“聚合物合成原理及工艺学”
习 题 集
四川大学高分子科学与工程学院
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？
2.自由基聚合所用引发剂有哪些类型，它们各有什么特点？
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？
4.引发剂的选择主要根据哪些因素考虑？为什么？
5.举例说明在自由基聚合过程中，调节剂，阻聚剂，缓聚剂的作用。
6.为什么溶剂分子的Cs值比调节剂分子的Cs小的多，而对聚合物分子量的影响往往比调节剂大的多？
7.以乙烯的本体聚合为例，说明本体聚合的特点。
8.根据合成高压聚乙烯的工艺条件和工艺过程特点，组织高压聚乙烯的生产工艺流程，并划出流程示意图。
9. 高压聚乙烯分子结构特点是怎样形成的，对聚合物的加工及性能有何影响。
第一节 合成高分子化合物的基本方法
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能根据单体的官能团差异理解加聚反应和缩聚反应的原理，从而认识高分子化合物的形成历程。2.证据推理与模型认知：建立高聚物与单体间的相互推断的思维模型，能运用该思维模型进行高聚物与单体间的相互推断。
一、有机高分子化合物
1．概念
由许多小分子化合物通过共价键结合成的，相对分子质量很高(104～106)的一类化合物。
2．特点
(1)相对分子质量很大，由于高分子化合物都是混合物，其相对分子质量只是一个平均值。
(2)合成原料都是低分子化合物。
(3)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。
3．与高分子化合物有关的概念
(1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
(2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目，通常用n表示。
如：――→催化剂
(4)聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n。
1．下列关于高分子化合物的说法中正确的是( )
A．高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万
B．高分子化合物一般都是混合物
C．聚乙烯有固定的熔点和沸点
D．高分子化合物分子中只含C、H、O三种元素
答案 B
解析 高分子化合物的相对分子质量在104以上，A错误；高分子化合物一般都是混合物，没有固定的熔、沸点，B正确，C错误；蛋白质属于高分子化合物，除含有C、H、O外，还含有N、P等元素，D错误。
2．下列属于有机高分子化合物的有________。
①油脂 ②蔗糖 ③蛋白质 ④淀粉 ⑤碳纤维 ⑥甘油 ⑦聚氯乙烯(PVC) ⑧DNA和RNA ⑨汽油
答案 ③④⑦⑧
有机高分子化合物与低分子有机物的区别
有机高分子化合物 低分子有机物
相对分子质量 高达10 000以上 1 000以下
分子的基本结构 若干重复结构单元组成 单一分子结构
性质 物理、化学性质有较大差别
《高聚物合成工艺学》试卷二
一.名词解释（21分）
1. 反相悬浮聚合
2. 互穿网络聚合物IPN
3. 硅橡胶
4. 脱灰
5. 热固性
6. 种子聚合
7. 聚酯纤维
二.填空（20分）
1.三大合成材料是指： ， ， 。
2.高分子合成工业中用自离子聚合反应机理生产的聚合物主要采用有： ， ， ， 四种聚合方法来实施。
3. 低温丁苯橡胶乳液聚合过程中主要的影响因素是 ， 。常采用 的控制乳液胶粒的粒径。
4.ABS用那三个单体聚合： ， ， 。分散相常采用 ， 聚合方法。连续相常采用 ， 聚合方法。
5.在聚氯乙烯聚合生产中，主要采用 手段控制聚合物分子量。
6.评价高聚物耐热性两个重要指标是： ， 。 三.判断（10分）
1.聚合反应釜中搅拌器只起到加速传热的作用。（ ）
2.水油比是指反应体系中水的用量与单体重量之比。（ ）
3.HDPE常用高压聚合生产工艺。（ ）
4.热塑性酚醛树脂不需加入固化剂即可在加热的条件下固化。（ ）
5.聚四氟乙烯常采用本体聚合工艺生产。（ ）
6.顺丁橡胶的分子量越大，分子量分布越窄，其力学性能越好，但是加工性能越差。（ ）
7.聚苯乙烯的聚合可以是本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合和溶液聚合。（ ）
8.浅色剂只有将带色杂质变为浅色或无色物质，改善纤维白度的作用。（ ）
名词解释
浊点：非离子表面活性剂被加热到一定温度，溶液由透明变为浑浊，出现此现象时的温度称为浊点，乳液聚合在浊点以下进行
均缩聚：一种单体参加的缩聚反应
共缩聚：均缩聚体系和混缩聚体系加入其它单体进行缩聚
三相点:离子型乳化剂在一定温度下会同时存在乳化剂真溶液、胶束和固体乳化剂三相态，此温度点称三相点。乳液聚合在三相点以上进行。
离子聚合：乙烯基单体，二烯烃单体以及一些杂环化合物在某些离子的作用下进行的聚合反应称之为离子聚合反应。（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，统称为离子型聚合反应）
配位聚合:是烯烃单体的碳-碳双键与引发剂活性中心的过渡元素原子的空轨道配位，然后发生位移使单体分子插入到金属-碳之间进行链增长的一类聚合反应。
混缩聚(异缩聚物)：两种单体参加的缩聚反应
逐步加成聚合反应：某些单体分子的官能团可以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。
扩链反应：预聚物通过末端活性基因的反应使分子相互连结而增大分子量的过程
均相本体聚合：指生成的聚合物溶于单体（如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯）。
非均相本体聚合：指生成的聚合物不溶解在单体中，沉淀出来成为新的一相（如氯乙烯）。
HLB值：亲水亲油平衡值用来衡量乳化剂分子中亲水部分和亲油部分对其性质所做贡献大小的物理量。HLB值越大表明亲水性越大；反之亲油性越大。
"临界胶束浓度"（CMC）：表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度.
从结构而言,疏水基团越大，则CMC值越小。在烃基带有极性基团时， CMC值增大。
萃取精馏：是用来分离恒沸点混合物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精馏方法。基本原理是，液体的混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂，以增大液体混合物中各组分的挥发度的差异，使挥发度相对地变大的祖坟可以由精馏塔顶馏出，挥发度相对地变小的组分则与加入的溶剂在塔底流出。然后进行分离。 淤浆聚合：聚合物不溶于溶剂而在溶剂中形成浆状，浆状物是逐渐生成淤集的，所以称之为淤浆法
