最新聚合物合成与制备部分考题
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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。
《聚合物配制工》考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、带传动是()传动中的一种方式。
( )A.液压B.机械C.电力D.风力2、下列不属于机械传动的是()传动。
( )A.带B.齿轮C.液压D.链3、机械传动系统基本组成部分是()。
( )A.带、齿轮或链B.液压泵C.马达、液压缸D.液压泵、液压缸4、下列()传动是一种带有中间挠性件的啮合传动。
( )A.带B.链C.齿轮D.蜗杆5、蜗杆传动常用于()的工作条件。
( )姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线-------------------------A.传动比大、传递功率大B.传动比大、传递功率小C.传动比小、传递功率小D.传动比小、传递功率大6、带传动是一种把()作为有用的因素加以利用的机械传动。
()A.摩擦B.链条C.啮合齿轮D.蜗杆7、标准齿轮的齿廓是由两条对称的()构成。
()A.双曲线B.渐近线C.弧线D.单曲线8、根据工作条件,齿轮传动可分为()传动。
()A.开式和半开式B.开式和闭式C.开式、半开式和闭式D.半开式、半闭式和闭式9、三角带具有一定的厚度,为了制造和测量的方便,以其()作为标准长度。
()A.圆周长B.展开长度C.内周长D.外周长10、生产中最常见的带传动是()带传动。
()A.平行B.三角C.圆形D.齿形11、三角带的截面积形状为()。
()A.正方形B.矩形C.三角形D.梯形12、铸铁半联轴器外缘的极限速度不得超过()m/s。
()A.35B.25C.70D.5013、套桶联轴器常用于两轴直径较(),工作平稳,同轴度高的场合。
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.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。
聚合物合成工艺学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:干燥干燥的粉状合成树脂包装粉状合成树脂商品潮湿的粉状稳定剂等合成树脂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。
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。
高聚物生产技术高分子合成部分试题(1)《高聚物生产技术》——高分子合成部分试题一、名词解释1.本体聚合2.悬浮聚合3.熔融缩聚4.乳化剂5.临界胶束浓度6.塑料7.橡胶8.乳液聚合9.纤维 10.热塑性塑料11.热固性塑料 12.溶液聚合 13.界面聚合二、填空题1.三大合成材料是指、和。
2.缩聚反应的工业实施方法主要有、、、和等。
3.连锁聚合反应的四种聚合方法,根据聚合产物在单体(或溶剂)中的溶解情况可以分为聚合和聚合。
4.本体聚合的缺点是难于排除,因此容易产生,致使产品变色,发生气泡甚至。
为了克服这一问题,工业生产中一般采用聚合。
5.悬浮聚合的场所是在每个小液滴内,而每个小液滴内只有和,即在每个小液滴内实施。
6.悬浮聚合所用的分散剂主要分为和两大类型。
7.三大合成纤维是指、和。
8.乳液聚合反应可为四个阶段,即、、和。
9.乳液聚合的体系组成为、、和。
10.按照聚乙烯生产压力高低可以分为、和三种方法。
11.合成ABS树脂的方法很多,可以分为和两大类。
12.橡胶物质的典型特性是低,具有性。
13.顺丁橡胶生产中,采用的典型Ni系引发剂中的主引发剂是,助引发剂是,第三组分是。
14.连锁聚合反应的工业实施方法主要有、、和。
三、单项选择题1.动态界面缩聚是进行搅拌的界面缩聚,所得产物为()。
a.粒状b.薄膜状c.纤维状2.聚合反应在生产中究竟选择哪一种方法,须由()来决定。
a.单体的性质b.聚合产物的用途c.单体的性质和聚合产物的用途3.悬浮聚合体系的基本组成为()。
a.单体和引发剂b.单体、引发剂、分散剂和水c.单体、引发剂和分散剂4.目前生产聚氯乙烯的主要方法是()。
a.悬浮聚合b.溶液聚合c.乳液聚合5.聚氯乙烯聚合常用的引发剂是()。
a.有机过氧化物b.偶氮类引发剂c.复合型引发剂6.利用甲基丙烯酸甲酯生产有机玻璃时采用的是()。
a.悬浮聚合b.本体聚合c.溶液聚合7.ABS树脂是()三元共聚物。
聚合物合成原理及工艺学题库第一部分:聚合物合成原理1. 聚合物的基本概念聚合物是由大量重复单元组成的巨大分子,通过化学键相互连接形成线性或者支链结构。
常见的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
聚合物的性质取决于其结构以及聚合过程中的控制条件。
2. 聚合物的合成方法(1) 聚合反应聚合反应是指将单体分子通过共价键将其连接成高分子聚合物的过程。
常见的聚合反应有自由基聚合、离子聚合和羧化聚合等。
(2) 聚合物合成的原理在聚合物合成中,通常需要考虑单体的选择、聚合反应的控制条件以及引发剂等因素。
合成聚合物的过程一般包括引发剂引发聚合、聚合反应的进行以及制备和纯化工艺。
第二部分:聚合物工艺学1. 聚合过程的设计(1) 聚合物合成的反应条件在设计聚合过程中,需要考虑反应温度、压力、溶剂选择等因素。
这些条件会直接影响到聚合反应的进行以及最终聚合物的性质。
(2) 聚合物的结构控制通过不同的反应条件和控制手段,可以实现对聚合物结构的调控。
例如,改变引发剂种类和用量、反应温度和时间等,可以获得不同结构和性能的聚合物。
2. 聚合物的后处理工艺(1) 聚合物材料的纯化合成完聚合物后,通常需要进行纯化工艺以去除单体、引发剂和副产物等杂质。
纯化工艺包括溶剂萃取、结晶分离等方法。
(2) 聚合物制品的加工聚合物在制品化生产中,还需要进行各种后处理工艺,比如塑料制品的注塑成型、挤出成型等,以获得符合需求的最终产品。
第三部分:题库1.请简要介绍聚合物的基本概念。
2.聚合物的合成方法有哪些?请简要描述其中一种方法。
3.在聚合物工艺学中,为何需要考虑聚合反应的反应条件?4.聚合物的结构控制对其性能有何影响?举例说明。
5.请描述一种聚合物材料的纯化工艺。
6.聚合物制品的加工工艺有哪些?简要描述其中一种加工方法。
通过对聚合物的合成原理及工艺学的学习和掌握,可以更好地理解聚合物材料的合成与加工过程,为相关领域的研究和应用提供基础支持。
聚合物合成工艺学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:干燥干燥的粉状合成树脂包装粉状合成树脂商品潮湿的粉状稳定剂等合成树脂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。
聚合物合成工艺习题集“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,并说明采用两次萃取精馏及简单精馏的目的。
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.乙烯氯氧化法生产氯乙烯所采用的一步法、二步法及三步法三种方法之主要差别是什么?9.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?10.论述乙烯产量与高分子合成工艺的关系。
第三章自游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.以苯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、,,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;,,物,便,可,不脱除,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,H2;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;聚合工艺为间歇法操作,过程为先加去离子水,开动搅拌后加分散剂、调节剂及其他助剂,再投加单体,最后加热到反应温度后投加引发剂;聚合反应结束后应回收未发应的单体,液体单体一般可与水共沸拖出,气态单体可在常压下自动回收;然后进行水洗干燥得到制品;7.自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响;答:a.溶剂对引发剂分解速度的影响:水作溶剂时对引发剂的分解速度影响小;有机溶剂则有不同程度影响;某些有机极性溶剂对有机过氧化物有诱导分解作用,加快聚合反应速度;b.溶剂的链转移作用对分子量的影晌:要求得到高分子量产品应选择Cs值甚小的溶剂,若要求得到较低分子量产品则应该选择Cs值高的溶剂;c.溶剂对聚合物分子的支化与构型的影响;反应体系中有溶剂时,则可降低向大分子进行链转移反应;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; 答:乳化剂按物质分类:表面活性剂、天然产物或其加工产品、高分散性粉状固体乳化剂按分子质量大小分类:低分子乳化剂、高分子乳化剂乳化剂按亲水基团性质分类:阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型;原理:a.高分散性的粉末状固体物质:其主要作用是吸附于分散相液滴表面,好似在液滴表面形成固体薄膜层;b. 某些可溶性天然高分子化合物:其主要作用是在分散相液滴表面形成了坚韧的薄膜层;14.自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响;答:a. 溶剂对引发剂分解速度的影响:水作溶剂时对引发剂的分解速度影响小;有机溶剂则有不同程度影响;某些有机极性溶剂对有机过氧化物有诱导分解作用,加快聚合反应速度;b.溶剂的链转移作用对分子量的影晌:要求得到高分子量产品应选择Cs值甚小的溶剂,若要求得到较低分子量产品则应该选择Cs值高的溶剂;c.溶剂对聚合物分子的支化与构型的影响;反应体系中有溶剂时,则可降低向大分子进行链转移反应;15.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; 答:乳化剂按物质分类:表面活性剂、天然产物或其加工产品、高分散性粉状固体乳化剂按分子质量大小分类:低分子乳化剂、高分子乳化剂乳化剂按亲水基团性质分类:阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型;原理:a.高分散性的粉末状固体物质:其主要作用是吸附于分散相液滴表面,好似在液滴表面形成固体薄膜层;b. 某些可溶性天然高分子化合物:其主要作用是在分散相液滴表面形成了坚韧的薄膜层;第四章1.简述阴离子聚合阳离子聚合工业上应用;2. 什么是Ziegler-Natta催化剂,它的组成如何;第五章1. 分别简述线型缩聚物和体型缩聚物的定义、应用和生产方法;答:定义:发生缩聚反应的单体所含有反应性官能团的数目全部为2时,经缩聚反应生成的最最终产物为高分子了聚合物;简称为线型缩聚物;如果一部分单体含有的反应性官能团数目大于2,则经缩聚反应生成的最终产物为体型缩聚物;应用:线型缩聚物主要用作热塑性塑料、合成纤维、涂料、胶黏剂等;体型缩聚物则是热固性塑料、热固性涂料以及热固性胶黏剂的主要成分;生产方法:线型缩聚物:熔融缩聚法、溶液缩聚法、界面缩聚法、固相缩聚法;应;优点:反应温度低,反应条件缓和;缺点:原料要达到一定细度,反应速度慢,小分子不易扩散;3. 简述熔融缩聚生产工艺;答:熔融缩聚法是工业生产线型缩聚物的最主要方法;缩聚物生产工艺主要分为原料配制,缩聚,后处理等工序;第六章1聚氨酯的定义和反应通式;答:聚氨酯的定义:大分子主链中含有氨基甲酸酯基团NHCOO又称氨酯键的聚合物;反应通式:2从分子结构进行分析说明为什么异氰酸酯具有很高的反应活性 P132-133答:异氰酸酯化合物中的-N=C=O基团是一个高度不饱和的基团,它的化学性能十分活泼,能与任何一种含有活泼氢原子的化合物相互反应,甚至能和一些含有极不活泼氢原子即不易被钠所取代的的化合物反应;3. 简述一步法和两步法合成聚氨酯树脂的原理;教材P135-137答:一步法:由异氰酸酯和醇类化合物直接进行逐步加成聚会反应以合成聚氨酯的方法二步法第一步合成预聚体第二步预聚体进行扩链反应和交联反应4. 分别举例说明合成聚氨酯的原料异氰酸酯、多羟基化合物、扩链剂、催化剂的类型; 答:1、异氰酸酯:按---NCO集团数目可分为二元异氰酸酯、三元异氰酸酯、聚合型异氰酸酯;按异氰酸酯R---NCO中集团R的性质可分为脂肪族及芳香族两大类;甲苯二异氰酸酯TDI 是使用最广、耗量最大的一种异氰酸酯;聚合型异氰酸酯、隐蔽型异氰酸酯、特殊类型的异氰酸酯2、多羟基化合物:聚醚多元醇,由单体环氧乙烷、环氧丙烷或四氢呋喃开环聚合而成;聚酯多元醇,含有端羟基的聚酯多元醇,由二元酸与过量的多元醇反应二成,其分子量较低;其他类型多元醇:含磷、卤助燃剂型聚醚多元醇、汉羟基丙烯酸酯型聚合物;3、扩链剂:二元醇类,一般为低分子量的脂肪族和芳香族的二元醇,如乙二醇、1,4-丁二醇等二元胺类,芳香族胺类,联苯胺、3,3-二氯联苯二胺等4、催化剂:叔胺类,三乙胺、三乙醇胺、丙二胺等有机锡类化合物,二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、油酸亚锡等5. 从大分子结构方面阐述聚氨酯为什么会有广泛的应用和优异的性能;教材P147答:聚氨酯的主要原料是有机多元异氰酸酯、多元醇化合物及扩链剂,醇类可为聚醚多元醇、聚酯多元醇等为软组分结构,异氰酸酯和扩链剂为硬组分结构,通过调整醇类、异氰酸酯、扩链剂的组成、比例;对于交联型聚氨酯又可调节交联剂种类及交联密度,从而获得有广泛的应用的和优异的性能的聚氨酯;6.聚氨酯泡沫塑料的分类,其成泡原理是什么,发泡工艺有哪些;150-151 153-154成泡原理:a. 泡沫的形成:在成泡剂的作用下,产生泡沫;b.泡沫的增长:新气体不断产生,泡孔膨大c.泡沫的稳定:在泡沫增长阶段,气泡壁层变薄,要求聚合物有足够的分子量和交联;使用泡沫稳定剂.发泡成型工艺:a.手工发泡:计量加入反应物,经高速搅拌混合数秒后,立即倾入模具内进行发泡成型b.浇铸法模塑法:均匀的发泡混合料定量地注入金属模具内进行发泡,预熟化,然后脱模,再加热充分熟化c.喷涂法:借助压力使各组分在喷枪内混匀,然后喷涂于施工物表面上进行现场发泡成型;d.块状法:连续的机械浇注发泡工艺,其成型泡沫体的横截面呈块状e.反应注射模塑技术:对设备要求高,原料在氮气下输送,用计量泵将物料喷射并瞬时混合,注入模具内反应和固化第八章1 合成材质分别按合成反应类型、受热后的变化行为、应用领域不同可分为哪些类型2 简述塑料和纤维的定义,分类和主要的性能特点。
聚合物合成工艺柴鹏塑料是以合成树脂为主要原料,添加稳定剂、着色剂、润滑剂以及增塑剂等组分得到的合成材料。
工程塑料即结构材料的热塑性塑料,该类塑料在承受一定的外下,具有良好的机械性能和尺寸稳定性,较好的导电性,并在高温和低温下仍能保持其优良特性。
吸水性树脂是由亲水性单体或水溶性单体合成的交联结构高分子,不溶于水、可在水中溶胀的高分子的统称。
水凝胶是吸水量为干树脂的百分之几十,吸水后具有一定机械强度的交联高分子。
可做隐形眼镜,其制备多采用甲基丙烯酸酯类单体,如:甲基丙烯酸羟乙酯,可加入二聚乙二醇或三聚乙二醇的甲基丙烯酸酯以提高亲水性。
交联剂为二元醇的二甲基丙烯酸酯或三元羟基化合物的三甲基丙烯酸酯。
高吸水性树脂是吸水量可达干树脂的数十倍、甚至3000倍的吸水性树脂。
可做尿布、卫生巾,单体多采用丙烯酰胺类,如N-异丙基丙烯酰胺。
高压低密聚乙烯(LDPE)是自由基聚合,是密度在0.915-0.930g/cm3的均聚物和含有少量极性基团的由乙烯和醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯共聚的共聚物。
其分子中含支链。
线型低密聚乙烯(LLDPE)是配位聚合,催化剂为Phillips催化剂或Ziegler 催化剂,密度在0.915-0.940g/cm2高密聚乙烯(HDPE)是配位聚合,催化剂为Phillips催化剂或Ziegler催化剂,密度为0.940-0.970g/cm2超高分子量聚乙烯(HMW-PE)分子量是HDPE的10倍,支链少。
分析LDPE中为何会有支链?在乙烯高压下进行自由基聚合时,产品密度较低的原因就在于聚合反应中发生本分子链转移,产生支链导致。
乙烯自由基聚合时,一号位上的自由基可以转移到5号位碳原子上,再与1个乙烯聚合时,乙烯会接在5号位上,此时若不再发生链转移则产生丁基支链;若发生链转移,将自由基转移到3号碳原子,则产生双乙基支链;若转移到7号碳原子上,则产生α-乙基己基支链;7号碳原子与一个乙烯聚合后,自由基还可以再转移到5号碳原子上。
1 分析极性单体如MMA负离子聚合的难点,通过增氧的方法可以改善其苛刻的聚合条件。 难点:副反应。分子结构中存在羰基,很容易与引发剂或活性聚合物的链末端侧基第二单元发生“反咬”反应,从而导致反应的终止,单体转化率降低,相对分子质量不能控制和分布变宽;对丙烯酸烷基酯而言由于存在活泼的a氢原子,因此情况更加复杂,即副反应发生的可能性加大。措施:降低活性中心的活性(1)合成立体位阻较大的引发剂(2)在体系中加入不同种类的配位体络合剂(3)降低聚合反应温度。 2 Z-N催化剂、(M)茂金属催化剂、(H)“茂后”催化剂都是配位聚合的催化剂体系。试从聚合单体、产品结构、引发活性等多个方面进行比较。 聚合单体:M可聚单体比Z-N可聚合单体多,2 Z-N催化剂主要用于乙烯聚合以及丙烯的立构规整聚合,M催化剂催化活性高,多用于乙烯和其他乙烯基单体的共聚反应,共聚能力差,共聚组分分布宽。 产品机构:Z-N可制成LLDPE,它具有LDPE的柔性和HDPE的强度,而且较透明,抗冲击性能,较高的撕裂强度和抗刺穿强度,H可以合成高支化聚乙烯,M和H可以实现烯烃与极性单体的共聚。 引发活性:Z-N多活性中心,MH都是单活性中心,H更活泼。 3 通过负离子聚合方法制备丁苯橡胶时,通常采用非极性溶剂,有时还添加一些极性组分,试分析聚合温度对上述两种体系中聚合物微观结构的影响。(包括聚丁二烯微观结构和序列分布) 先写出两种聚合物的结构式,丁二烯聚合后可以生成1,4; 1,2两种结构,非极性溶剂中,两反应的活化能Ea1活化能大的反应有利,则体系中1,2结构含量增加;非极性体系中加入极性组分,会使反应2的活化能Ea2降低则升高温度后对反应2的影响就小了,体系中1,2含量降低。 序列分析:在非极性单体如正己烷中,随温度的升高,Bd的r下降,但他是保持在一个较高的水平,St的r会上升,但他是保持在一定较低的水平,则聚合物链中的Bd含量下降,St含量上升,但是波动幅度不会太大,仍然是无规共聚,Bd含量居多,在极性溶剂如THF中,随温度上升,Bd的r会上升,但他是保持在一个较低的水平,St的r会下降,但它是保持在一个较高的水平,则聚合物链中的Bd含量上升,St含量下降,是St含量居多,仍是无规共聚。 4 导电高分子材料按照组成可分为两类: (1)复合型导电高分子材料(橡胶与石墨复合材料) (2)本征型导电高分子材料或结构型导电高分子材料。这种导电聚合物按其结构特征和导电机理还可以分为三类: 载流子为自由电子的电子导电聚合物(聚乙炔、聚苯);载流子为正负离子的离子导电聚合物(聚环氧丙烷、聚环氧乙烷);以氧化还原反应为电子转移机理的氧化还原型导电聚合物。 5 聚(3-羟基丁酸-CO-3-羟基戊酸酯)【PHBV】与聚(3-羟基丁酸酯)【PHB】在物理性质方面有何差别?如何制备这两种聚合物?(2)以反应式表述制备高分子量聚乳酸【PLA】的方法,聚(L-乳酸)【PLLA】的物理性能有什么特点?如何对其进行改性?) Tm Tg 拉伸强度/MPa PHBV 179 10 40 PHB 175 4 40 以真氧产氧菌为例,如以葡萄糖、果糖、乙酸盐等为碳源产物为PHB
葡萄糖+丙酸,产物为PHBV,HV含量在0~47mol% 扩链剂 Cat n HO-CH(CH3)-COOH+HO-RO HO------OH(预聚体) 大分子---- 扩链剂:二异氰酸酯、三光气 PLLA 疏水,结构规整,结晶度较高,防渗透性,光泽度高。增塑改性:共混改性,共聚改性,复合改性。 6 补充:微生物合成PHA的结构与性能特点。 -[OCH(R)-CH2-C(=O)]n-性能特点:细菌在缺氧时会积累PHA,同样的碳源,不同的细菌发酵,往往得到不同结构的PHA,其合成机理也往往不同。 7 利用聚乳酸作降解剂有哪些有优缺点:优点(良好的生物相容性、生物降解性较好的防渗透性,以及与聚苯乙烯相似的光泽度、清晰度及加工性) 缺点(周期难控制、生产成本高国外通过引入添加剂制成混合材料来解决) 8 合成高分子量聚乳酸的方法:(1)开环聚合法:本体或者溶液聚合。乳酸脱水环化为聚合单体—丙交酯,然后将丙交酯精制提纯后在开环聚合,得到高分子量PLA(2)缩聚法:直接缩聚法、高真空度M<2W。溶液缩聚Mw=140000
(催化剂高真空)丙交酯(催化剂高真空130-180℃) H-[OCH(CH3)C(=O)-]n-OH 从尼龙和芳纶制备制备原料的差别,讨论尼龙到芳纶性能的改变。 尼龙由二元胺和二元酸缩聚而成或者己内酰胺开环聚合而成芳纶是由芳香族聚酰胺树脂纺成的纤维。凡聚合物大分子的酰胺基中的N和C=O与芳香环上的C相连接并置换其中的一个H的聚合物,成为芳香族聚酰胺树脂。滴油苯环的二元酸和带有苯环的二元胺缩聚而成。由于芳纶是聚酰胺主链中引入苯环所以强度提高,耐热性提高。 9 接枝聚合是聚合物改性的重要方法,试举例不同的聚合方法进行接枝聚合,分析利用活性聚合进行接枝聚合成的聚合物的特征。 答:(1)举例:ABS是乳液接枝自由基聚合,是丙烯腈与苯乙烯的共聚物接枝于聚丁二烯,但是存在接枝效率低等问题,HIPS是本体法或本体悬浮法自由基接枝共聚,是用少量PB通过化学接枝连接到苯乙烯基体上,改善PS的脆性 (2)利用活性聚合进行接枝,有两种方法,一是引发剂法,通过侧基反应,产生活性点,引发单体聚合长出支链,形成接枝共聚物;二是偶联法,预先裁制主链和支链,主链中有活性侧基X,支链中有活性端基Y,两者反应,就可将支链接枝到主链。 10 环状单体的环张力是开环聚合活性的决定因素,易位开环聚合也是如此,二环戊二烯开环聚合得到的聚合物结构是怎样的。 答:聚合单体:环状烯烃(环己烯不可) 催化剂:Schrock 络合物(金属卡宾络合物carbene) 聚合机理: 特点:保留单体内所有双键。 二环戊二烯开环聚合 11 举出几种可进行阳离子聚合的单体,并分析可进行阳离子聚合的特点。 答:(1)a有供电子取代基的烯类单体:异丁烯单体,1,3-戊二烯,乙烯基醚类单体,环烯烃单体;b环状单体:环氧乙烷,环氧丙烷;(2)适合阳离子聚合反应的烯类单体,其分子取代基多为推电子基团,环状单体即环张力较大的三元环 单体可进行阳离子聚合的条件:a有足够的亲核性;b单体阳离子有足够的稳定性,取代基和碳阳离子中心的超共轭效应、共轭效应、和推电子效应有助于碳阳离子的稳定。 12 从正离子聚合和负离子聚合的基本特征为依据,论述溶剂极性对引发剂活性,聚合物微观结构等方面的影响。 答:离子聚合中:活性中心与反离子之间处于平衡状态: BA B+ A- B+//A- B++A- 正离子聚合中,溶剂极性会改变活性中心和反离子之间的结合能及两者之间的距离,使上述平衡发生移动,从而使活性种在体系中的存在状态及相对含量发生改变,极性溶剂中,自由离子和离子对中松对的比例都增加,因此聚合速率和相对分子质量都增加。负离子聚合中,极性溶剂可以使引发剂缔合度降低,甚至完全解缔,因此引发单体聚合时,聚合速率明显加快。 13 反应活性大,选择性高的邮寄化学反应在活性聚合物偶联,超支化聚合物制备和聚合物改性方面有十分重要的应用,试举两例说明。 (1)偶联法合成SBS:使用单官能团引发剂两步加料后得到SBLi,然后加入偶联剂(COCl2等),偶联后得线性SBS SBLi + XRX SBS (2)超支化聚苯: 14 简述为什么橡胶在室温时弹性体,而非玻璃体。 橡胶的内聚能密度比较小,分子间的作用力比较弱,分子链属于柔性链,具有高弹性,聚合物Tg温度以下表现为玻璃态,Tg~Tf温度之间表现为高弹态,Tf以上表现为粘流态,对于橡胶,其使用温度即室温一般为Tg~Tf之间,此温度区间内的橡胶为弹性体,而非玻璃态。 15 写出两种以上二元酸和两种以上二元醇,并采用他们合成聚酯,分析合成过程中有利方面和难点,并预测聚合物的性能差别。 (1)乙二醇和对苯二甲酸a 当原料纯度很高时,可用乙二醇和对苯二甲酸直接反应b 反应慢 反应温度高 对苯二甲酸熔点高,溶解度小,难于精制,此反应难以得到高分子树脂。(2)己二醇和己二酸a 熔点低,可直接酯化反应b 原料需要保持高纯度,且酯化反应平衡常数小,需在高温高度减压条件下降低分子副产物,才能得到高分子量(3)丁二酸和丁二醇共聚。 性能:线性饱和脂肪聚酯的熔点都很低,而且不耐溶剂,易水解,不能用作结构材料,如丁二酸丁二醇酯、聚己二酸及二醇酯,涤纶聚酯如对苯二甲酸乙二醇酯主链中的苯环可提高聚酯的刚性,强度和熔点,同时还具有柔性,可用作合成纤维或者工程塑料。 16 利用摆动型茂金属催化剂可以合成立构嵌段的聚丙烯PP,如无规或者等规结构,试推测该结构聚合物可能具备的性能特点。 等规PP结构规整性好,具有高度的结晶性,熔点高,硬度和刚度大,力学性能好。无规PP为无定形材料,强度很低,可作等规聚丙烯的增韧改性剂。由于无规PP的嵌入,阻碍了等规聚丙烯的结晶,与纯等规聚丙烯相比,结晶部分减少,在聚合物中,等规PP就是刚性链,而无规PP就是柔性链,所以聚合物具有热塑性弹性体的性能。而且,有较好的光学透明性、柔顺性和较低的熔融温度,从而降低了热封合温度,具有良好的低温冲击性能,但刚度硬度耐蠕变性能会有所降低。 17 以对苯二甲酸与乙二醇,丁二醇分别制备聚酯,推测产品的性能特点。 醇的种类决定了两种聚酯的性能,丁二醇比乙二醇长,故PBT的柔性比PET好,即结晶度较低。 PET:结晶性、刚性和硬度、对非极性气体的阻隔性、蠕变性和尺寸稳定性、透明性等性能好。包装材料、纤维。PBT:热塑性聚酯工程塑料,可在较宽的温度范围内保持良好的力学性能,如刚性、硬度及稳定性。加工性能优良,流动性好、结晶速度快,因而成型加工周期短,可大大降低加工费用。 18 聚酯改性采用的方法;分析性能特点。 共缩聚改性:1、添加刚性组分的共缩聚(添加临位、间位对位苯环;添加含磺酸基的苯环;)2、添加柔性组分的共缩聚,如长链醇、聚醚etc;3、将聚酯和聚酰胺供热至熔点以上,可形成聚酯-聚酰胺共缩聚物。 聚合物共聚共混改性:通过选择不同性质共聚共混物质以及之间的比例达到对聚酯不同性质的提高,具有可调节性和可控制性。 (1)无机纳米粒子改性 分散到聚酯树脂基体中,表面积大,界面结合好,可增强增韧材料 (2)天然植物纤维 成本低且可以提高体系的某些性能 (3)粉煤灰 球状粒子,可用于聚酯的改性提高材料的硬度 (4)绿茵酸酐、四溴钛酸酐等使材料有良好阻燃性,为防止冒黑烟及有毒气体可以采用添加发烟抑制剂 (5)水合氧化铝或者SiO2提高UP符合材料的电性能 19 比较活性自由基聚合和阴离子活性聚合的异同 相同点:二者都具有活性聚合的共同的特征:快引发、慢增长、无终止、无转移;聚合物分子量可控、分子量分布窄;聚合物分子量与单体转化率成正比;聚合完成继续加单体依然可聚。不同点:活性自由基聚合时将活性聚合的可控性引入自由基聚合,使增长链自由基可逆钝化——引入可逆终止反应,使增长链自由基与其他物质可逆结合成休眠种,它可以再活化继续链增长反应。而阴离子活性聚合时最原始的活性聚合方法,反应条件苛刻,适用单体少限制其广泛应用,与之相比前者反应条件温和、使用单体广泛、合成工艺多样、操作简便、工业化成本低等优点。 20 阐述工业上用阴离子聚合方法合成聚丁二烯橡胶时,控制微观结构的方法和规律,并讨论二者对其结构和性能的影响。