《聚合物合成工艺学》复习知识点及思考题.doc

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。（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。分子量调节方法：控制引发剂用量、控制反应温度、选择适当分子量调节剂。 3-2本体聚合生产工艺1. 本体聚合传热方法、排热措施排热措施：采用预聚、后聚分步聚合法；反应达到一定转化率就分离出聚合物；较低温度，较低引发剂浓度下反应；紫外线或辐射引发聚合；强化聚合设备的传热。 3-3悬浮聚合生产工艺1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。（教材P53-54）保护胶类分散剂：天然高分子化合物及其衍生物（例如明胶、淀粉、纤维素衍生物）、合成高分子化合物（例如部分水解度的聚乙烯醇、聚丙烯酸及其盐等）。机理：作为保护胶的水溶性高分子化合物具有两性特性，当高分子被液滴表面吸附而产生定向排列，大分子中亲油链段与单体液滴表面结合，而亲水链段伸展在水中，因而产生空间位阻。无机粉状分散剂：高分散性的碱土金属的磷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐等。机理：存在于水相中的粉状物当两液滴相互靠近时，水分子被挤出，粉末在单体液滴表面形成隔离层从而防止了液滴的凝结。2影响悬浮聚合颗粒形态的因素（1）搅拌装置的形状、尺寸、转速等；（2）分散剂种类及用量；（3）水油比；（4）温度、引发剂、单体种类等。3悬浮聚合物料组成（配方、名称及作用）单体相：引发剂、分子量调节剂、单体、润滑剂、防粘釜剂、抗鱼眼剂等。作用：提供聚合原料以及助剂。水相：去离子水、分散剂、助分散剂、pH调节剂。作用：提供聚合反应所需环境。4悬浮聚合控制因素 缩短聚合周期的方法 大型聚合釜的传热方法5粘釜产生原因、危害及防止措施。粘釜原因：物理因素：吸附作用；化学因素：粘附作用。危害：（1）传热系数下降；（2）产生“鱼眼”，使产品质量严重下降；（3）需要清釜，非生产时间加长。防止措施：（1）釜内金属钝化；（2）添加水相阻聚剂；（3）釜内壁涂极性有机物；（4）采用分子中有机成分高的引发剂；（5）提高装料系数，满釜操作。 3-4 乳液聚合工艺1乳液聚合中乳化剂的分类并举例说明，简述不同乳化剂的稳定性作用原理。 （教材P62-66）表面活性剂：离子型、非离子型、两性型。机理：（1）使分散相和分散介质的界面张力下降，从而使液滴自然聚集的能力下降；（2）表面活性剂分子在分散相液滴表面形成规则排列的表面层，亲水基团与水分子接触，亲油基团与油相分子接触，好似形成薄膜从而防止液滴聚集；（3）液滴表面带有相同电荷而相斥，阻止了液滴聚集。某些天然产物或其加工产品：如海藻酸钠，松香皂，蛋白质等。机理：在分散相液滴表面形成坚韧薄膜，阻止液滴聚集。高分散性粉状固体：如碳酸镁，磷酸钙等。机理：它被吸附于分散相液滴的表面，好似形成了固体薄层而阻止液滴聚集。2. 自由基乳液聚合生产中常用的破乳方法有哪些？工业上常采用在胶乳中加入电解质并且改变pH值。其他方法：机械破乳、低温冷冻破乳、稀释破乳。3乳液聚合物料组成（配方、名称及作用）单体：主要是乙烯基单体（氯乙烯、苯乙烯等）反应介质水：去离子软水。乳化剂：主要作用是在胶束中成核引发剂体系：常用引发剂：热分解引发剂、氧化-还原引发剂体系。其他添加剂：缓冲剂：调节pH；分子量调节剂：控制产品分子量；链终止剂：避免聚合反应阶段结束，残存的自由基和引发剂继续作用；防老剂：防止双键的氧化。4种子乳液聚合、核壳乳液聚合、反相乳液聚合 种子乳液聚合：在聚合物乳胶粒存在下，控制条件恰当，聚合过程中不存在新的粒子，仅在原有粒子上增大，原有粒子好似种子一样，得到粒径接近1m的乳胶粒。 核-壳乳液聚合：两种单体进行共聚，一种单体先聚合制成乳胶核，控制条件恰当，再加入另一种单体聚合成壳，形成核-壳聚合粒子。 反相乳液聚合：可溶于水的单体制备的单体水溶液，在油溶性表面活性剂作用下与有机相形成油包水型乳状液，再经油溶性引发剂或水溶性引发剂引发聚合反应形成油包水型聚合物胶乳。第四章 离子与配位聚合生产工艺1配位聚合第三代、第四代高效催化剂组成及作用茂金属催化剂1. 第三代催化剂：1）.主催化剂：a，提供引发聚合的活性种；b，Ti反离子紧邻引发中心，提供配位定向能力。2）.助催化剂：a，形成活性中心，利于聚合速率提高；b，链转移作用和还原作用。3）.载体：a，化学、物理吸附作用；b，络合作用，形成缺电子氧桥或氯桥；c，提高活性中心热稳定性，寿命长，防止活化中心碰撞失活。4）.电子给予体：提高定向能力，产品等规度。2配位聚合中，溶剂淤浆生产PP除热方式哪三种 夹套冷却、回流冷凝器、淤浆体外循环第五章 缩合聚合生产工艺1缩聚可逆平衡反应，脱去小分子以提高分子量方法（1）强有力的抽真空系统（2）激烈搅拌加大小分子扩散（3）改善反应器结构、塔釜串联、后期卧式釜、熔体表面得到更新或薄层法涂布在运动的金属带上（4）通惰性气体带走小分子 2缩聚反应实施方法（五种）：熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚 3凝胶点计算方法：书P128第六章 逐步加聚生产工艺1简述一步法和两步法合成聚氨酯树脂原理， 合成聚氨酯三个基本反应（教材P135-137）2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。（教材P138-146）3异氰酸酯指数R的概念及异氰酸酯用量计算R=异氰酸酯基团数/羟基数 4控制聚氨酯泡沫塑料硬度、密度的方法第七章 高聚物改性工艺主要方法：共聚、共混、IPN体系第八章 合成树脂及塑料概论树脂与塑料、合成纤维、涂料与粘合剂的特点第九章 通用塑料 9-1聚乙烯1高压法低密度聚乙烯生产方法（管式、釜式比较）管式：物料在管内呈柱塞状流动，没有什么返混现象；反应器温度沿反应管的长度而有变化，因此反应温度有最高峰，所以所得聚乙烯的分子量分布较宽。釜式：物料可以混合，反应温度均匀，还可以分区操作，以使各反应区具有不同温度，得到分子量分布较宽的聚乙烯。详细见书P2152线型低密度聚乙烯生产方法（3种：淤浆、溶液、气相）3高密度聚乙烯生产方法（3种） 气相本体聚合法，中压溶液法，溶剂淤浆法 9-2聚丙烯1聚丙烯有哪四种生产方法：溶剂淤浆聚合、液相本体法、液相气相组合式连续本体聚合、气相本体聚合2调节分子量、及密度方法有哪些通入氢气来调节分子量，适当增加支链来控制密度 9-3聚苯乙烯及苯乙烯共聚物 1GPPS、EPS的生产（本体法、溶液本体法、悬浮聚合法） 2ABS的生产方法有哪些：乳液聚合法、本体法以及两者结合法 3控制共聚物组成方法：饥饿效应控制共聚物组成：连续滴加混合单体，控制滴加速度，使反应体系中不出现明显积累。 9-4聚氯乙烯 1氯乙烯单体的生产方法：煤炭路线、石油路线（书P258） 2聚氯乙烯的三种聚合方法：悬浮、本体、乳液聚合法 3悬浮、本体、乳液（种子乳液、微悬浮聚合）：书P263 4种子乳液聚合种子胶乳用量的计算。P273 9-5其它热塑性塑料 1有机玻璃PMMA的单体的生产工艺：书P281 9-6热固性通用塑料 1酚醛树脂PF生产， 氨基树脂UF、MF生产（P286开始） 2环氧树脂EP包括单体生产、固化剂用量计算：单体生产见合成题，固化剂用量同复合材料计算胺用量相同3不饱和聚酯UP、凝胶化时间、“活性期” 凝胶化时间：自加入引发剂开始算起至液态溶液转变成软性胶状物的时间第十章 工程塑料 1聚酰胺的特点及生产工艺 2聚碳酸酯PC的特点及生产工艺第十一章 合成纤维 1聚酯（绦纶）PET的特点及合成方法2PET生产工艺流程及控制（小分子排除、终点控制） 3提高PET分子量的途径 4尼龙-66的结构特点及生产工艺：P376 第十四章 合成橡胶概论合成橡胶的加工过程、特点及性能 P429-437第十五章 通用橡胶丁苯橡胶的结构特点2顺丁橡胶的结构特点3异戊橡胶的结构特点4异戊橡胶的结构特点5. 通用橡胶的合成工艺及与合成树脂的后处理区别聚合物合成工艺学基本章节思考题第一章 绪论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、调整浓度等过程相设备。(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、脱除溶剂、催化剂，脱除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。此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。2. 比较连续生产和间歇生产工艺特点答：连续生产：优点:聚合反应条件稳定，容易实现操作过程中的自动化；若条件一致，则产品质量规格稳定；设备密闭，减少污染；适合大规模生产；劳动生产率高，成本较低。缺点：不便于小批量生产某牌号产品。间歇生产：优点:反应条件以控制；物料在聚合反应器内停留时间相同；便于改变工艺条件。缺点：不易实现操作过程的全部自动化；必须按配方规定的顺序进行；不适合大规模生产，生产能力低。3. 合成橡胶和合成树脂在生产过程中的那两个过程？试比较他们在这两个生产过程上的主要差别是什么？答：主要差别是分离过程和聚合物后处理过程；分离过程：合成橡胶：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1020mm左右的胶粒析出，且悬浮于水中，经过滤洗涤得到胶粒；合成树脂：将合成树脂溶液逐渐加入第二种非溶剂中，而此溶剂是可以与原来的容剂混溶的，再沉淀釜中搅拌则合成树脂呈粉末状固体析出，如果通过细孔进入沉淀用溶剂中，则生成纤维状产品。后处理过程：合成橡胶:采用箱式干燥机活挤压膨胀干燥机进行干燥；合成树脂：用加热的空气作为载热体进行气流干燥，含有机溶剂时，用加热的氮气进行干燥。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：废气主要来自气态和易挥发单体积有机溶剂或单体合成过程中使用的气体。粉尘则主要来自聚合后树脂干燥过程。高分子合成工厂中污染水质的废水，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。处理方法：首先在进行工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中，不得已时则考虑他的利用，尽可能减少三废的排放量。工业处理方法：1、对含有不溶于水的油类废水，利用密度的不同，流经上部装有挡板的水池以清除浮油，然后进行生物氧化处理。2、对含有固体微粒的废水应流经沉降池，使微粒自然沉降，然后废水送往处理中心。3、如果废水中溶有较多的有机溶剂，则不适于生化处理，需要焚烧处理。4、废水中含有重金属时用离子交换树脂进行处理。 回收利用：（1）延长使用寿命：减少废弃（2）回收利用：低性能应用；降解（3）自然降解：自然分解回归自然第二章 生产单体的原料路线1、 生产单体的原料路线有哪些？答：石油化工路线、煤炭路线、其他原料路线（自然界的植物）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：单体乙烯、丙烯、丁二烯、芳烃、苯、甲苯、二甲苯等。原料汽油、石脑油、煤油、柴油等。过程：沸点350左右以下的液态烃，在稀释剂水蒸气的存在下，与750820高温热裂解化为低级烯烃、二烯烃。为了减少副反应，提高烯烃的收率，液态烃在高温裂解区的停留时间为0.20.5s。水蒸气稀释目的在于减少烃类的分压，以抑制副反应并减轻结焦的速度。得到的聚合物产品：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、涤纶树脂等第三章 自由基聚合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。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：1.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。 1. 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。2. 2.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。缺点：1. 放热量大，反应热排除困难，不易保持一定的反应温度。2. 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，物料越稠，甚至在常温下会成为固体。3. 任何一种单体转化为聚合物时都伴随有体积的收缩悬浮聚合 :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。优点：（1）以水为分散介质，价廉、不需要回收、安全、易分离。（2）悬浮聚合体系粘度低、温度易控制、产品质量稳定。（3）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。（4）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。（5）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。缺点：（1）工业上采用间歇法生产，而连续法尚未工业化。（2）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。（3）悬浮聚合法目前仅用于合成树脂的生产。溶液聚合：将单体和引发剂溶于适当溶剂（水或有机溶剂）进行聚合的方法优点：（1）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；（2）体系粘度较低，减少凝胶效应，可以避免局部过热；（3）易于调节产品的分子量及其分布。（4）溶液聚合：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。缺点： （1）单体浓度较低，聚合速率较慢，设备生产能力和利用率较低。（2）单体浓度低和向溶剂链转移的结果，使聚合物分子量较低。（3）使用有机溶剂时增加成本、污染环境。（4）溶剂分离回收费用高，难除尽聚合物中残留溶剂。乳液聚合：是单体和水在乳化剂的作用下配制成的乳状液中进行的聚合体系优点： （1）聚合速度快，分子量高；（2）以水为介质，成本低。反应体系粘度小，稳定性优良，反应热易导出。可连续操作； （3）乳液制品可以直接作为涂料和粘合剂。粉料颗粒小，适合于某些特殊使用场合缺点：由于使用乳化剂，聚合物不纯。后处理复杂，成本高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种类：1.过氧化物2.偶氮化合物3.氧化还原引发体系。引发剂的选择：(a) 根据聚合方法选择适当溶解性能的水溶性或油溶性的引发剂(b) 根据聚合操作方式和反应温度选择适当分解速度的引发剂。(c) 根据分解速度常数选择引发剂。 (d) 根据分解活化能Ed选择引发剂。(e) 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。方法：1.调节反应温度2.引发剂浓度3.单体浓度4.控制链转移反应。常用的阻聚剂和缓聚剂有苯醌、硝基化合物、芳胺、酚类、含硫化合物等。4. 自由基本体聚合生产用到的聚合反应器的类型和特点。釜式反应器：釜式反应器是一种低高径比的圆筒形反应器，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。器内常设有搅拌（机械搅拌、气流搅拌等）装置。在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热在反应器中使用最为广泛。环管反应器：管式聚合反应器由单根连续管或一根以上的管于平行排列构成，它是使反应流体通过细长的管子而进行反应的装置结构简单，单位体积所具有的传热面较大，适于作高温、高压装置之用。塔式反应器：塔式聚合反应器构造简单，型式也较少，是一种长径比较大的垂直圆筒结构，可以是挡板式或固体填充式，也可以是简单的空塔。根据塔内结构的不同而具有不同的特点。在塔式反应器中，物料的流动接近平推流，返混较小。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。水溶性分散剂：包括蛋白质、明胶、淀粉等天然高分子，甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素等纤维素衍生物，以及聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等合成高分子化合物机理：水溶性分散剂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。无机粉状分散剂：高分散性碱土金属的磷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐等。如高岭土、硫酸钙、磷酸钙、碳酸镁等。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。助分散剂：一类具有表面活性、能调节表面张力的物质，常称为表面活性剂。常用的表面活性剂有石油磺酸钙、石油磺酸钠、石油磺酸钡、十二烷基苯磺酸钠(或钙)、烷基酚聚氧化乙烯醚、脂肪酸的钡盐如月桂酸钡、硬脂酸钡等机理：使单体的表面张力和单体水相界面张力降低，有利于增大单体在水相中的分散度和液滴的稳定性，并使聚合物珠滴变细。6. 简述自由基悬浮聚合生产工艺。主要为原料的准备，聚合，脱单体，过滤分离，水洗，干燥。7. 自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响。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. 溶剂影响链转移作用，从而影响分子量。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。按照乳化剂作用形成稳定胶束的机理：a.表面活性剂乳化剂.b.高分散性固体粉末乳化剂按照亲水基团的性质：a.阴离子型乳化剂 常用的阴离子型乳化剂有：硬脂酸盐、松香酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐等b.阳离子型乳化剂 主要类型是胺类化合物的盐如脂肪胺盐和季胺盐c.非离子型乳化剂.主要有聚氧乙烷基的酯和醚以及环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物等d.两性型乳化剂9. 自由基乳液聚合生产中常用的破乳方法有哪些?1. 电解质的加入 当乳状液中加入一定量的电解质后，液相中离子浓度增加，在吸附层中异性离子增多，电中和的结果是使动电位下降，双电层被压缩。当电解质浓度达到足够浓度时，乳胶粒的动电位降至临界点以下，乳胶粒之间的吸引力由于排斥力的消失而体现出来，使体系出现破乳和凝聚现象2. 机械作用 当机械作用能量超过聚集活化能时，乳胶粒就彼此产生凝聚。非离子型乳化剂形成的乳状液其机械稳定性差 3. 冰冻 由于冰晶的继续增长而被覆盖在下面的乳状液一方面受到机械压力，一方面水的析出时乳状液体系内电解质浓度升高，直至最后造成破乳。 4. 长期存放 5.10. 简述自由基悬浮聚合生产工艺.1. 先加去离子水2.搅拌下加分散剂、pH调节剂以及其他助剂3再加单体4.然后加热到反应温度后投加引发剂第四章 离子聚合1、 阴离子活性聚合反应具有的特点？合成聚合物的平均分子量可以从简单的化学计量来控制； 适当调节引发与增长反应的动力学，可制得非常窄的分子量分布的聚合物； 通过把不同的单体依次加入到活性聚合物链中，可以合成真正的嵌段共聚物； 用适当的试剂进行选择性的终止，可以合成具有功能端基的聚合物。2、 用阴离子嵌段共聚来制备SBS有哪几种方法？A 采用单官能团引发剂的三步加料法 B.采用双官能团引发剂的两段加料法3.线型SBS的生产工艺？A 原料规格：三步法制SBS的主要原料有苯乙烯、丁二烯、环己烷、已烷、异戊烷、加氢汽油及引发剂丁基锂等。助剂有分散剂、稳定剂及微量杂质去除剂等。B 制取SBS的典型配方及工艺条件C C.三步加料法制取SBS的工艺过程三步法制备SBS包括四个重要工序:原材料精制；三嵌段物的制备；SBS的脱气；及橡胶的造粒包装其流程如图4、线型SBS的生产控制因素？A引发剂：s-丁基锂n-丁基锂s-BuLi和n-BuLi的主要区别在于n-BuLi的碱性稍弱（pKa45 vs 47） s-BuLi的活性比n-BuLi更好无水无氧 环境B杂质含量由溶剂和单体带来的水、氧、二氧化碳、醇、酸、醛、酮等杂质的允许含量必须降至最低限度。一般含量只有万分之几，甚至十万分之几。C聚合温度和反应时间聚合温度对于阴离子聚合体系有重要的影响。升高温度可以加快聚合速度，却对活性聚合物的稳定不利，得不到单分散性的高聚物。D溶剂和极性添加剂有机Li在非极性溶剂中缔合当n增大时，引发效率低。极性溶剂能够破坏缔合离子对，由于有相当的自由阴离子存在，聚合速度极快。溶剂和极性溶剂对SBS嵌段链微观结构的影响较大。般极性溶剂只作为添加剂，少量地加入烃类溶剂中，加快聚合反应的进行。5. 阳离子聚合反应的特点阳离子具有很高的活性，极快的反应速度对微量的助催化剂和杂质非常敏感，极易发生各种副反应。生产成本较高由于聚合只限于使用高纯有机溶剂不能用水等便宜物质作介质，因而生产成本较高。一般来说，凡是可采用自由基聚合的单体都不采用离子型聚合来制备聚合物。变化因素多。因为阳离于聚合体系具有动力学链不终止、催化剂种类多、选择范围广和单体的聚合活性可随催化剂和溶剂变化等特点，从高分子合成的角度来看，可变化因素多，是一种具有相当创造潜力、引人注目的聚合方法。6. 丁基橡胶聚合反应的特点（1）在氯代烃类强极性溶剂中，异丁烯和异戊二烯的聚合反应是一种沉淀聚合反应。（2）体系粘度低，聚合热可以很方便地移出，且便于聚合物物料的强制循环和输送。（3）聚合物具有较为理想的分子量和分子量分布。7 丁基橡胶合成工艺过程采用不良溶剂的淤浆聚合法：1）将粗异丁烯和氯甲烷分别在脱水塔和精馏塔进行脱水和精制以后，与异戊二烯在混合槽中按一定的比例混合。2）混合液在冷却器里冷至 -100，然后送入反应器。3）同时配制好催化剂溶液并冷却。4）聚合反应在 -98左右进行，几乎瞬时完成。聚合物在氯甲烷中沉淀形成颗粒状浆液。5）聚合后的淤浆液从反应器中溢流出来进入盛有热水的闪蒸罐，在此蒸发氯甲烷和未反应单体。6）橡胶的水淤浆液用泵达到挤出干燥系统，干燥后包装为成品。7）闪蒸罐出来的蒸气经活性氧化铝干燥、分馏后送到进料和催化剂配制系统循环使用。8 配位聚合反应的特点?配位聚合又称定向聚合，其具有以下特点： (1)采用齐格勒纳塔型催化剂 主催化剂 助催化剂(2)配位聚合聚合机理可分为两大派：一派主张双金属活性中心结构；另一派主张单金属活性中心结构。(3) 具定向性：产生有规立构和几何立构聚合物。 (4) （4)配位聚合用的单体有选择性：目前适用于聚合的单体还仅局限于烯烃和二烯烃。(5)配位聚合用的溶剂要求很严 ：只宜选用脂肪烃、芳香烃类的溶剂。(6)配位聚合对原料纯度要求很高：如单体、溶剂的水分含量般不超过10ppm。9影响聚合反应的主要因素?(1)单体浓度 常规齐格勒纳塔催化剂的聚合速率随乙烯压力的增加几乎成直线关系，而特性粘度近乎不变(2)反应时间聚乙烯聚合度随时间的增长而增加通常聚合反应2h后分子量趋于恒定(3)链转移剂导致高效钛系催化剂合成的聚乙烯分子量分布较窄。乙烯配位聚合中，由于活性大分子链向单体转移及自身脱氢转移可形成端烯基大分子，这种大分子能继续向活性中心配位进行链增长，因而产生少量支链。 10 乙烯配位聚合生产工艺?高密聚乙烯的生产方法高密聚乙烯的生产方法有：气相本体聚合法 中压溶液法 搅拌釜浆液法 环管反应器浆液法(1)气相流化床法特点:生产过程是连续的，产品的费用指数最低 ； 单独一个反应器中生产多牌号产品将使成本大为增加。 (2) 中压溶液法(3) 特点:不仅能生产HDPE也能生产LLDPE，与气相本体法比较，中压溶液法具牌号变更转变成本是所合工艺方法中最低的。 溶剂:环己烷，10MPa，60混合，在配位催化剂下300聚合，绝热操作。单体转化率可达95，反应器出口处加入催化剂脱活剂(如乙醇、乙酰丙酮)以终止反应，聚合物溶液流经铝床层将残余催化剂吸收，经二段闪蒸将未反应单体中溶剂从聚合物中分离出来，蒸馏后循环使用，聚合物熔体进行造粒即可得产品。 (3)搅拌釜重稀释法将聚合级乙烯与大部分正己烷组成循环稀释剂物流送入内部有冷却盘管、外壳由流经覆盖整个简形壁的半圆冷却盘管的高强度搅拌器立式圆筒聚合反应器中，在载体上的Ti/Mg、三乙基铝助催化剂所组成催化作用下，于1.8MPa 、 90下进行聚合，反应器在充满液体情况下操作，聚合反应形成聚乙烯固体颗粒，其颗粒基本上不溶于稀释剂中。聚合物流经连续两个相类似反应器后，单体转化率达97后，用离心机将聚合物淤浆从稀释剂中分离，然后进行干燥和造粒。生产成本与其他各法相当，但费用指数是各法中最高的。 (4)环管反应器法环管反应器法是属于浆液法，仅反应器形式不同而已。 乙烯及异丁烷稀释剂(单体浓度3.3质量)连续注入环管反应器中，在负载三氧化二镕催化剂作用下于温度106.7压力3.9MPM(绝)使乙烯聚合物料停留65min后，采用特定方法可使乙烯转化率可达98-99。聚合后的聚合物淤浆离开反应器后进行闪蒸和造粒。闪蒸出异丁烷经精制后返回反应器。这种方法理论上可生产LLDPE，但目前主要HDPE特点:环管反应器控制温度极为方便第五章 缩聚反应1、 熔融缩聚的基本特点。 答：熔融缩聚反应的平衡常数小，为可逆平衡反应。因此，各种因素对产物分子量的影响，都可根据这些因素对热力学平衡位置的影响来加以讨论。由于反应为可逆平衡，在生成大分子的同时，还有若干副反应产生，这些可看作逆反应。2、 熔融缩聚的实施工艺。 答：配料比的控制；小分子副产物的除去；缩聚物端基的活性基团对成型加工的影响；热交换的问题；熔融缩聚配方中各种添加剂的作用；熔融缩聚终点的控制。3、熔融缩聚过程的工艺特性。 答：过程工艺参数指标高(高温、高压、高真空、长时间)，需要一些辅助操作还需要惰性气体，对设备要求较高。一般在150-350进行反应；过程的持续时间比较长，一般都在几个小时以上；为避免高温下高聚物的氧化降解，常需在惰性气氛 (氮气、二氧化碳或过热蒸汽)保护下进行反应；反应后期需在高真空下进行，为此可在薄层中进行，也可以将惰性气体鼓入熔融体中。不需要洗涤及其他后处理过程。3.缩聚反应的特点及其分类？ 答：缩聚反应的特点，在反应过程中一般要放出低分子，且反应的中间产物可分离出来。在链增长过程中不仅单体和增长链能相互反应，且低聚物间也能相互反应连结。1按反应热力学的特征分类，平衡缩聚，不平衡缩聚；2按所生成产物的结构分类，线型缩聚，体型缩聚；3按参加反应单体的种类分类，(1)均缩聚(2)异缩聚(3)共缩聚；4.缩聚反应的实施方法有那些,各有何特点？ 答：A.熔融缩聚，优点：不需要溶剂，工艺简单；对于可聚成环的单体来说，减少了环化的可能性。成环是单分子反应在较低浓度下有利，缩聚反应是双分子反应，较高浓度下有利。缺点：要求单体和缩聚物必须在熔化温度下是稳定的；对单体的纯度要求高，单体