聚合物合成工藝學復習資料筆記考題四川大學華南理工大學

聚合物合成工藝學

1聚合反應釜中攪拌器的形式有哪些？適用范圍如何？

①常用攪拌器的形式有平槳式、旋槳式、渦輪式、錨式以及螺帶式等；

②渦輪式和旋槳式攪拌器適于低粘度流體的攪拌;平槳式和錨式攪拌器適于高粘度流體的攪

拌；螺帶式攪拌器具有刮反應器壁的作用，特別適用于粘度很高流動性差的合成橡膠溶液聚

合反應釜的攪拌。

2簡述合成樹脂與合成橡膠生產過程的主要區(qū)別。

—合成橡膠生產中所用的聚合方法主要限于自由基聚合反應的乳液聚合法和離子與配位聚

合反應的溶液聚合法兩種。而合成樹脂的聚合方法則是多種的。合成樹脂與合成橡膠由于在

性質上的不同，生產上的差別主要表現在分離過程和后處理過程差異很大：

①分離過程的差異：合成樹脂，通常是將合成樹脂溶液逐漸加入第二種非溶劑中，而此溶劑

和原來的溶劑是可以混溶的，在沉淀釜中攪拌則合成樹脂呈粉狀固體析出。合成橡膠的高粘

度溶液，不能用第二種溶劑以分離合成橡膠，其分離方法是將高粘度橡膠溶液噴入沸騰的熱

水中，同時進行強烈攪拌，未反應的單體和溶劑與一部分水蒸氣被蒸出，合成橡膠則以直徑

10—20mm左右的橡膠析出，且懸浮于水中。經過濾、洗滌得到膠粒。

②后處理過程的差異：

合成樹脂后處理方框圖：

-----?干燥一?干燥的粉狀合成樹脂一?包j—?粉狀合成樹脂商品

潮濕的粉狀穩(wěn)1劑等

合成樹脂粒狀塑料一?均勻化

匚干燥一干燥的粉狀合成樹脂一混［一X包裝f粒狀塑料

制品

合成橡膠后處理方框圖：

潮濕的粒狀合成橡膠一f干燥一?壓塊~?包裝一?合成橡膠制品

3、高分子合成工業(yè)的“三廢”是如何產生的？怎樣處理？什么是“爆炸極限”？

①高分子合成工業(yè)所用的主要原料一單體和有機溶劑，許多是有毒的，甚至是劇毒物質。由

于回收上的損失或設備的泄漏會產生有害或有臭味的廢氣、粉塵污染空氣和環(huán)境。聚合物分

離和洗滌排除的廢水中可能有催化劑殘渣、溶解的有機物質和混入的有機物質以及懸浮的固

體微粒。這些廢水如果不經過處理排入河流中，將污染水質。此外，生產設備中的結垢聚合

物和某些副產物會形成殘渣，因此高分子合成工業(yè)與其他化學工業(yè)相似，存在著廢氣、粉塵、

廢水和廢渣等三廢問題。

②對于三廢的處理，首先在進行工廠設計時應當考慮將其消除在生產過程中，不得已時則考

慮它的利用，盡可能減少三廢的排放量。必須進行排放時，應當了解三廢中所含各種物質的

種類和數量，有針對性地進行回收利用和處理，最后再排放到綜合廢水處理場所。不能用清

水沖淡廢水的方法來降低廢水中有害物質的濃度。

③一種可燃氣體、可燃液體的蒸汽或有機固體和空氣混合時，當達到?定的濃度范圍，遇火

花就會引起激烈爆炸?？砂l(fā)生爆炸的濃度范圍叫做爆炸極限。

4、簡述乙烯在高聚物合成方面的重要性。

一乙烯可以合成各種單體，從而得到各種合成樹脂與合成橡膠。

例如：

CH2=CH2一聚乙烯CH2=CH2+CH3-CH=CH2一乙丙橡膠

CH2=CH2+C12+O2—CH2cLeH2C1—CH2cHe1一聚氯乙烯

CH2=CH2+CH3co0H+02—CH2=CH-OOCCH3一聚乙酸乙烯酯一聚乙烯醇一維綸樹脂

5、如何選擇自由基聚合的引發(fā)劑？

一首先，根據聚合操作方式和反應溫度條件，選擇適當分解速度的引發(fā)劑。

第二,根據引發(fā)劑的分解速度隨溫度的不同而變化,所以要根據反應溫度選擇合適的引發(fā)劑。

第三，根據分解速度常數選擇引發(fā)劑。

第四，根據分解活化能（E”選擇引發(fā)劑。

第五，根據引發(fā)劑的半衰期選擇引發(fā)劑。

6、在自由基聚合生產中，主要采用什么方法控制產品的平均分子量？

一控制平均分子量的手段：（1）嚴格控制引發(fā)劑的用量，?般僅為千分之兒；（2）嚴格控

制反應溫度和其他反應條件；（3）選擇適當的分子量調節(jié)劑并嚴格控制其用量。

在實際生產中，由于聚合物品種不同，采用的控制手段各有所側重，根據主要影響因素來

選擇控制手段。

7自由基聚合反應的實施方法有哪幾種？分別能生產哪些主要的高聚物品種？

自由基聚合反應的實施方法有哪幾種？分別能生產哪些主要的高聚物的品種？

一高分子聚合反應實施方法有自由基聚合（本體聚合、乳液聚合、懸浮聚合、溶液聚合）；

離子與配位聚合（本體聚合、溶液聚合）。

本體聚合生產的主要品種：LDPE、PS、PMMA等。懸浮聚合生產的主要品種：PVC、

EPS、AS、ABS、PMMA,PTFE等。乳液聚合主要產品：合成樹脂如PVC、聚醋酸乙烯、

聚丙烯酸酯等，合成橡膠如SBR、NBR、CR。

8比較懸浮聚合和乳液聚合、本體聚合的優(yōu)缺點。

一懸浮聚合的特點：優(yōu)點：用水作為連續(xù)相，聚合反應熱易除去；操作安全；反應體系粘度

較低；溫度易控制；分離較容易；產品純度較乳液聚合的高。缺點：分散體系不穩(wěn)定，間歇

法生產。

乳液聚合的特點：優(yōu)點：聚合反應熱清除較容易；反應體系粘度低；分散體系的穩(wěn)定性

優(yōu)良，可連續(xù)操作；產品乳液可直接用作涂料、粘合劑、表面處理劑。缺點：分離過程較復

雜，產生大量廢水，直接干燥能耗大；聚合物雜質含量較高。

本體聚合的特點：優(yōu)點：無反應介質，工藝過程簡單。缺點：聚合反應熱的散發(fā)困難,

反應溫度難以控制，一般先進行預聚合，排除部分反應熱；反應后期粘度大，單體反應不易

進行完全。

9破乳方法有哪些？乳液聚合工業(yè)生產中采用什么方法破乳？

一破乳方法：加電解質；改變PH值；冷凍破乳；機械破乳；稀釋破乳。工業(yè)生產中采用破

乳的主要方法是在乳膠中加入電解質并且改變pH值。

10名詞解釋

Ziegler-Natta催化劑：中文譯名“齊格勒-納塔”催化劑，山三乙基鋁與四氯化鈦組成，

是一種優(yōu)良的定向聚合催化劑。催化劑又稱觸媒，可以組合成Ziegler-Natta觸媒的化

合物種類相當多，Ziegler-Natta觸媒可由下列的化合物組合而成：周期表中第IV到

第VIII族的過渡金屬化合物，和周期表中第I到第III族的金屬所組成的有機金屬化合

物。其中過渡金屬化合物為觸媒，而有機金屬化合物為助觸媒。

爆炸極限：可燃物質與空氣或氧氣必須在一定濃度范圍內均勻混合，形成預混氣，遇火

源才會發(fā)生爆炸，這個濃度范圍成為爆炸極限，或爆炸濃度極限

逐步加成反應:某些單體的官能團可按逐步反應的機理相互加成而獲得聚合物，但又不會

析出小分子副產物，這種反應稱為逐步加成聚合反應。

界面縮聚：兩種單體分別溶解在水及與水不相混溶的有機溶劑中，在常溫常壓下，在水和

有機溶劑的界面進行縮聚反應的方法。

工程塑料:是指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及

抗老化性均優(yōu)的塑料。

11、離子聚合與配位聚合反應在工業(yè)上有哪些應用？聚合實施方法有哪些？為什么不能采

用懸浮聚合和乳液聚合生產？

一①陽離子聚合反應

工業(yè)應用：聚異丁烯：聚乙烯亞胺；聚甲醛。此外還可以合成端基為某功能團的聚合物,

具有功能性懸掛基團的聚合物，嵌段共聚物，大單體。

實施方法：乙烯基單體或某些雜環(huán)單體在陽離子引發(fā)劑作用下生成相應陽離子進行聚合

的反應

陰離子聚合反應

工業(yè)應用：合成分子量甚為狹窄的聚合物；合成利用先后加入不同種類單體進行陰離子

聚合的方法合成AB型，ABA型以及多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物；利用

在聚合反應結束時需要加入終止劑這一點，合成某些具有適當功能團端基的聚合物。

實施方法:有兩種情況，一是聚合引發(fā)劑和單體分子之間有兩個電子轉移而生成一個鍵;

二是單電子轉移而不生成鍵，首先生成自由基離子，然后二聚成為雙離子。

配位聚合反應

工業(yè)應用：合成樹脂中HDPE、聚丙烯及其共聚物；合成橡膠中順丁橡膠（BR）、順式

聚異戊二烯（合成天然橡膠）以及乙烯-丙烯-二烯燃三元共聚物（乙丙橡膠）。

實施方法：乙烯和a-烯煌的配位聚合、1,3-烯燃配位聚合。

②原因：離子聚合與配位聚合都使用相應的催化劑進行催化聚合反應，由于有些催

化劑對H9的作用是靈敏的?；蛴捎诜磻^程中生成的碳正離子增長鏈（??UX）、

碳負離子增長鏈（?-、陰離子配位鍵對HzO的作用是靈敏的，所以不能采用

為反應介質。因此與游離基聚合不同，不能采用以出0為反應介質的懸浮聚合生

產方法和乳液聚合生產方法進行生產。而采用無反應介質的本體聚合方法或有反應介

質存在的溶液聚合方法。

12、工業(yè)上用于生產線型縮聚高聚物的方法有哪些？各有何特點？

一熔融縮聚特點：優(yōu)點是生產工藝過程簡單生產成本低，可連續(xù)法生產直接紡絲，聚合設備

的生產能力高。缺點是反應溫度高，要求單體和縮聚物在反應溫度下不分解，單體配比要求

嚴格，反應物料粘度高，小分子不易脫除，局部過熱可能產生副反應，對聚合設備密封性要

求高。廣泛用于大品種縮聚物。

溶液縮聚特點：優(yōu)點是溶劑存在下可降低反應溫度避免單體和產物分解，反應平穩(wěn)易控

制，可與產生的小分子共沸或與之反應而脫除，聚合物溶液可直接用作產品。缺點是溶劑可

能有毒、易燃，提高了成本，增加了縮聚物分離、精制、溶劑回收等工序，生產高分子量產

品時須將溶劑蒸出后進行熔融縮聚。適用于單體或縮聚物熔融后易分解的產品生產。

界面聚合的特點：優(yōu)點是反應條件緩和，反應時不可逆的，對兩種單體的配比要求不嚴格。

缺點是必須使用高活性單體，需要大量溶劑，產品不易精制。適用于氣液相、液-液相界面

縮聚和芳香族酰氯生產芳酰胺等特種性能聚合物。

固相縮聚的特點：優(yōu)點是反應溫度低于熔融縮聚溫度，反應條件緩和。缺點是原料需充

分混合，要求達一定細度，反應速度低，小分子不易擴散脫除。適用于提高已生產的縮聚物

的分子量以及難溶的芳族聚合物的生產。

13、簡述影響線型縮聚高聚物分子量的影響因素。

一①線型高分子量縮聚物生產過程中單體轉化率的高低對產品的平均分子量產生重要影響；

②縮聚物生產過程中兩種二元官能團單體的摩爾比應嚴格相等，而加入適量的一元官能團單

體以控制產品的平均分子量；

③縮聚反應生成的小分子化合物須及時用物理方法或化學方法除去，其殘存量對聚合度產生

明顯影響。

14、具有反應活性的低聚物可分為哪兩類？各舉兩例。

一具有反應活性的低聚物有（1）反應性官能團為可發(fā)生縮聚反應的合成樹脂：酚醛樹脂、

氨基樹脂、醇酸樹脂、有機硅樹脂等。（2）反應性官能團為不能發(fā)生縮聚反應的合成樹脂：

不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、端羥基聚酸或聚酯等。

15、生產聚氨酯的主要原料有哪些？簡述聚氨酯的合成原理。

一聚氨酯（PUR）：塑料、橡膠、合成纖維、涂料、粘合劑。是世界五大塑料之一，主要產

品是泡沫塑料，占78%。生產聚氨酯原料有異氟酸酯，多元醇化合物（包括聚酸多元醇，

聚酯多元醉，其他類型的多元醉）。

聚氨酯的合成原理：1.異氟酸酯的化學反應：（1）異氟酸酯與含活潑氫化合物間的反應；

2.異氟酸酯的自聚反應：（1）芳香族異氟酸酯的二聚反應（2）異氟酸酯的三聚反應（3）異

氟酸酯的線型聚合反應（4）異氟酸酯的脫二氧化碳縮聚反應；3.二元（或多元）異系酸酯

和二元（或多元）醇：（1）步法，由異氟酸酯和醇直接反應，如雙組分的聚氨酯粘合劑，聚

氨酯泡沫塑料也可由一步法直接合成（2）兩步法（預聚體法），第一步：合成預聚體，二

元醇和過量的二元異氟酸酯反應，生成兩端皆為-NCO基團的加成物。第二步：預聚體進行

擴鏈反應和交聯(lián)反應。（3）擴鏈反應；（4）交聯(lián)反應。

16、PE的主要品種有哪些？各有什么特點？生產方法如何？簡述工藝流程（寫典型工藝）。

影響PE性能的因素有哪些？

TD主要品種有：（1）高壓低密度聚乙烯（LDPE）0.915~0.930g/cm3；（2）線型低密度

和中等密度聚乙烯（LLDPE）0.915?0.94g/cm3；（3）高密度聚乙烯（HDPE）0.96?0.97g/cm3。

此外，還有超高分子量聚乙烯、改性聚乙烯（交聯(lián)、氯化、氯磺化、接枝）等品種。

②其品種特點：（1）LDPE：支鏈多，結晶度低，密度低：用途：薄膜（農膜、包裝膜）、

涂層、注塑產品等；方法：本體聚合。（2）HDPE：支鏈少，結晶度高，密度高；用途：

注塑、吹塑、擠出；方法：配位聚合，淤漿法、溶液法和氣相法。（3）LLDPE：由共聚單

體引入短支鏈，結晶度低，密度低；用途：薄膜、注塑、滾塑、擠塑；

③方法：氣相法（本體聚合），溶液法，淤液法。

工藝流程圖

1LDPE

高壓下經自由基聚合得到。

（1）原料準備

乙烯純度99.95%以上，單程轉化率15?30%,循環(huán)使用；

分子量調節(jié)劑：丙烯、丙烷、乙烷；

其他添加劑：抗氧劑、潤滑劑、開口劑、抗靜電劑等。

（2）催化劑配制

引發(fā)劑：氧或過氧化物

（3）聚合過程氣相本體

聚合條件：溫度130?350℃,

壓力122?303MPa,

聚合停留時間15s?2min。

4）單體回收與PE后處理

單體回收：高壓分離器、低壓分離器。

PE后處理：加入抗氧劑等助劑、混合at”隹蠟機

造粒、二次造粒。

2LLDPE

3I乙蠟

（1）氣相法（本體聚合）

Unipol工藝采用流動床反應器，由美國聯(lián)碳公司（UCC）開發(fā)，現已成為使用最髀廊理

重要的LLDPE生產技術，約有50%的LLDPE采用該工藝生產。

以SiO2為我體，Mg-Ti-ED催化體系，活性已高達300』00Kg蟠豌合的禹喇茂金屬催

化劑開始用于該工藝。

最大單線生產能力已達30萬噸/年。

反應條件：溫度90?100℃；壓力2.07MPa；單程轉化率2%,反應熱靠循環(huán)氣帶走。

英國BP公司Innovene工藝，與Unipol相似。

⑵溶液法

單體帚用A?:

單程轉化率高達88?95%,但需

回收溶劑，流程長、設備多、投

資較大。

加拿大Dupont公司的Sclair

工藝：采用V-Ti改性的齊格勒乙端

**單懷

催化劑，以環(huán)己烷為溶劑，反應常劑

溫度100?300℃,壓力10.79?

16.67MPa,物料在反應器中停留

時間＜20min,單程轉化率95%,

最大單線生產能力30萬噸/年，

反應器容積1.5m3。

美國Dow化學公司的Dowlex

工藝：以飽和異構烷煌C8?C9

為溶劑。

IS9-4中而喀濃怯旅程明

⑶淤液法

主要用來生產HDPE。美國Phillips公司通過改進催化劑調整工藝條件，使原來生產HDPE

的環(huán)管淤液法能生產LLDPE。以異丁烷為溶劑，1-丁烯或1-己烯為共聚單體，催化劑為鋁

系。反應溫度70?80℃,壓力3?4MPa,停留時間lh,乙烯轉化率＞97%。

福棒海循環(huán)

1IWJ

密度

聚乙

烯

Z.M

共成早體

(HDPE)

日本三井汕化淤漿法工藝

HDPE既包括乙烯均聚物，也包括乙烯與少量a烯姓的共聚物，密度在0.940及以上，結晶

度較高。(UHMWPE完全沒有支鏈，因相對分子量很高，結晶度低，密度只有0.93g/cm3)

配位聚合，催化劑及生產工藝與LLDPE相似，主要采用淤漿法、溶液法和氣相法。

1主要原料：單體乙烯；分子量調節(jié)劑氫氣；共聚單體丙烯或1-丁烯；反應介質己烷。

2催化劑配制(Z-N催化劑)

PZ催化劑；淡棕色或灰色粉末，鈦、鋁、鎂、氯、氧等；

反催化劑：含三乙基鋁(wt)95.5%o

3聚合：2個聚合釜串聯(lián)或并聯(lián)，每釜90m3。

聚合控制參數：漿液濃度、溫度、液面、時間、加料等。

聚合物性質控制：熔體指數、密度、非牛頓指數。

4分離和干燥：臥式離心機、蒸氣管回轉干燥器。

5造粒：加抗氧劑、鹵素吸收劑、紫外線穩(wěn)定劑等助劑，造粒機擠出造粒。

@r影響PE性能的因素：密度是影響聚乙烯性能的主要因素，密度增加，對氣體的屏蔽性、

硬度、耐磨性、拉伸強度、剛性、耐熱性、耐化學腐蝕性及表面光潔度等性能提高；降

低密度則柔韌性、耐應力破裂性、透明性及伸長性提高，冷流性和收縮率降低。此外，

聚乙烯的分子量及其分布對其性能也產生重要影響。

17PP的生產方法有哪些？簡述工藝流程

—PP有等規(guī)、間規(guī)、無規(guī)三種立體異構物，工業(yè)生產的PP要求等規(guī)PP含量在95%以上。

采用配位聚合。生產方法：溶劑淤漿法，間歇液相本體PP。

間歇液相本體聚合法：單釜間歇操作，反應釜容積多為12m3；原料丙烯主要來自煉廠氣，

純度＞99.5%；催化劑采用Z-N催化劑體系，用高純度H2調節(jié)PP分子量。反應條件：操

作壓力3.3?3.5MPa,溫度75?80℃,時間3?6h,轉化率70%左右。反應達到“干鍋”狀態(tài)

時，回收未反應的丙烯，回收壓力1.0?L2MPa。從反應釜出來的物料進入閃蒸釜，通N2

置換丙烯，通空氣使催化劑脫活，得到粉狀的PPo

II化劑

圖9-11液相本體法聚丙烯工藝流程簡圖

1一丙烯BL2一丙攆系，3—「埠塔，4一脫氧塔,$-T?聳塔I6—內《升址Uh7—活化劑津，

8—活化剜計量罐,9一氧氣鈉瓶t10一氫，計?蟀，t】一聚☆釜，12熱水筆；13一熱水泥：14?分離酢,

15—火蒸去活：16一分離器117一丙烯冷果器，18-丙嬸回收也，19一農空墩沖貨:2。一真空裝

采用液相預聚合、液相

均聚和氣相共聚相結合的

方法：液相均聚反應一般都

采用兩組串聯(lián)的環(huán)管反應

器，每組反應器由四根管子

組成。預聚合后催化劑淤漿

先進第一組環(huán)管反應器，另

加丙烯和H2;再送到第二

組環(huán)管反應器，另加丙烯和

H2；淤漿質量分數保持在

55%左右。反應溫度40~

70℃,壓力3?3.5MPa。聚

合物淤漿從第二組反應器

底部出來，經過一條加熱管

（閃蒸線），使單體全部汽化,

進入旋風式閃蒸罐分離。

18聚苯乙烯類樹脂主要有哪些？分別采用什么方法生產？畫出方框流程圖。

一聚苯乙烯類樹枝主要有：通用型PS；可發(fā)性PS；苯乙烯-丙烯希共聚樹脂；高抗沖PS；

苯乙烯-馬來酸酢共聚樹脂；苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚樹脂；丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚

樹脂（ABS）,

1通用型采用方法：本體聚合法，溶液本體法（改良本體法）和懸浮聚合法。

?nvAI_C

聚合條件:

預聚溫度80~120℃,轉化

率20-50%；

聚合溫度120~180℃,轉7

化率55-95%：

物料停留時間：4~8小時。

溶劑用量為2%?30%。

后處理：送入閃蒸器脫除可揮發(fā)

組分。

閃蒸罐

閃蒸器轉膜蒸發(fā)器

脫揮發(fā)擠出

機

2.懸浮聚合法

油相：苯乙烯、共聚單體、引發(fā)劑、鏈轉移劑等；

水相：去離子水、分散劑（無機分散劑）。

引發(fā)劑：多采用混合引發(fā)劑；

主分散劑：常用磷酸三鈣（磷酸鈉+氯化鈣）；

助分散劑：表面活性劑如石油磺酸鈣等。

反應溫度80~140℃；時間5?24h,,般8~9h。

與本體法相比，懸浮法產品透明度較差，質量不如本體法穩(wěn)定，自動化程度較低，運轉

成本較高，且有大量污水排出。因此，懸浮法生產GPPS已逐漸被淘汰，現主要用于苯乙烯

共聚物及可發(fā)性PS（EPS）的生產。

高抗沖聚苯乙烯采用方法：木體法、本體-懸浮法等，多用本體法，工序如下：

橡膠一溶解一本體預聚一本體聚合一擠出造粒一產品

發(fā)泡聚苯乙烯采用方法:用戊烷或

戊烷混合物作發(fā)泡劑，采用懸浮聚

合法,制備工藝有一步浸漬法和兩

步浸漬法之分。一步法：將單體、

引發(fā)劑、分散劑、水、發(fā)泡劑和其

臺

他助劑一起加入反應釜內,聚合得槽

到含發(fā)泡劑的珠粒樹脂,發(fā)泡劑一

般應在聚合轉化率達90%以上加

入。二步法（又稱后浸漬法）：el

擠出機

苯乙烯、水、分散劑、引

發(fā)劑一聚合f洗滌一離心脫水一

干燥f篩分f料倉ui

水、發(fā)泡劑、分散劑一浸ifi拉機

圖聚乙烯懸浮聚合流程圖

漬f洗滌f脫水干燥f包裝9-19

丙烯懵-苯乙烯共聚樹脂采用方法:本體法、懸浮法制得，其中本體法占絕對優(yōu)勢。本體法:

聚合熱的移除單靠夾套冷卻遠遠不夠，最有效的移熱方法是不斷加入冷的單體，讓部分單體

和溶劑蒸發(fā)也是移熱的好措施?？刹捎脝胃獫M料聚合工藝、單釜不滿料聚合工藝、雙釜串聯(lián)

滿料聚合工藝。

ABS

樹脂

采用

方法:

乳液

聚合

法、本

體聚

合法、

本體-

懸浮

法、乳

液-懸

圖9-36檢浮法聚藏乙烯生產流程圖浮法

及乳液-本體法。

19氯乙烯的生產方法有哪些？生產工藝及其產品各有何特點？畫出方框流程圖。

一聚氯乙烯生產方法：自山基懸浮聚合（主要方法），乳液聚合，微懸浮聚合。

PVC懸浮聚合法工藝：工藝條件控制：反應溫度波動±0.2℃。單體：純度＞99.98%：反

應介質：去離子水；主分散劑：纖維素酸、聚乙烯醇、明膠；助分散劑：表面活性劑；引發(fā)

劑：多用復合引發(fā)劑。聚合溫度50?60℃。其他助劑：鏈終止劑、鏈轉移劑、抗魚眼劑、

防粘釜劑等。

本體聚合：本體聚合用液態(tài)

氯乙烯（VC）作懸浮劑，PVC

不溶于VC,在攪拌下生成顆

粒，成粒機理與懸浮聚合法相

似。（1）預聚合采用立式不

銹鋼熱壓釜，容積8?25m3,

聚合溫度62?75℃,轉化率

7?12%,反應時間30min?（2）

聚合反應釜現采用立式聚

合釜，容積12?50m3,反應

時間3~9小時。優(yōu)點：不需

要經過干燥工序，設備生產能圖-3“氯乙播本體聚合生產優(yōu)程圖

1一.乙帚尤修,2-期K量,3—聚合反應4一聚氣乙始忙情、5-鹿風分唐竹；6—帶子17—研磨游；

力大，生產成本低，產品性能

8—新/耨18?過津1。一冷凝器J11一真空泵，】2SU13_及機；乂一氯乙希何收裝置

好，三廢少。缺點：未反應的

單體難以充分脫除，會產生10%的大顆粒，須經篩分、研磨為合格品。

乳液聚合：用于生產PVC糊樹脂，制作人造革、泡沫塑料、搪塑制品。

微懸浮聚合：微懸浮聚合分兩個階段：均化階段和聚合階段。均化是將油溶性引發(fā)劑、

乳化劑、水、單體等借助均勻分散設備，使之形成均勻乳液：聚合是將均化好的細小單體液

滴按懸浮聚合方式進行升溫聚合。特點：含固量高，穩(wěn)定性高，設備投資大，能耗大。

20出酚醛樹脂、氨基樹脂的

主要單體及聚合反應。

一酚醛樹脂原料：酚類：主要

是苯酚；醛類：以甲醛為主。

縮聚反應兩步：I羥甲基化

反應；II縮合反應。強酸催

化：反應II快，熱塑性酚醛樹

脂（酸法樹脂）。堿催化：反

應I快，生成多羥甲基衍生

物，受熱后可固化，熱固性酚

醛樹脂（堿法樹脂）。

氨基樹脂原料：氨基化合物：

胭（H2N-CO-NH2）最重要，三

聚氟胺次之；醛類化合物：甲

醛水溶液?？s聚反應兩步：I田942乳液法案氯乙飾鏟而隹圖

羥甲基化反應；II縮合反應。

間歇法生產，以六亞甲基四胺為催化劑，縮聚后得氨基樹脂水溶液，經處理后得電玉粉、玻

纖模壓料。

21寫出環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂的主要單體、固化劑及固化機理。

一環(huán)氧樹脂原料：雙酚A、環(huán)氧氯丙烷，NaOH為催化劑。反應分兩步進行：I開環(huán)加成；

H脫除HC1形成環(huán)氧基團。環(huán)氧樹脂固化機理：1催化固化機理（1）路易氏酸作用下為陽

離子聚合機理（BF3）（2）路易氏堿作用下為陰離子聚合機理（叔胺）；2固化劑參與固化

反應的固化機理（1）胺類與環(huán)氧樹脂的固化反應，伯胺基含有兩個活潑氫，可與兩個環(huán)氧

基反應。（2）酸酎與環(huán)氧樹脂的固化反應（酯化反應）。環(huán)氧樹脂固化劑：（1）胺類固化劑

（活性大，可室溫固化），（2）酸酊固化劑。

不飽和聚酯樹脂原料：不飽和二元酸：順丁烯二酸或其酸酎（馬來酸酎）；飽和二元酸：鄰

苯二甲酸酊、間苯或對苯二甲酸等；二元醇：丙二醇、二乙二醇等。不飽和聚酯樹脂的固化

過程：1固化劑自由基引發(fā)劑：BPO、過氧化甲乙酮等；活化劑（促進劑）：環(huán)烷酸鉆、

二甲基苯胺等（室溫）。2凝膠和固化。

22工程塑料有哪些？說明其聚合方法。

一通用工程塑料：聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、聚苯醛（PPO）、聚對

苯二甲酸酯類（PBT,PET）。

聚酰胺的合成與生產流程：尼龍-1010的合成原理

皂化氨化加氫

魂麻油-?癸二酸＞癸二月青癸二胺

堿裂脫水

精制

精癸二酸_______________________________

中和

V

尼龍-1010鹽_!!^主―尼龍-1010

縮聚

聚碳酸酯（PC）的合成方法：（1）酯交換法雙酚A與碳酸二苯酯在高溫、高真空條件下熔

融縮聚；（2）光氣法（主要方法）光氣和雙酚A在常溫、常壓下進行界面縮聚。

聚甲醛（POM）的合成化學：1甲醛的聚合；高純度的無水甲醛可以進行陰離子或陽離子聚

合，工業(yè)上采用陰離子聚合，對單體甲醛純度要求高。2三聚甲醛的聚合三聚甲醛是碳氧

原子構成的六元雜環(huán)，在陽離子型引發(fā)劑引發(fā)下可開環(huán)聚合。聚合工藝主要采用本體聚合和

溶液聚合。

聚苯醛（PPO）合成與生產工藝2,6-二甲基苯酚與氧發(fā)生氧化-偶合反應；溶液縮聚法:以此

噬、苯、氯苯為反應介質；沉淀縮聚法：將溶劑和沉淀劑混合作為反應介質。

聚合物合成工藝學一習題指導

1.簡述高分子材料的主要類型，主要品種以及發(fā)展方向

答:天然高分子和合成高分子.天然-棉麻等;合成-塑料橡膠纖維等.向耐候性，耐熱性，耐

水性,功能性，環(huán)保性合成高分子發(fā)展

2.高分子合成材料的生產過程

答：1）原料準備與精制過程特點:單體溶劑等可能含有雜質，會影響到聚合物的原子量，進

而影響聚合物的性能，須除去雜質意義:為制備良好的聚合物做準備2）催化劑配制過程特

點:催化劑或引發(fā)劑的用量在反應中起到至關重要的作用，需仔細調制.意義:控制反應速

率，引發(fā)反應3）聚合反應過程特點:單體反應生成聚合物，調節(jié)聚合物的分子量等，制取所

需產品意義:控制反應進程，調節(jié)聚合物分子量4）分離過程特點:聚合物眾位反應的單體

需回收，溶劑，催化劑須除去意義:提純產品，提高原料利用率5）聚合物后處理過程特

點:聚合物中含有水等;需干燥.意義:產品易于貯存與運輸6）回收過程特點:回收未反應

單體與溶劑意義:提高原料利用率，降低成本,防止污染環(huán)境

3.簡述高分子合成材料的基本原料（即三烯三苯乙快）的來源

答:石油化工路線煤炭路線其他原料路線

4.簡述石油裂解制烯煌的工藝過程

答:石油裂解裝置大多采用管式裂解爐.石油裂解過程是沸點在350C左右的液態(tài)燒，在稀釋

劑水蒸氣的存在下，于750-820高溫裂解化為低級烯煌,二烯煌的過程

5.畫出C4微分制取丁二烯的流程簡圖，并說明采用兩次萃取.精儲及簡單精微的目的

答:萃取精微是用來分離恒沸點混合物或揮發(fā)度相近的液體混合物的特殊精儲方法.以上操

作過

程目的是為了得C4微分中的丁烷，丁烯與丁二烯分離.簡單精儲則是為了出去甲基乙快,2-

順丁

烯1,2-丁二烯與高沸點物

6.試述合成高分子材料所用的單體的主要性能,在貯存，運輸過程中以及在使用時應注意那些

問題？

答:主要性能:能夠發(fā)生聚合反應的單體分子應當含有兩個或兩個以上能夠發(fā)生聚合反應

的活性

官能團或原子，僅含有兩個聚合活性官能度的單體可以生成高分子量的線形結構高分子化

合物，

分子中含有兩個以上聚合活性官能度的單體則要求生產分子量低的具有反應活性的聚合

物1）防

止與空氣接觸產生易爆炸的混合物或產生過氧化物2）提供可靠的措施保證在任何情況下

貯罐不

會產生過高的壓力,以免貯罐爆炸3）防止有毒易燃的單體泄露出貯罐管道泵等輸送設備4）

防止

單體貯存過程發(fā)張自聚現象，必要時添加阻聚劑5）貯罐應當遠離反應裝置以免減少著火危

險

6）為防止貯罐內進入空氣高沸點單體的貯罐應當采用氮氣保護.為防止單體受熱后產生自

聚現

象,單體貯罐應當防止陽光照射并且采取隔熱措施;或安裝冷卻水管，必要時進行冷卻.

7.自由基集合過程中反應速度和聚合物分子量與哪些因素有關?工藝過程如何調節(jié)？

答:影響因素:聚合反應溫度，引發(fā)劑濃度，單體濃度，鏈轉劑種類和用量.反應溫度的升高，

所得聚合物的平均分子量降低嚴格控制引發(fā)劑用量，?般僅為千分之兒，嚴格控制反應溫度

在一

定范圍內和其他反應條件;選擇適當的分子量調節(jié)劑并嚴格控制其用量，由于聚合物品種的

不

同，采用的控制手段可能各有側重，如PVC生產中主要定向單體轉移，而速度與溫度無關

8.一苯乙烯的本體聚合為例，說明本體聚合的特點

答:預聚合:原料苯乙烯自苯乙烯車鑒定師送到苯乙烯貯槽,在高位槽中進行預聚，反應溫度

為

80--100C,聚合物濃度高，預聚溫度可提高到115-120C.而后反應后聚合，在聚合塔內再升

溫，循環(huán)反應，使發(fā)寧完全

特點:方法較簡單，相對放熱量較大，有自動加速效應，形成的聚合物分子量分布較寬，本

體聚合流程短，設備少，易于連續(xù)化，生產能力大，產品純度高，透明性好，此法適合生產板材

和其他型材

9.高壓聚乙烯分子結構特點是怎么樣形成的，對聚合物的加工性能有何影響？

答:高溫狀況下,PE分子間的距離縮短，且易與自由基碰撞反應,很容易發(fā)生本分子鏈轉移,

支

鏈過多，這種PE加工流動性好，.可以采取中空吹塑，注塑，擠出成型等加工方法，具有良好的

光學性能，強度，柔順性,封合性，無毒無味，良好的電絕緣性

10.試述聚苯乙烯和有機玻璃的優(yōu)缺點及改型方向.

答:St:尺寸穩(wěn)定性好，收縮率好吸濕性低，高折光率,易著色，導熱系數隨溫度變化而變

化，具有良好的介電性你能和絕緣性，力學性能優(yōu)異,耐堿、鹽酸、磷酸、硼酸等，易燃燒，

易發(fā)生靜電，但不耐硝酸，不溶于非極性烷燒，但易溶于苯，甲苯，二甲苯中，耐候性差，易

發(fā)生脆化.改性方向:高抗沖擊性（加入彈性體），可發(fā)性PS（加入發(fā)泡劑），與其他單體進

行共聚，有ASAASMBSABS等PMMA:高透明性，無毒無味,且耐候性良好，優(yōu)異的無傳

導性,具有獨

特的電性能耐電弧性及不漏電性能好.缺點:力學性能中等，表面硬度低，易被劃傷,具有一

定的脆

性.改性:采用MMA與丁二烯共聚，具有表面硬度高,抗沖擊性好,MMA與a-甲基苯乙烯共

聚，具有很好

的加工成型性.

11.懸浮聚合機械攪拌與分散劑各有什么重要作用，他們對聚合物顆粒狀態(tài)有什么影響

答:機械攪拌-防止兩項因密度不同而分層分散劑-防止粘稠的液滴粘結成大粒子進而防

止結

塊懸浮聚合反應釜中的單體受到攪拌剪切力的作用，被打碎成帶條狀，再在表面引力作用

下形

成球狀小液滴，小液滴在攪拌作用下碰撞而凝結成大液滴,重新被打碎成小液滴，而處于動

態(tài)

配橫.

12.懸浮聚合與本體聚合相比有那些特點？

答：1）以水為分散介質，價廉，不需回收安全,易分離.2）懸浮聚合體粘度低，溫度易控

制,3）顆粒形態(tài)較大，可以制成不同粒徑的粒子4）需要一定的機械攪拌和分散劑5）產品

不

如本體聚合純凈13.均相與非均相粒子狀態(tài)有什么區(qū)別，他們是怎么形成的.均相粒子:透

明的

圓球狀，生成的聚合物可溶于單體液滴，形成粘稠液體粘度隨轉化率上升而上升，當單體轉

化

率上升到定程度，聚合物占優(yōu)勢后，逐漸轉變?yōu)橥该鞯膱A球狀顆粒.非均相粒子:不透明不

規(guī)

整，當生成的聚合物不溶于單體液滴，則鏈增長到一定程度時就會有沉淀析出，生成初級粒

子,然后聚集成次級粒子，為非均相相成核

13.緊密型與疏松型顆粒的PVC有何區(qū)別?這些區(qū)別是如何形成的？

答:XJ-規(guī)整的圓球狀;XS-多孔性不規(guī)則顆粒.所選用的分散劑不同，疏松型的PVC樹脂吸

收增

塑劑的速度明顯高于緊密型.緊密型采用明膠為分散劑，疏松型采用適當水解度的聚乙烯

醇和

水溶性纖維素酸.

14.常用的懸浮劑有哪些類型，各有什么特點？

答：1）水溶性高分子分散劑:高分子保護膠的作用在于兩液滴之間形成高分子保護膜層,

從

而阻止了兩液滴凝結;保護明膠被液滴表面吸附而產生定向排列產生空間位阻作用.2）無

機

粉狀分散劑:在液滴表面形成物理保護層，且顆粒越細越穩(wěn)定，可在高溫下使用，可用稀酸除

去.

15.懸浮聚合中主要物系組成及其作用

答:物系組成:懸浮聚合是多相聚合體系，其中聚合體系由單體分散相（簡單單體相）和水

連

續(xù)相（水相）組成.單體想主要由單體引發(fā)劑組成，必要時還有調節(jié)劑利其他一些特定的配

合

劑.單體作為反應原料引發(fā)劑，誘導使反應進行.其他組分如調節(jié)劑，發(fā)泡劑等來調節(jié)性能.

水溶液相主要由水，分散劑及其他助劑所組成.用來對水質控制酸堿度，硬度，氯離子含量及

機械雜質等.

16.簡述PVC懸浮聚合工藝過程

答:首先將去離子水，分散劑及除引發(fā)劑以外的各種助劑,經計量后加于聚合反應釜中，然后

加劑量的氯乙烯單體，升溫至規(guī)定的溫度.加入引發(fā)劑溶液或分散液，聚合反應隨時開始，夾

套同低溫水進行冷卻，在聚合反應激烈階段應通5c以卜的低溫水，嚴格控制反應溫度波動

不超

過正負0.2C.當反應釜壓力下降至規(guī)定值后結束反應，方法為鏈終止劑,然后進入單體回收,

干燥，篩選出去大顆粒后，包裝得產品.

17.試述懸浮聚合中主要影響因素有那些？(懸浮聚合中影響顆粒大小及其分布)

答:反應器幾何形狀的影響;操作條件的影響;材料因素-如兩相液滴動力粘度，密度和表面

張

力等;分散劑.

18.苯乙烯懸浮聚合有兩種工藝:即高溫聚合和低溫聚合，分析對比兩種方法的配方及工藝過

程

答:高溫:ST(100)去離子水(140-160)NaCO3(10%)MgSO4(16%)0.12苯乙烯-馬來酸

酢共聚

物鈉鹽0..122,6-叔丁基對苯酚0.025.工藝過程:ST高溫懸浮聚合在釜式壓力反應器中間

歇操作，初始反應T為80C,逐漸升溫到140，反應t為5-24H,然后酸洗,再經離心分離，脫水

干燥，添加必要的助劑后制成成品料粒

低溫:苯乙烯100;過氧化異丙苯0.8;石油，酸6-10;紫外線吸收劑(UV-9)0.2;分

散劑()PVA)4-6;抗氧化劑2640.3;軟水200-300.工藝過程:a.發(fā)泡劑處理b.操作條件-

壓力(表壓)MPa0.4-0.;溫度C90-100;時間4hc預發(fā)泡d熟化e成型.

19.苯乙烯及氯乙烯懸浮聚合法的生產工藝及粒子的形成過程有何差別？

答:苯乙烯:生產工藝:原材料-ST單體,引發(fā)劑阻聚劑，去離子水;工藝過程-高溫聚合和低

溫聚合,P溶于M,使液滴逐漸變成透明粘稠，最后變成透明的圓球狀顆粒,PVC聚合物不溶

于單

體,隨著聚合物鏈的增長，逐漸沉淀出來,形成初級粒子，經過凝聚后，形成次級粒子，最后

形成不規(guī)則不透明的顆粒

20.試述乳液聚合物系及其作用

答:單體:聚合物單體材料原材料水:比熱大，易于清楚反應熱,降低體系粘度，構成連續(xù)

相，使液滴分散，溶解引發(fā)劑,PH調節(jié)劑等.乳化劑:使單體在乳狀液中穩(wěn)定;使單體在膠術中

增溶，使聚合物粒子穩(wěn)定，增加集合物穩(wěn)定性，對乳液聚合起脆化作用,形成產生鏈轉移或阻

聚作.引發(fā)體系:在一定條件下分解產生自由基，從而引發(fā)反應.

21.乳液聚合生產方法特點

答:a集合速度快，分子量高，可同時提高分子量和反應速率;b以水為介質，成本低,反應體

系粘度小，穩(wěn)定性優(yōu)良，反應熱易排出,可連續(xù)操作;c.乳液制品可直接作為涂料哦和黏合

劑，粉料顆粒小，適用與某種特殊適用場合;d.由于使用乳化劑，聚合物不純，后處理復雜

，成本高.

22.自由基溶液聚合的特點

答:a.作為傳熱介質使體系系統(tǒng)傳熱較易，溫度容易控制;體系粘度低,減少凝膠效應，可以

避免局部過熱;易于調節(jié)產品的分子量及其分布.

23.自由基溶液聚合中溶劑起什么作用?怎么樣選擇溶劑？

答:作用:a溶劑對引發(fā)劑分解速度的影響b溶劑的鏈轉移作用對分子量的影響c溶劑對聚

合物

分子的支化與構型的影響.溶劑的選擇:a考慮單體在所選擇的溶劑中的溶解性b溶劑的

活性:

應當無阻聚或緩聚等不良影響以及考慮對引發(fā)劑的誘導分解作用.c溶劑對聚合物溶解

性能和

對凝膠效應的影響:選用良溶劑時為均相聚合，有可能消除凝膠效應d選用沉淀劑時為沉

淀聚

合，凝膠效應顯著.溶液聚合選擇溶劑時應考慮溶劑的Cs值e溶劑的毒性,安全性和生產

成本.

24.在自由基溶液聚合中溶劑對分子量及分子結構有什么影響

答:Cs增大促使產品由高分子量向低分子量轉變;可以降低向大分子進行鏈轉移反應，減少

了

支鏈結構.

25.PAN溶液聚合一步法及二部法的主要區(qū)別何在?各有何優(yōu)缺點？

答:一步法:均相溶液聚合，所用的溶劑既能溶解單體，又能溶解聚合物，聚合結束后，聚合

可直接紡絲，使聚合紡絲連續(xù)化.二步法:非均相聚合，聚合過程中聚合物不斷地呈絮狀沉淀

析

出，需經分離以后用合適的溶劑重新溶解，以制成紡絲原液.一步法只能濕法紡絲且只能生

成短

纖維,優(yōu)點是不需要其他溶劑分解，可直接紡絲.二步法:優(yōu)點:a水相沉淀聚合通常采用水溶

性氧化，還原引發(fā)體系，引發(fā)劑分解活化能較低，可在30-55C甚至更低的溫度下進行聚合,

所

的產物色澤較白;b水鄉(xiāng)沉淀聚合的反應熱易于排除，聚合溫度容易控制，從水相得到的產

品

分子量比較均勻.C聚合速率快，聚合物粒子比較均勻,轉化率較高;d聚合物易于處理，

可省去溶劑回收過程缺點:需使用溶劑重新溶解，以制成紡絲原液,比一步法增加一道生

產工

序;就聚合物漿狀分離,干燥耗能大.

26.簡述溶液聚合生產聚丙烯晴的主要組分及其作用

答:單體:丙烯晴，丙烯酸甲酯，第三單體；

分散介質:水引發(fā)劑:水溶性的氧化-還原引發(fā)體系

27.試論述VAc溶液聚合中為什么選用甲醇作溶劑?為什么用量比單體少的多?反應溫度為甲

醇

的沸騰溫度有何好處？

答:因為從聚合速率和分子量兩方面考慮，采用甲醇作溶劑時的鏈轉移常數小，而且PVAc

的甲醇溶

液可進一步醇解為PVA（沸點與要求的聚合溫度相近）且由于甲醇的用量對聚合物的分子

量有影

響，因此用量要比單體少.

28.簡述聚醋酸乙烯的醇解工藝及醇解度與產品性能和用途的關系

答:將生成的PVAc置于甲醇溶劑中反應溫度為甲醇的沸騰溫度進行醇解，合成纖維用

PVA的醇解

度為96%—100%,分散劑及織物上漿劑要求醇解毒為80%左右

29.離子型聚合與自由基溶液聚合對溶劑的要求有何區(qū)別？

答:離子聚合:需使中性分子生成離子對，此時要求較高的能量，所以生成的粒子不穩(wěn)定.必

須

在聚合前用溶劑在低溫下使之穩(wěn)定，不能使用強極性溶劑.多在低溫下弱極性溶劑中反應.

選擇

溶劑的原則應考慮溶劑極性大小，對離子活性中心的溶劑化能力，可能與引發(fā)劑產生的作

用以及

熔點或沸點高低，是否容易精致提純以及與單體,引發(fā)劑和聚合物的相容性等因素.

自由基聚合:a考慮單體在所選擇的溶劑中的溶解性b溶劑的活性:應當無阻聚或緩聚等

不良影

響以及考慮對引發(fā)劑的誘導分解作用.c溶劑對聚合物溶解性能和對凝膠效應的影響:選

用良溶

劑時為均相聚合,有可能消除凝膠效應d選用沉淀劑時為沉淀聚合，凝膠效應顯著.溶液聚

合選

擇溶劑時應考慮溶劑的Cs值e溶劑的毒性，安全性和生產成本

30.離子型催化聚合主要有哪幾種類型？

答:陰離子聚合、陽離子聚合、配位聚合

31.陰離子配位催化劑的主要組成有哪些？

答:主引發(fā)劑：IV—VIII族過渡金屬化合物、主要是鹵化物共引發(fā)劑:I—HIA族金屬烷基

化合

物第三組分:有機給電子化合物（N、P、O）載體:Mg的化合物.

32.目前那些高分子物是采用離子型和配位陰離子型合成工藝來生產的？

答:陽離子:丁苯橡膠陰離子:熱塑性彈性體SBS、星形苯乙烯熱塑性彈性體.

配位陰離子:PE、PP

33.溶液法生產聚丙烯的配方及物系組成有哪些？

答:丙烯（純度）99.5%）25%

汽油（含水量＜25PPm）75%

Ticl30.024-0.032%

Al（Et）2cl0.64%

H2100~20PPm

34.比較縮聚與加聚反應特征？

答:縮聚:一般遵守逐步聚合機理，反應過程中有小分子副產物產生，每一步反應的速率和

活化

能大致相同，反應早期轉化率就很高，隨后低聚物繼續(xù)反應,體系由分子量遞增的一系列中

間產

物構成，中間產物的兩分子都能發(fā)生反應

加聚:一般遵守連鎖聚合機理,活性中心為自由基、陽離子、陰離子等,整個過程由鏈引發(fā)、

鏈

增長、鏈終止等基元反應進行,各基元反應的Rp和Ea相差很大，整個過程中分子量變化

不大，轉

化率逐漸增加，始終由單體、高聚物和引發(fā)及組成

35.試述縮聚反應的分類及實施方法.

答:按生成產物的結構分:線型縮聚、體型縮聚

按參加反應的單體種類分:均縮聚、異縮聚、共縮聚

實施方法:均縮聚:一種單體參加的縮聚反應異縮聚:兩種單體參加的縮聚反應共縮聚:

均縮

聚和異縮聚中加入其它單體進行的縮聚線型縮聚:官能度是2的單體進行的縮聚反應體

型縮

聚:有官能度大于2的?部分單體進行的縮聚平衡縮聚：

36.在熔融縮聚中，可采用什么措施,以加快反應速度和提高縮聚物的分子量？

答:a、保證原料配比等摩爾b、保證原料純度、無雜質c、選用合適的催化劑

d、使反應溫度控制在適當的范圍e、反應前期通入惰性氣體,既能防止縮聚物氧化變色,

又能

降低副產物分壓，后期抽真空，使小分子揮發(fā).

弟一講

第一章緒論

§1.1高分子合成工業(yè)概述

工藝學：研究將原料加工成產品的過程的科學，屬技術科學，高聚物合成工藝學研究內容包

括原料特點、生產原理、生產流程、操作條件、設備的構造和材料。

1.分類：天然、半合成、合成

天然橡膠經硫化制備橡膠制品，蛋白質改性產品乳酪素，纖維改性產品賽璐珞

2.高聚物的用途：皮革制品、纖維及其制品、紙張、橡膠制品、塑料制品、涂料、粘合劑、

離子交換樹脂、生物醫(yī)學制品等。

3.石油化工包括石油開采、石油煉制、基本有機合成、高分子合成、高分子材料成型加工，

其中高分子合成工業(yè)起著承前啟后的作用，

以燕化為例闡述我國高分子化工的發(fā)展。

1959年開始順丁橡膠的研究，主要是催化劑的研究，Ni,Co.Ni,Ti,Co,70年開始建設，是

我國首個具有知識產權的大規(guī)模的化工裝置。

§1.2高分子化合物的生產過程

高分子合成工業(yè)的基本任務：將簡單的有機化合物（單體），經聚合反應使之成為高分子化

合物。

官能團：能夠發(fā)生聚合反應的活性基團或原子。

單體：含有二或二以上官能團的能夠發(fā)生聚合反應的有機化合物。（請舉例）

因規(guī)模大、工藝復雜，故以線性加成聚合反應為主講解高聚物生產過程。

高聚物的合成工藝過程包括：原料準備與精制過程、催化劑（引發(fā)劑）配制過程、聚合反應

過程、分離過程、聚合物后處理過程、回收過程、三廢處理過程。

一、原料準備與精制過程

原料：單體、溶劑，主要是去離子水的貯存、洗滌、精制、干燥、調整濃度等過程和設備，

方法：精循

1.雜質的危害：1）阻聚和鏈轉移作用，降低分子量；2）使催化劑中毒和分解，降低催化劑

的催化作用；3）縮聚過程中單官能物的封端作用，降低分子量；4）使聚合物產生色澤，降

低產品質量，因此，要求單體純度在99%以上。

2.單體的貯存

由于單體往往是易燃、易爆、有毒、自聚的有機化合物，因此在貯存過程中應注意如下問題:

1）防止與空氣接觸；2）使貯罐不會產生過高壓力；3）防止泄漏；4）加阻聚劑；5）貯罐遠

離反應裝置：6）最好使用耐壓容器

二、催化劑（引發(fā)劑）配制過程（聚合用催化劑、引發(fā)劑和助劑的制造、溶解、貯存、調整

濃度等過程與設備。

引發(fā)劑用于自由基聚合，常用的引發(fā)劑包括過氧化物、偶氮化合物、過硫酸鹽等?（提問）

催化劑用于離子聚合及配位聚合，常用的催化劑包括烷基金屬化合物、金屬鹵化物、以及路

易士酸。（提問）

貯存需注意的事項：1）易燃易爆如過氧化物小包裝、低溫貯存、防火、防撞擊，固體加適

量水使之潮濕，液體加溶劑稀釋；2）