2025年合成橡胶原料考核试卷及答案

2025年合成橡胶原料考核试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.丁苯橡胶（SBR）生产中，主要聚合单体是（）。A.丁二烯与苯乙烯B.异戊二烯与苯乙烯C.丁二烯与丙烯腈D.异戊二烯与丙烯腈2.顺丁橡胶（BR）合成中，采用的Ziegler-Natta催化剂体系通常包含（）。A.TiCl₄-烷基铝B.Ni(acac)₂-三异丁基铝-三氟化硼乙醚C.CoCl₂-烷基铝D.FeCl₃-烷基镁3.三元乙丙橡胶（EPDM）的第三单体常用（），以引入双键便于硫化。A.乙烯B.丙烯C.乙叉降冰片烯（ENB）D.异戊二烯4.合成橡胶原料中，水分含量过高会导致聚合反应（）。A.速率加快B.催化剂失活C.产物分子量增大D.支化度降低5.丁腈橡胶（NBR）的耐油性主要取决于（）。A.丙烯腈含量B.丁二烯含量C.分子量分布D.门尼粘度6.溶液聚合生产顺丁橡胶时，常用的溶剂是（）。A.水B.苯C.环己烷D.甲醇7.合成橡胶原料中，“总炔烃”指标超标的主要危害是（）。A.影响聚合反应活性中心B.增加产品颜色C.降低硫化速度D.提高玻璃化转变温度8.氯丁橡胶（CR）的单体是（）。A.2-氯-1,3-丁二烯B.1-氯-1,3-丁二烯C.3-氯-1,3-丁二烯D.4-氯-1,3-丁二烯9.乳液聚合生产丁苯橡胶时，乳化剂的主要作用是（）。A.调节分子量B.稳定胶乳粒子C.提高反应温度D.降低单体沸点10.异戊橡胶（IR）与天然橡胶（NR）的主要差异在于（）。A.顺式-1,4-结构含量B.分子量大小C.灰分含量D.门尼粘度11.合成橡胶原料中，“过氧化物含量”超标会导致（）。A.聚合反应诱导期延长B.聚合物支化度降低C.单体自聚风险增加D.催化剂活性提高12.硅橡胶的主要单体是（）。A.二甲基二氯硅烷B.甲基乙烯基二氯硅烷C.八甲基环四硅氧烷（D4）D.四氯化硅13.氟橡胶（FKM）的耐候性主要源于（）。A.分子链中的氟原子B.高结晶度C.低分子量D.支化结构14.合成橡胶原料中，“铁离子含量”过高会导致（）。A.产品颜色发黄B.聚合速率减慢C.硫化时间缩短D.玻璃化转变温度升高15.热塑性弹性体（TPE）的原料通常包含（）。A.塑料相和橡胶相B.单一高聚物C.无机填料D.小分子增塑剂二、填空题（每空1分，共20分）1.合成橡胶生产中，常用的分子量调节剂是__________，其作用是通过链转移反应控制聚合物分子量。2.丁苯橡胶按聚合温度分为__________（低温乳聚）和__________（高温乳聚）两类。3.异戊橡胶的理想微观结构是顺式-1,4-结构含量≥__________%，接近天然橡胶。4.三元乙丙橡胶的硫化方式包括__________（需第三单体含双键）和__________（通过过氧化物交联）。5.合成橡胶原料中，“苯乙烯纯度”指标通常要求≥__________%（质量分数），杂质主要包括乙苯、α-甲基苯乙烯等。6.溶液聚合生产顺丁橡胶时，催化剂体系的陈化条件（如温度、时间）会影响__________和__________。7.氯丁橡胶按分子量调节剂类型分为__________（使用硫黄调节）和__________（使用硫醇调节）。8.合成橡胶原料中，“丁二烯中炔烃”主要包括__________和__________，其含量过高会与催化剂反应导致失活。9.硅橡胶的硫化方式包括__________（室温硫化，RTV）和__________（高温硫化，HTV）。10.丁腈橡胶的丙烯腈含量通常为__________%（质量分数），含量越高耐油性越好，但耐寒性下降。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述合成橡胶原料中“水分”的来源及控制方法。2.比较乳液聚合与溶液聚合生产丁苯橡胶的工艺特点（至少列出4点）。3.分析异戊橡胶原料中“异戊二烯纯度”对产品性能的影响。4.说明三元乙丙橡胶第三单体（如ENB）的作用及选择依据。5.列举合成橡胶原料中需重点控制的5项杂质指标，并简述其危害。四、计算题（每题10分，共20分）1.某丁苯橡胶生产装置采用乳液聚合法，单体配方为丁二烯（65份）、苯乙烯（35份），引发剂用量为单体总质量的0.5%。若日处理单体总量为200吨，计算每日引发剂用量（保留2位小数）。2.某顺丁橡胶生产中，使用环己烷作溶剂，溶剂与单体质量比为4:1。若反应釜有效容积为50m³（环己烷密度0.78g/cm³，丁二烯密度0.62g/cm³），计算每次进料的丁二烯质量（保留整数）。五、综合分析题（10分）某合成橡胶装置近期出现产品门尼粘度偏低、分子量分布变宽的问题，经检测原料丁二烯中“过氧化物含量”超标（标准≤5ppm，实际检测12ppm）。试分析过氧化物超标与产品异常的关联性，并提出3项改进措施。答案一、单项选择题1.A2.B3.C4.B5.A6.C7.A8.A9.B10.A11.C12.C13.A14.A15.A二、填空题1.叔十二碳硫醇（或叔丁基硫醇）2.SBR-1500（或低温乳聚丁苯橡胶）；SBR-1000（或高温乳聚丁苯橡胶）3.964.硫磺硫化；过氧化物硫化5.99.56.催化剂活性；聚合物微观结构（或顺式含量）7.G型（硫黄调节型）；W型（非硫黄调节型/硫醇调节型）8.乙烯基乙炔；乙基乙炔9.室温硫化；高温硫化10.18-50（或18-50%）三、简答题1.来源：原料生产/储运过程中接触空气、设备密封不严、原料干燥不彻底等。控制方法：原料进装置前通过分子筛吸附、共沸蒸馏脱水；储运容器充氮气保护；定期检测原料水分含量（如卡尔费休法），超标的原料需经二次干燥处理。2.乳液聚合：以水为介质，安全性高；需乳化剂稳定胶乳，后处理需破乳、水洗；产物分子量高但分布宽；反应温度较低（如5℃低温乳聚）。溶液聚合：以有机溶剂（如环己烷）为介质，需溶剂回收系统；无需乳化剂，产物纯度高；分子量调节更精准；反应温度较高（如50-70℃）。3.异戊二烯纯度低会引入杂质（如环戊二烯、甲基乙炔）：①杂质与催化剂反应导致活性下降，需增加催化剂用量；②杂质参与聚合形成支化或交联结构，降低顺式-1,4-结构含量，影响产品弹性和力学性能；③残留杂质可能导致产品老化加速（如双键杂质易氧化）。4.作用：引入可硫化的双键（EPDM主链无双键，需第三单体提供反应位点），便于硫磺硫化。选择依据：双键反应活性适中（过高易自聚，过低难硫化）；与乙烯、丙烯共聚性好；对橡胶耐老化性影响小（如ENB的双键位于侧链，主链仍保持饱和结构）。5.①炔烃（如乙烯基乙炔）：与催化剂金属中心配位，导致催化剂失活；②过氧化物：引发单体自聚，影响聚合可控性；③水分：与催化剂（如烷基铝）反应提供惰性产物，降低活性；④铁离子：催化橡胶氧化降解，导致产品发黄、老化加速；⑤苯乙烯中二聚体：参与聚合形成支链，影响分子量分布。四、计算题1.单体总质量=200吨=200×10⁶g引发剂用量=200×10⁶g×0.5%=1×10⁶g=1吨答：每日引发剂用量为1.00吨。2.设丁二烯质量为m，则溶剂质量=4m反应釜体积=溶剂体积+单体体积=(4m/0.78)+(m/0.62)=50×10⁶cm³（50m³=50×10⁶cm³）计算：(4m/0.78)+(m/0.62)=5×10⁷通分计算得：m≈5.23×10⁶g=5230kg答：每次进料丁二烯质量约为5230kg。五、综合分析题关联性：过氧化物（如丁二烯过氧化物）在聚合体系中分解产生自由基，提前引发单体聚合（诱导期缩短）；同时，过氧化物作为额外引发剂，导致聚合速率加快，链终止反应（偶合