作。
耐高压不如管式，反应能力可在较大范围内变化，反应易控制。
PE分布窄，长链分枝多。
3、高压PE合成反应条件比较苛刻，具体条件如何？为什么采用这样的工艺条件？反应温度设在150℃~330℃，原因有二：①乙烯无任何取代基，分子结构对称，纯乙烯在350℃以上爆炸性分解，从安全角度，避免因某些特殊不可预知的因素造成温度上升，引发事故，故使T＜330℃②PE 熔点为130℃，当T＜130℃时造成大量PE凝固，堵塞管道，同样造成反应难以进行，造成事故，故最低温度不低于130℃，一般温度大于150℃。
反应在低压下进行，原因：乙烯常压下位气体，分子间距离远，不易反应，压缩后，分子间距离显著缩短，极大增加了自由基与单体分子之间碰撞几率，易反应，在100~300MPa下，C2H4接近液态烃，近似不可压缩状态，其次T上升，需压力也增加，才能使PE与单体形成均相状态，保持反应顺利进行。
6、详述上列氯乙烯悬浮聚合工艺的六大工艺流程？P7 P263答：1、原料的制备和保安精制；包括氯乙烯单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。
（单体纯度要求>99.88%；所用反应介质水，应经过离子交换树脂或磺化煤进行脱盐处理。
处理后的pH应在5-8.5范围，硅胶含量=<1.2mg/L）2、催化剂和引发剂的制备过程；包括聚合物用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。
（反应前期和反应后期应当使用不同半衰期的引发剂，多用复合引发剂，加入经计量的各种助剂如链转移剂、链终止剂、抗鱼眼剂、防粘釜剂于反应釜中，加经计量的氯乙烯单体，升温并加入引发剂、分散剂）3、聚合过程；包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换器设备及反应物料输送过程与设备。
（聚合反应开始及通夹套水冷却，大中型反应器除夹套水冷却外，还借助单体回流移走反应热；加入链终止剂或迅速脱出未反应的单体，使之进入单体回收系统）4、分离过程；包括未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。
（减压脱除未反应的单体。
使之进入回收系统将反应好的PVC物料进行单体剥离（气提）除VC，剥离单体后的浆料经热交换器冷却，送往离心分离段，过滤床脱出水分，滤饼送入沸腾床干燥器进行干燥，筛除大颗粒，包装）5、后处理过程；包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。
（P266 螺旋输送机气流式干燥器滚筒筛沸腾床干燥器）6、回收过程；主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。
(蒸馏塔）7，简述上列VC悬浮聚合工艺所涉及的化学反应（包括可能的副反应）？解：①链引发引发剂分解产生初级自由基，初级自由基和氯乙烯单体反应，形成单体自由基②链增长反应速率快，体系由单体和高聚物组成，不存在聚合度递增的中间产物③链中止自由基活性高，难孤立存在，易相互作用而终止。
链自由基还可被初级自由基或金属器壁的自由电子所终止④链转移向低分子链转移的结果，使聚合物分子量降低易于向分散剂、金属器壁转移8，简述上列VC悬浮聚合工艺流程以及涉及的物理过程及其设备？聚合工艺：先加去离子水——搅拌下加分散剂、pH调节剂以及其他助剂——再加VC单体——然后加热到反应温度后投加引发剂蒸馏离心分离干燥热交换聚合釜汽提塔沉降式离心分离机沸腾干燥器9，简述悬浮聚合产物的颗粒尺寸大小以及分布的主要影响因素？大小：颗粒形态较大，可以制成不同粒径的颗粒粒子。
三次测试的答案
A、为什么熔融缩聚的关键问题是高粘度流体中小分子副产物的脱除?请问有何
措施可以促进小分子副产物脱除？
为了使缩聚反应向生成高聚物的方向顺利进行，在生产过程中必须将反应生成的小分子化合物及时脱离反应区。
措施：(1)采取强有力的抽真空系统
(2)采取激烈的搅拌以加大小分子副产物的扩散面积
(3)改善反应器结构
(4)用化学方法改善小分子副产物的扩散速度
(5)通入惰性气体带走小分子副产物的方法
B、缩聚反应中如何尽量保证功能团的等摩尔比
1、使用高纯度的单体
2、先生成二聚体，再用二聚体进行均聚
3、易挥发组分稍过量
4、聚酯类，先可用一元醇反应，然后用二元醇水解
C、高分子聚合工艺中有哪些典型的原料加料方式？目的何在？
一般分两种方法：一种叫一次法，将全部原料一次投入缩合釜中，升温、搅拌进行聚酯反应；
另一种叫二步法。
目的：一步法操作简便，二步法为了控制转化率和反应温度。
D、简述聚合反应终点控制的方法？
（1）当K为已知时．可求出合成预定聚合度的聚合物所需时间。
（2）但若K较小，逆反应平衡常数K不容忽视，速度方程较为复杂，通常要通过实验确定。
（3）在生产中一般根据经验(电压一定，搅拌马达电流增大)，就可估计反应程度，以控制终点
E、简述分离过程优劣的检验标准
①产品是否最大限度地回收了 , 并保证了质量 ;
②原料、中间体、溶剂及有价值的副产物是否最大限度地得到了回收、利用 ;
③后处理步骤 , 无论工艺还是设备是否足够简化 ;
④三废量是否达到最小。
1.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4.生产单体的原料路线有几条？比较它们的优缺点。
答:石油化工路线煤炭路线其他原料路线6.高压聚乙烯分子结构特点是怎么样形成的,对聚合物的加工性能有何影响?答:乙烯在高温下按自由基聚合反应的机理进行聚合。
高温状况下,PE分子间的距离缩短,且易与自由基碰撞反应,很容易发生本分子链转移,支链过多。
影响：这种PE加工流动性好,.可以采取中空吹塑,注塑,挤出成型等加工方法,具有良好的光学性能,强度,柔顺性,封合性,无毒无味,良好的电绝缘性7.悬浮聚合与本体聚合相比有那些特点?答:1)以水为分散介质,价廉,不需回收,安全,易分离.2）悬浮聚合体粘度低,温度易控制,3）颗粒形态较大,可以制成不同粒径的粒子4）需要一定的机械搅拌和分散剂5）产品不如本体聚合纯净 6)悬浮聚合的操作方式为间歇,本体为连续8.紧密型与疏松型颗粒的PVC有何区别?这些区别是如何形成的?答:XJ-规整的圆球状,即乒乓球状,粒度大小不均;XS-多孔性不规则颗粒,即棉花团.所选用的分散剂不同,疏松型的PVC树脂吸收增塑剂的速度明显高于紧密型.紧密型采用明胶为分散剂,疏松型采用适当水解度的聚乙烯醇和水溶性纤维素醚.9.简述PVC悬浮聚合工艺过程答:1、准备工作:首先将去离子水,分散剂及除引发剂以外的各种助剂,经计量后加于聚反应釜中,然后加剂量的氯乙烯单体,2、聚合:升温至规定的温度.加入引发剂溶液或分散液,聚合反应随时开始,夹套同低温水进行冷却,在聚合反应激烈阶段应通5C以下的低温水,严格控制反应温度波动不超过正负0.2C3、分离:当反应釜压力下降至规定值后结束反应,方法为加链终止剂,4、聚合物后处理:然后进入单体回收,干燥,筛选出去大颗粒后,包装得产品.10.试述悬浮聚合中主要影响因素有那些?（悬浮聚合中影响颗粒大小及其分布）答:反应器几何形状的影响;操作条件的影响;材料因素-如两相液滴动力粘度,密度和表面张力等;分散剂.11.试述乳液聚合物系及其作用答:单体:聚合物单体材料原材料.水:比热大,易于清楚反应热,降低体系粘度,构成连续相,使液滴分散,溶解引发剂,PH调节剂等.乳化剂:使单体在乳状液中稳定;使单体在胶体中增溶,使聚合物粒子稳定,增加集合物稳定性,对乳液聚合起脆化作用,形成产生链转移或阻聚作.引发体系:在一定条件下分解产生自由基,从而引发反应.12.自由基溶液聚合中溶剂起什么作用?怎么样选择溶剂?答:作用:a溶剂对引发剂分解速度的影响 b溶剂的链转移作用对分子量的影响c溶剂对聚合物分子的支化与构型的影响.溶剂的选择:a考虑单体在所选择的溶剂中的溶解性 b溶剂的活性:应当无阻聚或缓聚等不良影响以及考虑对引发剂的诱导分解作用. c溶剂对聚合物溶解性能和对凝胶效应的影响:选用良溶剂时为均相聚合,有可能消除凝胶效应 d选用沉淀剂时为沉淀聚合,凝胶效应显著.溶液聚合选择溶剂时应考虑溶剂的Cs值 e溶剂的毒性,安全性和生产成本.13.离子型聚合与自由基溶液聚合对溶剂的要求有何区别?答:离子聚合:1)可能与引发剂产生的作用 2)熔点或沸点的高低 3)容易精制提纯 4)与单体、引发剂和聚合物的相容性等因素 5)充分干燥 6)溶剂极性大小 7)对离子活性中心的溶剂化能力。
“聚合物合成原理及工艺学”
习题集
第一章绪论
1.试述高分子合成工艺学的主要任务。
2.简述高分子材料的主要类型，主要品种以及发展方向。
3.用方块图表示高分子合成材料的生产过程，说明每一步骤的主要特点及
意义。
4.如何评价生产工艺合理及先进性。
5.开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？
第二章生产单体的原料路线
1.简述高分子合成材料的基本原料（即三烯、三苯、乙炔）的来源。
2.简述石油裂解制烯烃的工艺过程。
3.如何由石油原料制得芳烃？并写出其中的主要化学反应及工艺过程。
4.画出C4馏分中制取丁二烯的流程简图，并说明采用萃取精馏的目的。
5.简述从三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯），乙炔出发制备高分子材料的主要单体合成路线（可用方程式或图表表示，并注明基本工艺条件）。
6.如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体？
7.简述苯乙烯的生产方法。
8.试述合成高分子材料所用单体的主要性能，在贮存、运输过程中以及在使用时应注意哪些问题？
9.论述乙烯产量与高分子合成工艺的关系。
第三章游离基本体聚合生产工艺
1.自由基聚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
中如何调节？。
《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。
1.1.用方块图表示高分子合成材料的生产过程用方块图表示高分子合成材料的生产过程用方块图表示高分子合成材料的生产过程，，说明每一步骤的主要特点及意义。
2.2.如何评价生产工艺合理及先进性。
如何评价生产工艺合理及先进性。
3.3.开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？4.4.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。
5.5.如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体？如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体？6.6.如何由石油原料制得芳烃？并写出其中的主要化学反应及工艺过如何由石油原料制得芳烃？并写出其中的主要化学反应及工艺过程。
第三章思考题1.1.简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点。
简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点。
3.3.在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量，，举例说明常用的分子量调节剂。
5.5.自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例，以及它们的作用机自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例，以及它们的作用机理。
7.7.自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响。
自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响。
8.自由基乳液聚合中乳化剂的分类并举例说明，并简述不同乳化剂的稳定性作用原理。
1.简述阴离子聚合、阳离子聚合的工业应用。
2.什么是Ziegler-Natta催化剂，它的组成如何。
3.复习配位聚合生产工艺。
第五章思考题比较熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚的工艺特点。
1.1.比较熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚的工艺特点。
线型缩聚反应的终点如何控制？2.2.线型缩聚反应的终点如何控制？在熔融缩聚和界面缩聚中如何控制缩聚物的分子量？3.3.在熔融缩聚和界面缩聚中如何控制缩聚物的分子量？第六章思考题，对比聚氨酯泡沫塑料的生产工艺有一步法及两步法两种，1.聚氨酯泡沫塑料的生产工艺有一步法及两步法两种两种方法的特点，，并说明为什么一步法是目前的主要生产两种方法的特点方法。
第一章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; 包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。
(2)催化剂(引发剂)配制过程; 包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存。
调整浓度等过程与设备。
(3)聚合反应过程；包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备.(4)分离过程；包括未反应单体的回收、脱出溶剂、催化剂，脱出低聚物等过程与设备。
(5)聚合物后处理过程；包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。
(6)回收过程；主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。
2 简述连续生产和间歇生产工艺的特点答：间歇生产是聚合物在聚合反应器中分批生产的，经历了进料、反应、出料、清理的操作。
优点是反应条件易控制，升温、恒温可精确控制，物料在聚合反应器中停留的时间相同，便于改变工艺条件，所以灵活性大，适于小批量生产，容易改变品种和牌号。
缺点是反应器不能充分利用，不适于大规模生产。
连续生产是单体和引发剂或催化剂等连续进入聚合反应器，反应得到的聚合物则连续不断的流出聚合反应器的生产。
优点是聚合反应条件稳定，容易实现操作过程的全部自动化、机械化，所得产品质量规格稳定，设备密闭，减少污染。
适合大规模生产，因此劳动生产率高，成本较低。
缺点是不宜经常改变产品牌号，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别是哪两个过程，试比较它们在这两个生产工程上的主要差别是什么？答:合成树脂与合成橡胶在生产上的主要差别为分离工程和后处理工程。
分离工程的主要差别：合成树脂的分离通常是加入第二种非溶剂中，沉淀析出；合成橡胶是高粘度溶液，不能加非溶剂分离，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。
后处理工程的主要差别：合成树脂的干燥，主要是气流干燥机沸腾干燥；而合成橡胶易粘结成团，不能用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥，而采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥剂进行干燥。
4. 简述高分子合成工业的三废来源、处理方法以及如何对废旧材料进行回收利用。
答: 高分子合成工业中:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体;污染水质的废水主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水;废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物.。
对于废气处理，应在生产过程中严格避免设备或操作不善而造成的泄露，并且加强监测仪表的精密度，以便极早察觉逸出废气并采取相应措施，使废气减少到容许浓度之下。
对于三废的处理，首先在井陉工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中，不得已时则考虑它的利用，尽可能减少三废的排放量，例如工业上采用先进的不适用溶剂的聚合方法，或采用密闭循环系统。
必须进行排放时，应当了解三废中所含各种物质的种类和数量，有针对性地回收利用和处理，最后再排放到综合废水处理场所。
废弃物的回收利用有以下三种途径：1,、作为材料再生循环利用；2、作为化学品循环利用；3、作为能源回收利用第二章1.生产单体的原料路线有那些？（1）石油行高温裂解，得到的裂解气经分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等。
产生的液体经加氢后催化重整使之转化为芳烃，经萃取分离可得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物。
然后可将它们直接用作单体或进一步经化学加工以生产出一系列单体。
（2）煤炭路线：煤炭经炼焦生成煤气、氨、煤焦油和焦炭。
由煤焦油经分离可得到苯，甲苯、苯酚等。
焦炭与石灰石在电炉中高温反应得到电石，电石与水反应生成乙炔，由乙炔可以合成一系列乙烯基单体或其他有机化工原料。
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，直接用作单体或经化学加工为单体2.石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？简述石油化工路线裂解生产乙烯单体的过程，并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品？答:单体和原料:烯烃、丁二烯、和芳烃、苯、甲苯、二甲苯等。
它们是重要的基本有机原料，而细听中的乙烯、丙烯和丁二烯，则又是重要的单体; 汽油、石脑油、煤油、柴油等馏分和炼厂气。
过程：轻油在水蒸汽存在下，于750-820℃高温热裂解为低级烯烃、二烯烃。
为减少副反应，提高烯烃收率，液态烃在高温裂解区的停留时间仅0.2-0.5秒。
水蒸汽稀释目的在于减少烃类分压，抑制副反应并减轻结焦速度。
液态烃经高温裂解生成的产品成分复杂，包括氢、甲烷、乙炔、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、裂解汽油等。
聚合物产品：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。
第三章1，简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点。
答：（1）本体聚合（又称块状聚合）：在不用其它反应介质情况下，单体中加有少量或不加引发剂发生聚合的方法。
优点：a本体聚合是四种方法中最简单的方法，无反应介质，产物纯净，适合制造透明性好的板材和型材。
b后处理过程简单，可以省去复杂的分离回收等操作过程，生产工艺简单，流程短，所以生产设备也少，是一种经济的聚合方法c反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续化，生产成本比较低。
本体聚合的缺点：a放热量大，反应热排除困难，不易保持一定的反应温度b单体是气或液态，易流动。
聚合反应发生以后，生成的聚合物如溶于单体则形成粘稠溶液，聚合程度越深入，物料越粘稠，甚至在常温下会成为固体。
（2）乳液聚合：是单体和水在乳化剂作用下形成的乳状液中进行聚合反应的一种聚合物生产方法。
优点：a以水作分散介质，价廉安全，比热较高，乳液粘度低，有利于搅拌传热和管道输送，便于连续操作。
同时生产灵活，操作方便，可连续可间歇。
b聚合速率快，同时产物分子量高，可在较低的温度下聚合。
c可直接应用的胶乳，如水乳漆，粘结剂，纸张、皮革、织物表面处理剂更宜采用乳液聚合。
乳液聚合物的粒径小。
d不使用有机溶剂，干燥中不会发生火灾，无毒，不会污染大气。
乳液聚合方法的缺点：a 需固体聚合物时，乳液需经破乳、洗涤、脱水、干燥等工序，生产成本较高。
b 产品中残留有乳化剂等，难以完全除尽，有损电性能、透明度、耐水性能等。
c 聚合物分离需加破乳剂，如盐溶液、酸溶液等电解质，因此分离过程较复杂，并且产生大量的废水；如直接进行喷雾干燥需大量热能；所得聚合物的杂质含量较高。
（3）悬浮聚合：是将单体在强烈机械搅拌及分散剂的作用下分散、悬浮于水相当中，同时经引发剂引发聚合的方法。
悬浮聚合法的主要优点：a.以水为分散介质，价廉、不需要回收、安全、易分离。
b.悬浮聚合体系粘度低、温度易控制、产品质量稳定。
c.由于没有向溶剂的链转移反应，其产物相对分子质量一般比溶液聚合物高。
d.与乳液聚合相比，悬浮聚合物上吸附的分散剂量少，有些还容易脱除，产物杂质较少。
e.颗粒形态较大，可以制成不同粒径的颗粒粒子。
聚合物颗粒直径一般在0.05-0.2mm，有些可达0.4 mm．甚至超过1mm。
悬浮聚合法的主要缺点：a. 工业上采用间歇法生产，而连续法尚未工业化。
b. 反应中液滴容易凝结为大块，而使聚合热难以导出，严重时造成重大事故。
c. 悬浮聚合法目前仅用于合成树脂的生产。
（4）溶液聚合：是将单体和引发剂溶于适当溶剂（水或有机溶剂）进行聚合的方法。
溶液聚合的优点：a.与本体聚合相比，溶剂可作为传热介质使体系传热较易，温度容易控制；b.体系粘度较低，减少凝胶效应，可以避免局部过热；c.易于调节产品的分子量及其分布。
溶液聚合的缺点：a. 单体浓度较低，聚合速率较慢，设备生产能力和利用率较低。
b.单体浓度低和向溶剂链转移的结果，使聚合物分子量较低。
c.使用有机溶剂时增加成本、污染环境。
d.溶剂分离回收费用高，除尽聚合物中残留溶剂困难。
2.举例说明自由基聚合物引发剂的分类，在高聚物生产中如何选择适合的引发剂？答：（1）过氧化物类（2）偶氮化合物（3）氧化还原体系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适当的引发剂；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。
3. 在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量，举例说明常用的分子量调节剂。
答：聚合生产工艺中控制产品分子量：是向单体进行链转移以外，多数情况下是在高纯度单体条件下，加入适当数量的易发生链转移反应的物质。
利用链转移反应来控制产品的平均分子量，甚至还可以用来控制产品的分子构型，消除那些不希望产生的支链和交联结构，从而得到便于成型加工的聚合物。
例如在高压法生产低密度聚乙烯过程中用丙烷、丙烯或H2作为链转移剂，以控制聚乙烯平均分子量。
生产丁苯橡胶时加入硫醇作为链转移剂以控制丁苯橡胶的平均分子量。
这时链转移剂起了控制分子量的作用，或调节分子量大小的作用。
因此习惯上称为分子量调节剂、分子量控制剂或改性剂。
4.自由基本体聚合生产用到的聚合反应器的类型和特点。
答：本体聚合反应器(1)形状一定的模型：适用于本体浇铸聚合。
这种反应装置无搅拌器，其聚合条件应根据聚合时热传导条件而定。
(2) 聚合釜：流体粘度高，多采用旋桨式或大直径的斜桨式搅拌器。
采用数个聚合釜串联，分段聚合的连续操作方式。
(3)本体连续聚合反应器.a. 管式反应器一般的管式反应器为空管，但有的管内加有固定混合器。
通常物料在管式反应器中呈层流状态流动，所以管道轴心部位流速较快，而靠近管壁的物料流速则较慢，聚合物含量高。
管式反应器的单程转化率通常仅为10%--20%。
b. 塔式反应器它相当于放大的管式反应器。
其特点是无搅拌装置。
物料在塔式反应器中呈塞装流动。
这种反应器的却思安是聚合物中仍含有微量单体及低聚物。
此外连续操作也可用多个釜式聚合釜串联进行。
5.自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例，以及它们的作用机理。
答：分散剂主要有保护胶类分散剂和无机粉状分散剂两大类。
保护胶类分散剂都是水溶性高分子化合物。
主要（1）天然高分子化合物及其衍生物：明胶、淀粉、纤维素衍生物（如甲基维生素）（2）合成高分子化合物：部分水解度的聚乙烯醇、聚丙烯酸及其盐、磺化聚苯乙烯等。
作用机理：a. 高分子保护胶的作用在于两液滴之间形成了高分子薄膜层，从而阻止了两液滴凝结。
b. 保护胶被液滴表面吸附而产生定向排列，产生空间位阻作用。
无机粉状分散剂主要有：高分散性的碱土金属的磷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐等。
如碳酸镁等。
作用机理：分散稳定作用是存在于水相中的粉状物在单体液滴表面形成隔离层，从而防止了液滴的凝结。
6.简述自由基悬浮聚合的生产工艺？答：自由基悬浮聚合工艺主要为：原料准备、聚合、托单体、过滤分离、水洗、干燥等工序。
原料准备包括液体单体除去阻聚剂，复合引发剂的配制、水相的处理、分散剂的处理及助分散剂的处理。
