细菌纤维素的研究进展 摘要：细菌纤维素是一种天然的生物高聚物，具有生物活性、生物适应性，具有独特的物理、化学和机械性能，例如高的结晶度、高的持水性、超精细纳米纤维网络、高抗张强度和弹性模量等，因而成为近年来国际上新型生物医学材料的研究热点。概括细菌纤维素的性质，发酵过程，改性方法以及在生物医学材料上的应用。 关键词：细菌纤维素；改性；生物医学材料；应用 0 前言 细菌合成纤维素是在1886年由Brown首次报道的，是胶膜醋酸菌A.xylium 在静置培养时于培养基表面形成的一层白色纤维状物质。后来在许多革兰氏阴性细菌，如土壤杆菌、致瘤农杆菌和革兰氏阳性菌如八叠球菌中也发现了细菌纤维素的产生。细菌纤维素与天然纤维素结构非常相似，都是由葡萄糖以β一1，4一糖苷键连接而成的高分子化合物，此外，细菌纤维素相对于传统的纤维素资源又有其优势，如加工时不用去木质素，可合成高质量的纸张或者加工成任何形状的无纺织物，还可通过发酵条件的改变控制合成不同结晶度的纤维素，从而可根据需要合成不同结晶度的纤维素。 从纤维素的发现至今已有一百多年的历史，但由于无合适的实验手段以及纤维素的产量较低，因此多年来一直未受到足够重视。近十几年来随着分子生物学的发展和体外无细胞体系的应用，细菌纤维素的生物合成机制已有了很深人的研究，同时在细菌纤维素的应用方面也有了很大进展。 1.细菌纤维素的结构特点和理化特性 1.1化学特性 经过长期的研究发现，BC和植物纤维素在化学组成和结构上没有明显的区别，均可以视为是由很多D-吡喃葡萄糖苷彼此以(1-4)糖苷键连接而成的线型高分子，相邻的吡喃葡萄糖的6个碳原子不在一个平面上，而是呈稳定的椅式立体结构。
凝胶聚合物电解质及锂离子电池性能研究传统的液态锂离子电池由于低闪点低燃点有机电解液的存在,在其生产、运输和使用过程中存在安全隐患。凝胶聚合物电解质物理形态上是一种被溶剂溶胀的聚合物网络体系,不含流动态的可燃性有机电解液,能有效提高锂离子电池的安全性,且利于锂离子电池向着微型化、轻型化和高能量密度方向发展,是未来安全型锂离子电池的重要发展趋势。 本文瞄准开发高安全、高能量密度、高功率特性和长循环寿命的锂离子电池,系统研究了基于不同锂盐的聚氯乙烯（PVC）凝胶聚合物电解质的物化性能;开发了一种新型共混凝胶聚合物电解质,并系统研究了其物化性能、电池制备工艺和电池性能,从而提高凝胶聚合物电解质的机械强度、温度特性、离子电导率和界面稳定性,以及凝胶聚合物电池的循环、倍率和安全特性;通过引入惰性元素Cu 形成合金并且材料纳米化共同改性来提高锡基负极的结构稳定性,改善其循环及倍率特性,并对其对应的凝胶聚合物锂离子电池性能进行分析。主要内容分为以下三部分:（一）基于高氯酸锂（LiClO4）、双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LITFSI）锂盐的PVC凝胶聚合物电解质的制备及其性能研究。 相比于LiClO4-PVC凝胶聚合物电解质,LITFSI-PVC凝胶聚合物电解质的内部孔的连通度较高,比表面积较大;LITFSI-PVC凝胶聚合物电解质抗拉强度为0.95 MPa,断裂伸长率为229.95%,机械强度略低于 LiClO4-PVC体系。由于LITFSI的离子间缔合作用小于 LiClO4,因此在相同的摩尔量下,基于LITFSI的PVC凝胶聚合物电解质具有更多游离的锂离子,有利于锂离子的输运,使得该凝胶聚合物电解质具有更高的离子电导率4.3×10-4 S/cm,且其电化学窗口大于5 V（vs
第三篇高分子材料加工基础 第九章聚合物的制备 本章内容及要求 1.本章共三节，教授课时2学时，通过本章学习，要掌握聚合物制备的两种方法，即加聚型和缩聚型。 9.1 概述 9.2 加聚型聚合物的制备 9.3 缩聚型聚合物的制备 2.重点：加聚型聚合物的制备方法 3.要求： ①了解高分子材料制备的四个环节； ②掌握高分子化合物的基本概念：结构单元、单体、聚合度； ③了解高分子化合物的分类； ④掌握加聚型聚合物的四种制备方法的原理、特点与应用； ⑤了解缩聚型聚合物的三种制备方法； ⑥掌握加聚反应与缩聚反应在反应物和产物的特点。 具体内容 第一节概述 1.定义： 高分子化合物:简称高分子，由成百上千个原子组成的大分子。大分子是由一种或多种小分子通过共价键一个接一个地连接而成的链状或网状分子。 高分子链的形态
?线型：长径比1000:1，具有良好的弹性和塑性，可溶解或溶胀，加热可熔化或软化；易于加工成形，可重复使用。热塑性塑料PE、PVC等。 ?体型：网状结构，不溶不熔，具有良好的耐热性和强度，但脆性大，弹性、塑性低，不能重复使用。热固性树脂—酚醛树脂等。 高分子材料是以有机高分子聚合物为主并往往加入多种添加剂形成的材料。 2.结构单元、单体、聚合度 一个大分子往往由许多相同的简单结构单元通过共价键重复连接而成。 例如聚氯乙烯的分子是由许多氯乙烯结合而成 结构单元（链节）：聚合物分子结构中出现的以单体结构为基础的原子团 单体：能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子。 聚合度：塑料分子链所含链节的数目 3.分类： 其中（1）热塑性聚合物：加热后软化，冷却后又硬化成型，这一变化随温度变化可以反复进行。聚乙烯、聚氯乙烯属于此类。 （2）热固性聚合物：聚合物原料经混合并受光、热或其它外界环境因素的作用发生化学变化而固化成型，但成型后再加热也不会软化变形。如酚醛树脂、环氧树脂等。 4.高分子材料制备过程 人们从古时候起就知道应用棉花、丝绸、羊毛、皮革之类的高分子材料，但第一种合成高
凝胶聚合物电解质主要由聚合物、增塑剂，以及锂盐几部分组成。它具有液体电解质聚合物锂电池体系中的隔膜与离子导电载体的功能。 1、聚合物 聚合物在GPE中主要起骨架支撑作用。固体SPE中的聚合物都可以用作凝胶聚合物电解质的聚合物。对用作骨架材料的聚合物的要求是成膜性能好，膜强度高，电化学稳定窗口宽，在有机电解液中不分解等。比较好的聚合物骨架材料是Feuilladec首先采用的聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，PAN)等高分子，除此之外还有聚氧乙烯(Polyethylene Oxide，PEO)，聚氧丙烯(Polypropylene Oxide，PPO)，聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)，聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride，PVdF)等高分子。 为了提高凝胶聚合物的机械性及导电能力，通常采用共聚、嫁接等方法生成交链聚合物。如偏氟乙烯(Vinylidene Fluoride，VdF)与六氟丙烯(Hexafluoride Propylene，HFP)形成的共聚物P(VdF-HFP)，PAN经常是与甲基丙烯酸甲酯(MethylMethacrylate，MMA)交链而形成共聚物P(AN—MMA)，PEO的共聚物结构中，氧乙烯基(OCH2CHz)与氧亚甲基(OCH2)相互交错，由于氧亚甲基的插入而抑制了聚合物PEO的结晶性，从而可以提高聚合物的导电性。PEO共聚物的结构式如下： 2、增塑剂
增塑剂的作用是造孔。一般是将增塑剂混溶于聚合物溶液中，成膜后将它除去，留下微孔用以吸附电解液。要求增塑剂与高聚物混溶性好，增塑效率高，物理化学性能稳定，挥发性小且无毒，不与聚合物电池材料发生反应。一般应选择沸点高，粘度低的低分子溶剂或能与高聚物混合的低聚体。例如，邻苯二甲酸二丁酯(DBP，沸点340℃)为增塑剂时，当DBP在聚合物溶液含量为40％(质量分数)时，经抽提后，聚合物膜的强度大幅提高，孔率50％。大于一般膜的40％孔率大于。因此，添加DBP40％～50％时，可以达到膜的要求。 凝胶聚合物电解质的增塑剂类似液体电解质体系的溶剂。 为了达到以上要求，通常采用混合碳酸酯溶剂。当然溶剂的混合比例不同，所得的电解质的导电性也不同。PC含量高则导电性高，因为PC常温下为液体，比常温下为固体的EC粘度要低。不同的溶剂混合也会影响电解质的导电性。 3、锂盐 电解质盐是指无机阴离子或有机阴离子与锂离子形成的锂盐。在锂离子电池中作为电解质盐使用的主要有LiCl04，LiBF4，LiF6，LiPFs，LiCF3SO。电解质盐对电解质的导电性的影响也很大，以LiPF6，LiAsF6的离子导电性最好，LiCl04及LiN(CF3S02)2的导电性次之 文章出处：https://www.doczj.com/doc/d914538712.html,
细菌纤维素 摘要：细菌纤维素是一种新型的生物纳米材料材料，具有广泛的发展前景.本文从细菌纤维素的组成和结构入手，列举了细菌纤维素合成研究过程中的方法，并进一步对细菌纤维素在环境中的应用进行阐述，最后对未来细菌纤维素发展趋势作出了展望。 关键词：细菌纤维素，纳米材料，应用 众所周知，纤维素是自然界中最丰富且具有生物可降解性的天然高分子材料，是高分子化学诞生和发展阶段的主要研究对象之一。在当今世界面临人口、资源、环境和粮食四大问题的情况下，大力开发取之不尽用之不竭的天然高分子材料造福于人类，具有重要战略意义。 目前，人类获得纤维素的途径主要通过树木、棉花等职务光合作用合成和微生物合成。为了区别于植物来源的纤维素，称微生物合成的纤维素为微生物纤维素或者是细菌纤维素（简称BC）。细菌纤维素最初在1886年，用英国科学家Brown AJ利用化学分析方法确定。当时他发现在传统酿造液表面生成的类似凝胶半透明膜状物质为纤维素，在光学显微镜下观察到发酵生产的菌膜中存在菌体[1]。自然界中有少数细菌可以产生纤维素，其镇南关木醋菌属中的木醋杆菌（简称Ax）合成纤维素的能力最强，最具有大规模生产的能力。Ax合成细菌纤维素在纯度、抗拉强度、杨氏模量等理化性能方面均优于植物纤维素，且具有较强的生物性，在自然界中可以直接降解，是一种环境友好，性能优异型材料[2]。近年来引起了人们广泛的研究兴趣和关注。 1.细菌纤维素的结构和特性 1.1细菌纤维素的结构 经过长期的研究发现，细菌纤维素和植物纤维素在化学组成和结构上没有明显的区别，都可视为D-吡喃葡萄糖单体以糖苷键连接而成的直链多糖，直链间彼此平行，不呈螺旋结构，无分支结构，又称β-1, 4-葡聚糖。但相邻的吡喃葡萄糖的6个碳原子并不在同一平面上，而是呈稳定的椅状立体结构，数个邻近的β-1, 4-葡聚糖通过分子链内与链间的氢键作用形成稳定的不溶于水的聚合物[3]。 1.2细菌纤维素的性质 1.2.1 细菌纤维素的独特性质 细菌纤维素和植物或海藻产生的天然纤维素具有相同的分子结构单元, 但细菌纤维素纤维却有许多独特的性质。①细菌纤维素与植物纤维素相比无木质素、果胶和半纤维素等伴生产物，具有高结晶度（可达95%，植物纤维素的为65%）和高的聚合度(DP值2 000～8 000)； [4]②超精细网状结构。细菌纤维素纤维是由直径3～4 纳米的微纤组合成40～60 纳米粗的
第26卷第1期2018年3月 纤维素科学与技术 Journal of Cellulose Science and Technology V ol. 26 No. 1 Mar. 2018 文章编号：1004-8405(2018)01-0069-09 DOI: 10.16561/https://www.doczj.com/doc/d914538712.html,ki.xws.2018.01.02 纤维素复合气凝胶制备技术及其在生物医药领域的研究进展 付菁菁1，何春霞2，陈永生1，王思群3* （1. 农业部南京农业机械化研究所，江苏南京210014；2. 南京农业大学工学院，江苏南京210031； 3. 田纳西大学再生碳中心，美国诺克斯维尔TN37996） 摘要：新生代的纤维素气凝胶材料兼具传统气凝胶的优良特性及自身优良生物相容性和可降解性， 在生物医药等领域应用前景广阔。本研究简述了纤维素气凝胶的制备过程，综述了直接添加/生成法、 构建客体法和直接包覆法三种常见的纤维素复合气凝胶制备技术，列举了纤维素气凝胶在药物运载系 统、组织工程等生物医药领域的应用，最后对纤维素气凝胶材料的发展前景和研究方向进行了展望。 关键词：纤维素复合气凝胶；制备技术；生物医药；药物运载；组织工程 中图分类号：O636.1 文献标识码：A 气凝胶的概念首次是在1931年由Kistler教授提出的，这种低密度、高孔隙率、高比表面积、低导热系数、低介电常数以及独特结构的纳米材料使其具有广阔的发展前景[1]。在新一代气凝胶发展阶段，由于纤维素气凝胶兼具传统气凝胶的优良特性及自身优良生物相容性和可降解性而得到迅速发展[2]。纤维素及其制品的研究和应用已有将近150年的历史[3]，而纤维素气凝胶仅在2001年首次合成[4]，但纤维素气凝胶的优越特性和多功能性使其应用范围从药物载体、光催化、超级电容器[5-7]，发展到燃料电池电极、相变储能材料[8-9]和废水处理、甲醛吸附[10-12]等。近年来关于纤维素气凝胶的研究方向主要是复合气凝胶的制备及其性能提高和新功能开发，从而拓宽纤维素气凝胶在更多领域的发展与应用。 已有文献对纤维素气凝胶在疏水吸油、电子等领域的应用进行了总结，本研究基于纤维素气凝胶功能性增强，系统地介绍和总结了纤维素复合气凝胶的制备技术及其在生物医药领域的研究进展，并对其发展前景进行了展望。 1 纤维素复合气凝胶的制备技术 1.1纤维素气凝胶的制备过程 目前已有很多技术开发用于制备具有纤维素网络结构的气凝胶：纤维粘接技术、冷冻干燥、超临界流体技术、模压和盐析法、气体发泡法、快速成型法和静电纺丝技术等[13-16]，其中冷冻干燥和超临界干燥是较常选用的制备方法。纤维素气凝胶的制备过程可分为四个步骤：纤维素的溶解或分散，凝胶的形成及老化，溶剂置换和凝胶干燥。由于纤维素分子间及分子内极强的氢键作用、复杂的聚集结构和结晶区的存在，使得纤维素很难溶于水和普通有机溶剂[17]。目前，已有文献对纤维素气凝胶的制备进行了综述，可通过直 收稿日期：2017-09-27 基金项目：林业公益化行业科研专项（201504603）；中国农科院农业科技创新工程项目“生物质转化利用装备创新团队”。作者简介：付菁菁（1989~），女，博士研究生；研究方向：生物质复合材料。 * 通讯作者：王思群（1959~），教授；研究方向：生物质复合材料。swang@https://www.doczj.com/doc/d914538712.html,
二、流程与工艺：流程框图、过程描述及生产控制手段 1. 试用流程框图和必要的文字描述聚乙烯的高压聚合生产工艺，并指出制备LDPE的主要影响因素是什 么？ 答： （1）生产工艺：新鲜乙烯与第二次回收的乙烯及分子量调节剂进行一次压缩，然后与第一次回收的乙烯进行二次压缩。二次压缩的乙烯冷却后进入聚合反应釜。引发剂用高压泵直接注入聚合反应釜。聚合至一定转化率后进入高压分离器减压，未反应乙烯与聚乙烯分离，第一次回收乙烯。剩余聚乙烯进入低压分离器减压，乙烯进一步分离，第二次回收。聚乙烯树脂在低压分离器中与抗氧剂等添加剂混合后经挤出切粒，用脱水振动筛、离心干燥器脱去水分，然后挤出、切粒、离心干燥、包装。 （2）生产控制主要影响因素： ?压力：一般 150～200MPa，P增加，Rp增加，产率和分子量增加，支链度，乙烯基含量降低，密度增加。 ?温度增加：聚合速率、支化度、端乙烯基含量均增加、物料相态，分子量下降，密度下降 ?引发剂：影响Rp和分子量、转化率。 ?链转移剂：影响分子量和密度，还有聚合物的端基结构 ?乙烯纯度：杂质越多，分子量下降，影响产品性能。 ?聚合设备。 2. 试用流程框图和必要的文字描述聚苯乙烯PS的本体聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是 什么？ 答：（1）生产工艺：
分段聚合，逐步排除反应热，最终达到高转化率；聚合到一定程度，转化率约40％，分类出未反应单体循环使用；目前以分段聚合工艺为主。 生产控制主要影响因素：单体纯度、聚合反应速率、粘度和反应热（排除反应热，否则易爆聚）、转化率、相对分子质量（对力学性能影响大）与反应温度、惰性气体保护（抑制PS热氧化变黄，提高透明度） 3.溶液聚合制备顺丁橡胶BR的主要工序:催化剂、终止剂和防老剂的配制与计量丁二烯的聚合;胶液的凝聚;橡胶的脱水和干燥;单体、溶剂的回收和精制 催化剂：陈化方式、陈化条件、配制的浓度、用量和配比;单体浓度（丁油浓度）;聚合温度;杂质 3.试用流程框图和必要的文字描述聚丙烯PP气相聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？ 答：特点：不用溶剂，在气态丙烯中进行聚合，反应混合物由悬浮在气相中的 PP 粉料与向上流动的气体组成。特有的 CD催化剂，活性高，不需要预聚合。由于超高活性的催化剂，物料在反应器中停留时间极短。轴向搅拌，具有良好的径向混合性能。过程停开车较容易。 （2）影响因素：温度、压力、催化剂、纯度 （1）生产工艺
郑州中天建筑节能有限公司 木质纤维素气凝胶的研究和开发 21 世纪，世界普遍关注的科学技术发展的重要焦点之一就是新型材料的创生。我国林木资源短缺，木质废弃物、木材加工剩余物、废旧木制品的高效再加工和循环利用，具有十分重要的意义，并且符合循环经济的发展趋势，即组成“资源-产品-再生资源”的物质反复和循环流动。 木质废弃物、木材加工剩余物、废旧木制品的高效再加工和循环利用不仅可以缓解木材供需矛盾，更重要的意义在于，将这些资源量巨大的废弃物通过科学的加工，形成新的产品或材料，有利于原本储存的碳素进一步重新固定、封存，以保持减排低碳，减少温室效应，保护人们赖以生存的生态环境。 木质纤维素气凝胶的研究和开发迈出了木材剩余物高效再加工和循环利用中关键的一步，它是将木材中所有组分包括纤维素、半纤维素和木质素等不需经过分离和化学处理，而通过溶解、冻融和干燥工艺制备的一种新型木质纤维素基材料。 通过长期大量的试验，本团队以木粉为原料，采用冻融法制备成功木质纤维素气凝胶，其工艺流程为：木质纤维素气凝胶材料不仅充分利用了生物质材料中的各种组分，而且依据气凝胶所具有的特殊性能，诸如极低的密度、极大的比表面积和极高的绝缘性等，可被广泛应用于组织工程、控释系统、血液净化、传感器、废水处理、色谱分析、生物医药等领域，还可在高效可充电电池、超级电容器、催化剂及载体、化妆品、气体过滤和超级高效隔热隔声材等有广阔的应用前景。 纳米纤丝化纤维素（nanofibrillatedcellulose）具有卓越的光学性能、机械性能和结构性能，在组织工程、纳米复合材料、纳米器件中有非常广泛的用途。事实上，木材细胞壁中的纤维素微纤丝（植物学术语）就是一种自然界中取之不尽的高性能纳米纤维化纤维素。木材中的纳米纤丝化纤维素，不但具有很高的长径比，还具有木材天然的可再生性、可循环性和可生物降解性。 20 世纪70 年代末，美国的Sandberg 等人使用高压匀质机从木材纸浆中分离出一种高长径比的纳米纤维素，其直径约为20nm，这是纳米纤丝化纤维素第一次正式露面。最初的研究者将纳米纤丝化纤维素称为微纤化纤维素（microfibrillated cellulose），直到现在许多学术文献和商业宣传仍在使用。但这让人感到困惑，因为这些纤丝的直径并不是微米级的。受此影响，许多文
用于染料吸附的甲基纤维素基气凝胶材料的制备及性能 Preparation and Adsorption Properties of Methylcellulose Aerogel Adsorbent for Dyes ： In order to remove dyes from printing and dyeing effluent ， a novel methylcellulose aerogel adsorbent based on methylcellulose （MC）and chitosan （CS）were developed. Discussion was made on the influence of ratio of methylcellulose and chitosan glutaraldehyde , concentration of cross-linking temperature , and aerogel density on the adsorption capacity and compression strength of aerogel ， with congo red （CR） and methylene blue （MB） as target object. And then the preparation process was optimized , and the results show that the adsorption capacities of aerogel based on methylcellulose for the anionic dyes CR and cationic dyes MB are as high as 518.12 and 237.86 mg/g respectively with the ratio of MC/CS of 6 : 4, the glutaraldehyde concentration 5% cross- linking temperature 50 °C, and the aerogel density , the compression
二、流程描述：流程框图、过程描述及生产控制手段 1. 试用流程框图和必要的文字描述聚乙烯的高压聚合生产工艺，并指出制备LDPE的主要影响因素是什么？ 聚合热大；乙烯高压聚合的转化率低；链转移反应容易发生；以氧为引发剂时，存在压力与氧浓度的临界值关系 乙烯压缩引发剂 配制和注入 聚合 聚合物与乙烯 单体的分离 后处理挤出 生产控制主要影响因素：温度与压力 2、试用流程框图和必要的文字描述聚苯乙烯的本体聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？ 分段聚合，逐步排除反应热，最终达到高转化率；聚合到一定程度，转化率约40％，分类出未反应单体循环使用；目前以分段聚合工艺为主优点：转化率接近100%，不必进行脱挥发份处理。缺点：为了提高转化率，聚 合最后阶段温度高达220°C，聚合过程温度变化大，分子量分布宽。 苯乙烯预聚合塔式聚合釜 连续聚合挤出切粒聚苯乙烯颗粒产品 生产控制主要影响因素：单体纯度、聚合反应速率、粘度和反应热、转化率、相对分子质量与反应温度、惰性气体保护 3、试用流程框图和必要的文字描述聚丙烯气相聚合生产工艺，并指出生产控制 的主要影响因素是什么？ Amoco气相 4、试用流程框图和必要的文字描述镍系顺丁橡胶聚合生产工艺，并指出生产控 制的主要影响因素是什么？ 溶液聚合制备顺丁橡胶的主要工序:催化剂、终止剂和防老剂的配制与计量丁二烯的聚合;胶液的凝聚;橡胶的脱水和干燥;单体、溶剂的回收和精制
催化剂：陈化方式、陈化条件、配制的浓度、用量和配比;单体浓度（丁油浓度）; 聚合温度;杂质 指标：门尼粘度灰分挥发份凝胶含量顺式 1，4 含量 ?温度：在固定的冷冻盐水进出口温度后， 通常是将丁油预冷或预热、改变催化剂/稀 释油进料量来控制； ?转化率：改变催化剂用量、配比或丁油浓 度、聚合温度或反应时间 ?门尼粘度：改变铝、硼或镍组分的用量， 改变聚合温度来调节 5．试用流程框图和必要的文字描述聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺，并指出制备PVC的主要影响因素是什么？ 聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺：
聚合物合成工艺学题库 一、选择题： 1. HDPE与LDPE进行比较，前者支链量( B )，机械强度( )，可应用于管材。 A. 少；低 B. 少；高 C. 多；低 D. 多；高 2. 在丁苯橡胶乳液聚合中，分别采用（ C ）低温聚合，和（）高温聚合；低温丁苯在（）方面优于高温丁苯。 A. 50℃，100℃，极性、弹性、老化性 B. 0℃，50℃，加工性能、色泽、老化性 C. 5℃，50℃，弹性、强度、加工性能 D. 0℃，50℃，极性、弹性、老化性 3. 氨基树脂可由下列哪一类化合物进行合成？（C ） A. 苯酚与甲醛 B. 二元酸与二元胺 C. 脲与甲醛 D.光气与双酚A 4. 本体聚合常采用分段聚合工艺，其目的是（B ） A. 降低反应温度 B. 导出反应热 C. 提高转化率 D. 简化工艺 5. 离子聚合过程，一般选择（D）工艺。 A. 悬浮聚合 B. 乳液聚合 C. 本体和悬浮 D. 本体和溶液 6.悬浮聚合与本体聚合工艺相比，前者（B ）。 A. 工艺简单，成本低 B. 导热效果好，产物纯度低 C. 转化率高，成本低 D. 后处理工艺简单 7. 乳液聚合生产过程中，破乳方法不包括（ B）。 A. 强烈搅拌 B. 加热 C. 加入电解质 D. 调节pH 8. 对于粘度很高流动性差的合成橡胶溶液聚合,反应釜应选择（ A）搅拌器。 A. 螺带式 B. 平浆式 C. 锚式 D. 旋浆式 9. 下列哪种温度不是国际通用的描述塑料的耐热性能的（ D ）。 A. 马丁耐热温度 B. 维卡耐热温度 C. 热扭变温度 D. 玻璃化温度 10. C4馏分中所含的丁烷、丁二烯、丁烯各异构体的沸点非常相近，可通过（ C ）的方法进行分离。 A. 闪蒸 B. 水蒸气蒸馏 C. 萃取精馏 D. 减压蒸馏 11. APP是指（ C）。 A. 全同聚丙烯 B. 间同聚丙烯 C. 无规聚丙烯 D. 高分子量聚丙烯 12. 用无机粉末做分散剂的自由基悬浮聚合结束后，用（ B ）洗涤以除去分散剂。 A. 稀碱 B. 稀酸 C. 去离子水 D. 十二烷基苯磺酸钠 13. BPO常常和（C ）组成氧化还原引发体系用于自由基聚合。 A. 亚硫酸钠 B. 硫代硫酸钠 C. 二甲苯胺 D. 硫酸亚铁 14. 石油裂解气经精制分离得到的主要产品中，丙烯收率为（ B ）。 A. 25%～26% B. 16%～18% C. 11%～12% D. 29%～30% 15. 下面哪种成型工艺不属于聚氨酯泡沫塑料的发泡成型工艺（D ）。 A. 手工发泡 B. 浇铸法 C. 喷涂法 D. 吹膜法 16. 溶聚丁苯与乳聚丁苯相比，前者在（ D）性能上占有优势。 A. 生热、滚动阻力 B. 抗湿滑、耐磨性 C. 耐化学药品 D. A和B 17. 能够界面缩聚的单体有：（ B ） A. 二元胺+二元酸 B. 二元酰氯+二元胺 C. 二元醇+二元酸 D. A和C 18. 酚醛树脂可由下列哪一类化合物进行合成？（A ） A. 苯酚与甲醛 B. 二元酸与二元胺 C. 脲与甲醛； D. 光气与双酚A 19. 熔融聚合的聚合中期的条件为（C ）。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压 20. 测定PP等规度时所采用的溶剂为（ B ）。 A. 沸腾正辛烷 B. 沸腾正庚烷 C. 水 D. 沸腾的芳烃
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 “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。 10. 乙烯高压聚合的影响因素有哪些？ 11. 对比管式反应器及釜式反应器生产高压聚乙烯的生产工艺。 12.聚乙烯的主要用途有哪些、可以采用哪些方法改进它的性能，开发新用途。 13.比较高压聚乙烯及聚苯乙烯的生产工艺流程，改进聚苯乙烯的性能，可采用哪些方法？ 14.试述聚苯乙烯和有机玻璃的优缺点及改性方向。 聚合物制备工程作业 北京化工大学 “聚合物制备工程”2012～ 2013年度 2nd semester 第一章绪论 聚合物生产过程 1.聚合物生产过程的基本内容包括什么？ 2.聚合物制备工程的内容主要包括哪些方面？ 3.举例说明如何选择某种聚合物的聚合实施方法？ 4.如何评价生产工艺合理及先进性。 5.思考题：开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？ 6.思考题：是否存在从聚合物单体到聚合物材料制品的最简化路线？ 举例说明。 聚合物工业与可持续发展 1.三烯、三苯是哪些化学品？简述三烯、三苯和乙炔的来源。 2.聚合物工业的原料来源有哪些？ 3.思考题：如何实现聚合物工业的可持续发展？ 4.思考题：可降解聚合物材料有哪些种类？此类材料的发展和使用具 有哪些意义？ 第二章聚合物制备工程基础 1.什么是聚合反应器？其最基本的特征是什么？ 2.按照操作方式分类，反应器可以分为哪些类型？各自有 何特点？ 3.平推流反应器、理想混合流反应器的定义与特点是什 么？ 4.在间歇反应器、平推流反应器、理想混合流反应器、多 级串联理想混合反应器中，反应物料浓度与反应时间的关系如何？ 5.反应器设计的基本要求是什么？ 6.反应器设计的物料衡算方程是什么？间歇反应器与理想 连续反应器的物料衡算方程是什么？ 7.间歇反应器、平推流反应器、理想混合流反应器、多级 串联理想混合反应器的设计方程分别是什么？ 第二章聚合物制备工程基础 8.在间歇釜式反应器中，己二酸与己二醇以等摩尔比，在70度下进行缩聚反应，生产聚酯树脂。硫酸为催化剂。由实验测得其反应速度方程为：其中：γA －－反应速度，消耗己二酸kmoles/l?min k －－反应速度常数，l/kmole?min C A －－己二酸的瞬时浓度，kmoles/l 据实验测定，70度时，k=1.97l/kmole?min ；己二酸的初始浓度CA0＝ 0.004kmoles/l ；若每天处理2400kg 己二酸，其转化率为90%，每批操作的辅助时间为1小时。采用单釜生产，装料系数Φ＝0.75，试计算间歇反应器的体积；若采用平推流反应器，求其有效体积；若采用单级理想混合反应器。求其有效体积；若采用四级串连理想混合反应器，求其有效体积。 9.己二酸与己二醇以等摩尔比，在70度下进行缩聚反应，生产聚酯树脂。硫酸为催化剂。由实验测得其反应速度方程为：其中：γA －－反应速度，消耗己二酸kmoles/l?min k －－反应速度常数，l/kmole?min C A －－己二酸的瞬时浓度，kmoles/l 据实验测定，70度时，k=1.97l/kmole?min ；己二酸的初始浓度CA0＝ 0.004kmoles/l ；每天处理2400kg 己二酸；（1）采用四级串连理想混合反应器，每个反应器的有效体积均为0.55m3，求其最终己二酸的浓度及其转化率？ 2A A kC =γ2A A kC =γ 1、一般而言聚合物的生产过程由原料的制备或精制、催化剂体系的准备与精制、聚合过程、分离过程、处理过程（脱水干燥）、回收过程组成。 2、停留时间的测定方法主要有阶跃示踪法和脉冲示踪法分别测定停留时间分布 函数F(t)和时间分布密度函数E(t)，两者的关系是。 3、石油化学工业上的三烯、三苯是指乙烯、丙烯、丁二烯；苯、甲苯、二甲苯。 4、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 。 5、连锁聚合常用的实施方法包括悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合、溶液聚合。逐步聚合常用的实施方法包括熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚。 6、在工业生产中镍系顺丁橡胶的催化剂包括环烷酸镍，三异丁基铝，三氟化硼 乙醚络合物。采用铝镍陈化，稀硼单加的加入方式。 7、在工业生产中可采用界面缩聚、熔融缩聚等实施方法制备双酚A型聚碳酸酯。 8、PET的主要工业技术路线是直接法和酯交换法，其主要实施方法是熔融缩聚 和固相缩聚。 9、ACR乳液聚合中主要成粒机理是胶束成粒， PMMA乳液聚合中主要成粒机理是 胶束成粒，PMMA悬浮聚合成粒机理是珠状成粒，PVC悬浮聚合中主要成粒机理是 粉状成粒。 10、乳液聚合中可能的成粒机理包括：胶束成粒（主要）、低聚物成粒、单体液 滴成粒。 11、聚合物工业中的三大合成材料包括合成树脂、合成橡胶、合成纤维。 12、PVC（种子聚合公艺）工业生产通过温度控制聚合物分子量和颗粒分布；乳 液丁苯ESBR(连续聚合工艺)工业生产通过硫醇（链转移剂）调节聚合物分子量； 聚烯烃工业生产通过氢气控制聚合物分子量。 13、E-SBR控制共聚组成：转化率；ACM（半连续）控制共聚组成：半连续聚合 工艺； 14、PA66生产控制反应物等摩尔比是通过制备己二酸己二胺（66盐）实现。PET 生产控制反应物等摩尔比是通过制备对苯二甲酸二乙二醇酯及其低聚物实现。(工艺技术)聚合物合成工艺习题集
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