高聚物知识点小结

第一章绪论一.合成高分子材料的特点:原材料丰富，易加工，成本低，效益低;材料性能多样且优异；品种多；产量大；形成的五大工业是：纤维工业，橡胶工业，塑料工业，涂料工业，胶粘剂工业；二塑料胺树脂的化学成分分为：元素聚合物为基础的塑料，无机聚合物为基础的塑料，有机树脂为基础的塑料；三.常用的工程塑料:聚酰胺（尼龙）、PC、聚甲醛（POM）、PBT/PET、聚苯醚（MPPO）、ABS；聚酰胺是最早发现能够承受载荷的热塑性塑料。聚碳酸酯（PC）聚^酸酯的透明度为86%〜92%，被誉为“透明金属”，它具有优异的冲击韧性和尺寸稳定性聚甲醛（POM）聚甲醛的结晶度可达75%，其强度与金属相近；特氟隆（Teflon）其独特优异的耐热（180-260°C）、耐低温（-200°C）、自润滑性及化学稳定性能等，而被称为“拒腐蚀、永不粘的特氟隆气稳定剂和润滑剂是塑料中必须加入的添加剂:丁苯橡胶，为合成橡胶中最大的品种；顺丁橡胶，为合成橡胶中第二大的品种；乙丙橡胶，分子无双键存在，故耐热、耐氧化、耐老化性好，使用温度高:硅橡胶：是一种耐热性和耐老化性很好的橡胶，它的特点是既耐高温，又耐低温；氟橡胶：它在酸、碱、强氧化剂中的耐蚀能力居各类橡胶之首，纤维分为天然纤维和化学纤维，化学纤维分为合成纤维和人造纤维：常见的合成纤维有：涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）、腈纶（人造羊毛）、丙纶、维纶（维尼纶）等；9?＞对苯二甲酸乙二醇酯（涤纶、的确凉），是产量最大的合成纤维，胶粘剂，发挥粘接作用的条件:润湿被粘物体表面：能转变为固态的高聚物。胶粘剂的基本组成:基料，固化剂，填料，韧性剂，稀释剂，改性剂。影响粘结强度主要因素：粘结剂的品种（性质）、被粘物的性质（材料种类）和粘结工艺。六.高分子化学物的生产过程：石油开采----石油加工---■本有机物合成工业----高分子合成工业----高分子合成材料成型加工----制品；聚合反应产物的特点：①聚合物的相对分子质量具有多分散性。②聚合物的形态有坚韧的固体、粉状、粒状和高黏度的溶液。③聚合物不能用一般产品精制的方法如蒸馏、重结晶和萃取等方法进行精制和提纯。对聚合反应工艺条件和设备的要求①原料纯度要求高。②反应条件应当稳定不变或控制在允许的最小范围内波动。③反应设备不能污染产品，反应设备和管道在多数情况下应当采用不锈钢、搪玻璃或不锈钢/碳铜复合材料制成。聚合方法的选择选择原则：根据产品用途要求的产品形态和产品成本选择适当的聚合方法。聚合反应器的类别，按形状分：管式反应器、塔式反应器、釜式反应器、螺旋挤出机式反应器和板框式反应器等。聚合反应釜的排热方式夹套冷却、夹套附加内冷管冷却、内冷管冷却、夹套附加反应物料釜外循环冷却、夹套附加回流冷疑器冷却和反应物料部分闪蒸等离子聚合与配位聚合的於浆液：首先闪蒸脱除单体；低效催化剂，需要脱灰工序，高效催化剂，脱除单体后直接将聚合物和溶液分离；聚合物溶液：合成树脂（加入与溶剂混溶的沉淀剂中搅拌过滤得树脂粉体。）；合成橡胶（喷入沸腾的热水中，同时强烈搅拌，过滤，洗涤得胶粒。）第二章，生产单体的原料路线工业生产的高聚物按其化学组成可按如下分类：加聚型高聚物和逐步聚合型高聚物最重要的原料来源路线有:石油化工路线，煤炭路线，其他路线;石油有热裂化（目的:提高汽油的产量）和催化裂匕（目的:提高汽油的质量和产量，催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐））两种。纤维素的典型反应第三章.自由基聚合生产工艺自由基乳液聚合机理表面活性剂1） 结构特征:分子中都含有亲水基团和亲油基团两部分2） 表面活性剂通常采用其极性基团的结构来分类：分为非离子型和离子型（分为阳离子型PH<7,阴离子型PH<7,两性型）乳化剂的选择表征乳化剂性能的三个指标：临界胶束浓度（CMC）、亲水亲油平衡值和三相平衡点（单个分子状态、胶束状态和凝胶状态）（或浊点）。乳液聚合分类：典型的乳液聚合，种子乳液聚合，核/壳乳液聚聚合，反相乳液聚合；典型的乳液聚合：由油溶性单体、水溶性引发剂、水溶性乳化剂和介质水组成6・工业上常用于乳液聚合法的引发剂有:（1）热分解引发剂；（2）氧化-还原引发剂体系，①有机过氧化物-还原剂体系；②无机过硫酸盐一亚硫酸盐体系聚合工艺的操作方式分为：间歇操作、半连续操作和连续操作聚合反应条件的影响（反应温度和反应压力）与控制（①反应温度的控制，②反应终点的控制）后处理：（1）脱除未反应单体（①高转化率条件下少量单体的脱除，②转化率为60%左右的未反应单体的脱除）（2）后处理；氯乙烯乳液种子聚合粒子粒径的控制方法：控制乳化剂的加料速度;添加适量油溶性表面活性剂第三章，自由基聚合工艺基础自由基聚合反应的四种实施方法:本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合合成树脂可用四种聚合方法进行生产。乳液聚合方法是目前唯一的用自由基反应生产合成橡胶的工业生产方法。引发剂应具备的条件： ①在聚合温度范围内有适当的分解速度常数:②所产生的自由基具有适当的稳定性引发剂的选择依据：1）根据聚合方法选择（2）根据反应温度选择合适的引

发剂（3）根据分解速度常数选择引发剂（4）根据分解活化能（Ed）选择引发剂（5）根据引发剂的半衰期和操作方式选择引发剂影响聚合物平均分子量的主要因素:反应温度、引发剂浓度和单体浓度、链转移剂的种类和用量悬浮聚合的组分主要是单体、引发剂、悬浮剂和介质。分散剂种类：保护胶类分散剂和无机粉状分散剂作为分散剂的无机盐应具备的条件：①为高分散性粉状物或胶体；②能够被互不混溶的单体和水两种液体所湿润，并且相互之间存在有一定的附着力。悬浮聚合的生产工艺：主要包括原料准备、聚合、脱单体、过滤分离、水洗、干燥等工序。粘釜的原因：物理因素：①吸附作用②粘附作用；化学因素:单体与釜壁表面产生接枝聚合物；釜壁金属表面的自由电子或空穴与液相中活性低聚物结合；减少粘釜的措施:尽可能减少釜内壁与活性聚合物接触。由于聚氯乙烯氯乙烯的悬浮及本体聚合反应中的自加速效应产生原因:由于聚氯乙烯不溶单体中，随聚合反应的进行，在单体均相液滴中逐渐沉析出愈来愈多的被单体溶胀的固态聚合物，处于溶胀状态的粘稠相，它的粘度很大，大分子链自由基在其中运动受阻，长链自由基进行双基终止的速率较低，小分子在其中运动并不困难，都能继续进行链增长反应，因此出现自动加速效应。溶液聚合通常在釜式反应器中进行半连续操作，聚乙烯醇纤维的最大特点是它的性状与棉花十分接近，其优点如下：吸湿性好；强度较高：耐腐蚀和耐日光性也很好；柔软性和保暖性好；主要缺点:耐热水性差；水性差；弹性较差、回弹性不够好；染色第四章离子聚合与配位聚合生产工艺1.聚合操作方式:采用单位体积表面积小的反应器，即以矮胖型较为合适。第五章缩合聚合生产工艺1.含有反应性官能团的单体经缩合反应析出小分子化合物生成聚合物的反应称为缩合聚合反应，简称为缩聚反应线型高分子量缩聚物的生产工艺按参加反应的单体种类分类:均缩聚，混缩聚，共缩聚线型缩聚物生产工艺：熔融缩聚，溶液缩聚，界面缩聚，固相缩聚；非均相溶液缩聚：聚合物沉淀析出，端基包埋，分子量较低，分子量影响因素：a链增长过程与沉淀过程的竞争；b聚合物为晶态或无定形（可溶胀）体型结构聚合物：如果发生缩聚反应的单体其中（1）一部分含有的反应性官能团数目大于2,或（2）尚含有潜在的可发生加聚反应的双键以及发生逐步聚合反应的官能团，则经进一步缩聚反应或加聚反应形成的最终产物为体型结构聚合物。具有反应活性低聚物的种类；关键：控制凝胶点，防止凝胶化，可溶可熔问答题;烯类单体的自由基聚合中，欲缩短聚合周期又要保证质量，你认为可采取哪些有效措施?其理论依据是什么？能否用蒸馏的方法提纯高分子？为什么？在涤纶树脂和尼龙-66的生产中分别采取什么措施控制相对分子质量的？要得到高纯度的本体聚合产品，为何通常采用高真空脱除单体？合成树脂和合成橡胶的聚合物溶液分离方法有何不同？并解释原因。生产单体的原料路线有几条，试比较它们的优缺点？低温乳液聚合SBR的生产中引发体系组分构成,各组分主要作用,写出反应方程式。烯类单体的自由基聚合中，欲缩短聚合周期又要保证质量，你认为可采取哪些有效措施？其理论依据是什么？乳液聚合中，如果选用软脂酸钠(C15H31COONa)为乳化剂，其三相平衡点为62°C,则聚合反应应该选择 条件下进行。a.低于62Cb.62Cc.高于62C甲基丙烯酸甲酯在85C进行本体自由基聚合，当转化率达到20%时，出现了自动加速现象，这主要是由于----所致。a.链段扩散速度增大，因而增长速率常数kp值增大b・长链自由基运动受阻，使终止速率常数kt值明显减小c.增长速率常数kp值的增加大于终止速率常数kt值的减小d・时间的延长。聚苯乙烯具有----的特点。a.不透明b.抗冲性能差c.加工困难d.不易着色在适当引发剂存在的条件下，引发下列单体的自由基聚合反应，属于非均相聚合的是--a.水相中丙烯腈的溶液聚合b.苯乙烯的本体聚合c.二甲基甲酰胺中丙烯腈的溶液聚合d.苯中苯乙烯的溶液聚合。欲缩短聚合周期又要保证质量，即同时提高聚合速率和分子量，因此可采取乳液聚合生产工艺。自由基聚合分为本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合以及乳液聚合四种生产工艺，其中前三种反应机理和动力学遵循自由基聚合机理和动力学，聚合速度和分子量关系式为：[I]1/2[M]从上式可看出，当提高聚合速率时，分子量下降，因此不能采取前三种聚合工艺。乳液聚合有独特的反应机理和动力学，根据聚合动力学，可通过增加乳胶粒子的浓度同时提高聚合速率和分子量。103NkM]P2NAj悬浮聚合法生产聚4乙烯时，为什么采用高活性和中活性引发剂并用的引发体系？已知在苯乙烯单体中加入少量乙醇进行聚合时，所得聚苯乙烯的分子量比一般本体聚合要低。但当乙醇量增加到一定程度后，所得到的聚苯乙烯的分质量要比相应条件下本体聚合所得的要高，试解释此实验现象。自由基聚合引发剂有哪些种类？如何进行选择？高压PE合成反应条件比较苛刻，具体条件如何？为什么采用这样的工艺条件?简要讨论本体聚合的工艺特点。

简述悬浮聚合及其工艺特点乙烯进行自由基聚合时，为什么要在高温(130°C—280°C)、高压(110MPa-250MPa甚至300MPa)的苛刻条件下进行？这是因为乙烯CH2=CH2的结构对称，没有任何取代基，偶极矩为0,反应活性很低。提高反应温度，可提高乙烯的反应活性，易发生聚合反应，但纯乙烯在350C以下是稳定的，更高的温度则分懈为C、H2和CH4。为了安全生产，使生成的PE呈熔融状态，不发生凝聚，聚合温度一般控制在130C-280C。乙烯常温、常压下为气体，即使在110MPa-250MPa甚至300MPa的压力下仍为气体，但其密度已达到0・58g/cm3,接近液态烃的密度，近似不能被压缩的液体，称为气密相状态。此时乙烯分子间的距离显著缩小，从而增加了自由基与乙烯分子的碰撞概率，故易发生聚合反应。由于设备的气密性和耐压强度的限制，压力不能无限制的提高甲基丙烯酸甲酯浇铸本体聚合工艺中，为什么引发剂用量、聚合温度和聚合时间随板材厚度不同而不同？为什么最后还要提高聚合温度?板材越厚，聚合热越不易导出，局部过热和爆聚的可能性越大。因此，应随板材厚度的增加减少引发剂的用量，并降低聚合温度，以降低正常聚合速率，减少聚合热的产生。而为了达到规定的转化率需延长聚合时间；在聚合后期，体系的黏度已经很大，聚合速率已经很小，为了使单体完全转化，需提高聚合温度，以使单体扩散能够进行为什么在-15C条件下在正己烷溶剂中，以碘化氢为引发剂引发异丁基乙烯基醚聚合，得到了碘化氢与异丁基乙烯基醚的加成物,而选用碘化氢/碘为引发体系引发异丁基乙烯基醚聚合,则可得到高分子量的聚异丁基乙烯基醚?(8分)下述合成路线曾用于一端亲水、一端亲油的高分子表面活性剂的合成，写出A、B、C的结构。mCH2=C-C-O-t-BuA ■h+/h2omCH2=C-C-O-t-BuA ■B C△以C4H9境为引发剂，分别选用THF和甲苯为溶剂引发苯乙烯聚合,实验发现，在THF中苯乙烯聚合反