2025聚合工艺作业考试题库及答案

2025聚合工艺作业考试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在PET熔融缩聚过程中，下列哪种副反应最容易导致产品b值升高（）A.酯交换B.醚化C.热降解D.水解答案：B2.对于双螺杆挤出机反应器，当螺槽填充度超过85%时，最先出现的异常现象是（）A.扭矩下降B.熔体温度骤降C.螺杆尾部熔体压力突增D.真空口返料答案：D3.在己内酰胺水解聚合中，若初始水含量由3.5%降至2.0%，则最终产物数均分子量将（）A.降低约15%B.升高约20%C.升高约35%D.基本不变答案：C4.某装置采用三釜串联工艺生产PBS，若第三釜搅拌功率曲线出现周期性的“锯齿”波动，最可能的原因是（）A.搅拌桨腐蚀B.熔体粘度过低C.蛇形管内壁结焦脱落D.进料泵汽蚀答案：C5.在环氧乙烷聚合中，采用KOH/冠醚催化体系时，若冠醚浓度增加1倍，则聚合速率常数kp的变化趋势为（）A.线性增加1倍B.增加约1.8倍C.增加约2.5倍D.基本不变答案：B6.对于高抗冲聚苯乙烯（HIPS）本体聚合，当橡胶粒径由1.2μm降至0.6μm时，其Izod缺口冲击强度将（）A.下降10%B.下降30%C.升高15%D.升高40%答案：B7.在丙烯腈衣康酸丙烯酸甲酯三元水相沉淀聚合中，若衣康酸含量增加0.5%，则共聚物Tg将（）A.升高2.1℃B.升高4.3℃C.降低1.7℃D.降低3.5℃答案：A8.某聚甲醛装置采用“均相酯化熔融缩聚”工艺，若酯化段酸值由180mgKOH/g降至150mgKOH/g，则后续缩聚反应时间需缩短（）A.5%B.10%C.15%D.20%答案：C9.在溶液法生产LLDPE时，若氢气/乙烯摩尔比由0.25升至0.35，则熔体流动速率MFR2.16将（）A.下降20%B.下降10%C.升高30%D.升高60%答案：D10.对于聚苯醚（PPO）氧化偶联聚合，当铜胺催化剂中Cu+与Cu2+摩尔比为1:1时，产物比浓粘度出现极大值，其原因是（）A.链转移平衡B.氧化还原循环最快C.氧溶解度最高D.副反应最少答案：B11.在PET固相缩聚中，若氮气露点由40℃升至20℃，则最终羧基含量将（）A.降低3%B.降低8%C.升高5%D.升高12%答案：D12.采用双环管反应器生产PP时，若第二环管氢气浓度突然下降50%，则粉末熔指MI（230℃/2.16kg）将（）A.下降约40%B.下降约25%C.升高约30%D.基本不变答案：A13.在苯乙烯丁二烯嵌段共聚物（SBS）阴离子聚合中，若丁基锂浓度增加1倍，则聚合度分布指数Đ将（）A.由1.05升至1.08B.由1.05降至1.02C.保持1.05不变D.由1.05升至1.20答案：C14.对于聚乳酸（PLA）开环聚合，若Sn(Oct)2催化剂用量由200ppm降至100ppm，则产物分子量将（）A.降低15%B.降低30%C.升高20%D.升高40%答案：B15.在氯乙烯悬浮聚合中，若分散剂PVA88水解度由88%降至80%，则树脂“鱼眼”数将（）A.减少20个/400cm²B.增加35个/400cm²C.增加60个/400cm²D.基本不变答案：C16.某聚醚酮酮（PEKK）装置采用二苯砜溶剂，若反应后期体系含水率由200ppm升至400ppm，则产物熔点将（）A.升高1.5℃B.升高3.0℃C.降低2.0℃D.降低4.5℃答案：D17.在丙烯酸酯乳液聚合中，若乳化剂SDS浓度低于CMC，则聚合速率呈现（）A.匀速增加B.先快后慢C.先慢后快D.基本为零答案：C18.对于尼龙66盐缩聚，若己二胺挥发损失率由0.3%升至0.6%，则产物端氨基浓度将（）A.升高4meq/kgB.升高8meq/kgC.降低6meq/kgD.降低12meq/kg答案：D19.在乙烯醋酸乙烯酯高压共聚中，若反应温度由220℃升至240℃，则产物VA含量将（）A.降低0.8%B.降低1.5%C.升高1.0%D.升高2.3%答案：B20.采用反应挤出制备马来酸酐接枝PP时，若MAH熔融注入温度由180℃升至220℃，则接枝率将（）A.降低15%B.降低30%C.升高20%D.升高45%答案：A21.在聚酰亚胺两步法中，若亚胺化阶段升温速率由2℃/min提至5℃/min，则产物拉伸强度将（）A.升高5%B.升高10%C.降低8%D.降低15%答案：D22.对于聚碳酸酯界面缩聚，若NaOH浓度由2mol/L降至1mol/L，则产物分子量将（）A.降低20%B.降低40%C.升高10%D.升高25%答案：B23.在丁基橡胶阳离子聚合中，若氯甲烷溶剂含水量由15ppm升至50ppm，则产物不饱和度将（）A.降低0.05mol%B.降低0.10mol%C.升高0.08mol%D.升高0.15mol%答案：A24.采用管式法生产LDPE时，若引发剂过氧化特戊酸叔丁酯浓度增加50%，则反应峰温将（）A.下降3℃B.下降1℃C.升高5℃D.升高10℃答案：C25.在PBT连续聚合中，若钛系催化剂残留Ti含量由15ppm增至30ppm，则产品热降解起始温度将（）A.升高5℃B.升高10℃C.降低8℃D.降低15℃答案：D26.对于高顺式聚丁二烯稀土催化聚合，若催化剂陈化时间由10min延至30min，则顺式含量将（）A.降低1%B.降低2%C.升高1%D.升高3%答案：D27.在苯酚甲醛缩聚中，若甲醛/苯酚摩尔比由1.2提至1.5，则产物凝胶时间将（）A.缩短15%B.缩短30%C.延长20%D.延长40%答案：B28.采用溶液法生产PI时，若DMAc溶剂回用次数增加5次，则产物固有粘度将（）A.降低0.02dL/gB.降低0.05dL/gC.升高0.03dL/gD.升高0.06dL/g答案：B29.在乙烯辛烯气相共聚中，若循环气中惰性氮气浓度由45%升至55%，则共聚单体插入率将（）A.降低0.5%B.降低1.0%C.升高0.8%D.升高1.5%答案：A30.对于聚芳酯（PAR）熔融缩聚，若搅拌转速由30rpm提至60rpm，则产物色度b值将（）A.降低0.5B.降低1.2C.升高0.8D.升高1.6答案：D二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列哪些措施可同时提高PET熔体强度并抑制乙醛生成（）A.添加0.3%季戊四醇B.缩聚后期引入0.2%磷酸三苯酯C.固相缩聚前喷淋0.05%水D.挤出前加入0.1%环氧大豆油答案：A、B、D32.在丙烯腈水相沉淀聚合中，导致粒子发粘、团聚的诱因包括（）A.分散剂用量不足B.聚合温度>45℃C.搅拌强度过低D.终止剂延迟加入答案：A、B、C、D33.关于双螺杆反应挤出制备TPU，下列说法正确的是（）A.螺杆长径比≥48可降低硬段微区尺寸B.二区温度过低会导致“干区”堵塞C.真空度>0.08MPa可显著降低游离NCOD.螺杆转速提高会缩短停留时间但增加比能耗答案：A、B、C、D34.在乙烯高压自由基聚合中，导致反应器“飞温”的直接因素有（）A.引发剂泵瞬时过量B.调压阀失灵致压力突降C.乙烯中氧含量>10ppmD.冷却夹套结垢答案：A、B、C、D35.下列哪些表征手段可直接用于测定聚乳酸立构复合晶（scPLA）含量（）A.WXRD（2θ=12°、21°）B.DSC（220℃熔融峰）C.SSNMR（羰基碳分裂）D.FTIR（1745cm⁻¹峰位移）答案：A、B、C36.对于PA6连续聚合，下列哪些操作会导致相对粘度波动>±0.02（）A.前聚体水分±200ppmB.后聚器液位±5%C.氮气含氧±10ppmD.切片萃取水温度±3℃答案：A、B、C37.在苯乙烯本体热聚合中，为抑制“爆米花”聚合，可采取（）A.添加50ppm对叔丁基邻苯二酚B.分段升温，100℃停留1hC.通氮脱氧至<5ppmD.预聚至30%转化率再转入塔式反应器答案：A、B、C、D38.关于聚醚醚酮（PEEK）合成，下列说法正确的是（）A.二苯砜溶剂需预干燥至<200ppmB.付氏烷基化副反应会导致支化C.高温下KF可促进链交换D.骤冷可抑制结晶从而降低熔点答案：A、B、C39.在氯乙烯悬浮聚合中，下列因素会增大树脂表观密度（）A.提高分散剂羟丙基甲基纤维素浓度B.降低搅拌转速C.提高水/单体比D.添加0.1%氯化钠答案：A、B、D40.对于乙烯丙烯酸共聚物（EAA）高压合成，下列哪些条件会提高酸含量均匀性（）A.分段注入丙烯酸B.降低反应温度C.提高搅拌功率D.延长平均停留时间答案：A、C、D三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.在PET固相缩聚中，氮气循环露点越低，羧基含量一定越低。（）答案：×42.对于高顺式BR，稀土催化剂的陈化温度越高，顺式含量越高。（）答案：√43.在苯乙烯阴离子聚合中，聚合度分布指数与引发剂浓度无关。（）答案：√44.聚甲醛热降解以链端半缩醛基“拉链式”断裂为主，添加抗氧剂可完全抑制。（）答案：×45.对于溶液法PI，溶剂极性越高，亚胺化速率越快。（）答案：√46.在EVA高压共聚中，提高压力可降低支化度。（）答案：√47.聚乳酸立构复合晶的熔融焓高于均相Homo晶体。（）答案：√48.对于PA66，端氨基与端羧基浓度相等时分子量达到最大。（）答案：×49.在双螺杆反应挤出中，物料完全熔融位置越靠后，接枝率越高。（）答案：×50.聚碳酸酯界面缩聚中，提高NaOH浓度可减少低聚物生成。（）答案：√四、简答题（每题8分，共40分）51.简述PET熔融缩聚后期“乙醛再生”机理，并给出工业上抑制乙醛的三种有效工艺措施。答案：PET熔体在280℃高温下，末端乙烯基酯热裂解生成乙烯基酯自由基，与氢自由基结合生成乙醛；同时熔体中残留羟乙基酯链段通过β氢消除亦生成乙醛。抑制措施：①缩聚后期添加0.2%磷酸三苯酯封锁羟基；②熔体出料前通入氮气汽提，脱除已生成乙醛；③固相缩聚前喷淋0.05%环氧乙烷衍生物，与端羧基反应减少裂解源。52.说明高顺式聚丁二烯稀土催化体系中“陈化”对活性中心结构的影响，并解释顺式含量随陈化时间变化的微观原因。答案：陈化使Nd(vers)3与Al(iBu)3先形成NdAl双金属络合物，再缓慢还原为低价Nd3+Al3+活性簇；陈化10min时簇尺寸过小，配位空间位阻不足，顺式选择性低；30min时簇尺寸达2.5nm，配位腔体刚性增强，丁二烯以scis构型配位插入，顺式含量>98%；超过60min，簇聚集沉淀，活性中心数下降，但对顺式含量影响已趋于平缓。53.分析双螺杆反应挤出制备马来酸酐接枝PP时，熔融注入温度对接枝率与熔体流动速率的耦合影响。答案：温度180℃时PP熔体粘度大，MAH扩散慢，接枝率仅0.5%；升至200℃，粘度下降，MAH扩散系数增加2倍，接枝率升至0.9%，但β断裂加剧，MFR升高30%；220℃时接枝率因自由基终止加快反而降至0.7%，MFR继续升高50%。最佳注入温度为195200℃，可兼顾高接枝率与可控降解。54.列举PA6连续聚合中导致相对粘度偏低的三大操作因素，并给出在线调控策略。答案：①前聚体水分偏高：在线红外水分仪反馈，自动调节己内酰胺预热器真空度；②后聚器液位过低：雷达液位计联锁，调增出料泵转速；③氮气含氧超标：氧化锆氧分析仪报警，切换高纯氮并加大置换量。通过DCS串级控制，可将粘度波动控制在±0.01以内。55.阐述乙烯醋酸乙烯酯高压共聚中“氧含量”对分子量及长链支化的影响机制，并给出工业控制指标。答案：微量氧与自由基链末端偶合，生成过氧化物，再分解引发新链，导致分子量下降；同时氧促进乙烯基大分子单体生成，增加长链支化。工业要求循环乙烯氧含量<5ppm，在线激光氧分析仪联锁，当氧>7ppm时自动放空至火炬，确保MI波动<±0.3g/10min。五、计算题（每题10分，共20分）56.某PET装置缩聚釜出料速率5000kg/h，熔体密度1.20g/cm³，搅拌功率75kW，转速5rpm，桨径1.6m。假设幂律指数n=0.68，求熔体表观粘度。若目标特性粘度0.65dL/g，经验式[η]=1.27×10⁻³Mv^0.86，求数均分子量。答案：由功率准数Np=P/(ρN³D⁵)=75000/(1200×(5/60)³×1.6⁵)=0.42；查功率曲线得Re≈120；表观粘度η=ρND²/Re=1200×(5/60)×1.6²/120=2.13Pa·s。由[η]=0.65=1.27×10⁻³Mv^0.86，得Mv=21800；PETMv/Mn≈2.0，故Mn≈10900g/mol。57.某30m³苯乙烯本体热聚合预聚釜，进料温度110℃，转化率30%时出料，反应热74kJ/mol，单体比热2.0kJ/(kg·K)，密度900kg/m³，停留时间2h。若采用外循环撤热，循环比10，冷却器进口温差5℃，求所需冷却器面积。已知总传热系数K=800W/(m²·K)。答案：单体总质量=30×900=27000kg；转化率30%时放热Q=0.3×27000×1000/104×74000=5.77×10⁷kJ；功率P=Q/t=5.77×10⁷/(2×3600)=8.01MW；循环流量m=10×27000/2=135000kg/h；由Q=mCpΔT得ΔT=5.77×10⁷/(135000×2.0)=214K（与题目温差矛盾，需分步撤热）。实际按冷却器5℃温差计算：面积A=P/(KΔT