2025年聚合工艺考试题库含答案

2025年聚合工艺考试题库含答案一、单项选择题（每题2分，共20题）1.自由基聚合反应中，常用的引发剂类型是（）。A.过氧化物类B.路易斯酸C.金属钠D.三氯化铝答案：A2.缩聚反应的主要特征是（）。A.转化率随时间延长持续升高B.分子量随反应时间延长逐步增大C.反应速率与单体浓度无关D.无小分子副产物生成答案：B3.聚合釜中常用的搅拌器类型为（）。A.桨式B.锚式C.推进式D.涡轮式答案：B（注：高粘度体系常用锚式搅拌器）4.聚合反应中，温度升高对聚合物分子量的影响通常是（）。A.分子量增大B.分子量减小C.无显著影响D.先增大后减小答案：B（温度升高，链转移反应加剧，分子量降低）5.阻聚剂的主要作用是（）。A.提高反应速率B.终止自由基活性C.增加单体溶解度D.降低体系粘度答案：B6.悬浮聚合中，分散剂的主要作用是（）。A.稳定单体液滴B.引发聚合反应C.调节分子量D.提高转化率答案：A7.乳液聚合中，乳化剂的临界胶束浓度（CMC）是指（）。A.乳化剂完全溶解的最低浓度B.胶束开始形成的最低浓度C.乳液稳定的最高浓度D.单体完全增溶的浓度答案：B8.本体聚合的主要缺点是（）。A.产物纯度低B.散热困难C.反应速率慢D.设备投资高答案：B9.聚合度主要取决于（）。A.单体浓度B.引发剂浓度C.反应温度D.以上均是答案：D10.高压聚乙烯（LDPE）的聚合机理属于（）。A.阴离子聚合B.配位聚合C.自由基聚合D.缩合聚合答案：C11.以下不属于离子聚合特点的是（）。A.反应速率快B.对杂质敏感C.分子量分布宽D.可制备立构规整聚合物答案：C（离子聚合分子量分布较窄）12.悬浮聚合与乳液聚合的主要区别在于（）。A.是否使用引发剂B.分散介质的类型C.聚合物颗粒的形成场所D.是否需要搅拌答案：C（悬浮聚合在单体液滴中聚合，乳液聚合在胶束中聚合）13.聚合反应中，转化率达到（）时需重点监控反应热，防止暴聚。A.10%-20%B.30%-50%C.60%-80%D.90%以上答案：B（此阶段反应速率最快，放热集中）14.缩聚反应中，为提高分子量需采取的措施是（）。A.增加单体浓度B.降低反应温度C.移除小分子副产物D.减少催化剂用量答案：C15.气相聚合工艺适用于（）。A.聚乙烯（LLDPE）B.聚氯乙烯（PVC）C.聚苯乙烯（PS）D.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）答案：A16.聚合釜的夹套冷却介质一般为（）。A.热水B.导热油C.循环水或冷冻盐水D.压缩空气答案：C17.以下不属于聚合工艺安全控制指标的是（）。A.反应压力B.搅拌电流C.原料纯度D.产品颜色答案：D18.乳液聚合中，若乳化剂用量不足，可能导致（）。A.粒径过大B.反应速率过慢C.分子量过低D.转化率降低答案：A（乳化剂不足，胶束数量少，单体液滴不稳定，粒径增大）19.本体聚合制备有机玻璃（PMMA）时，预聚合的目的是（）。A.提高单体纯度B.降低体系粘度C.移除反应热D.控制分子量分布答案：C（预聚合可减少后续聚合的放热量）20.聚合反应终点判断的关键参数是（）。A.搅拌功率B.反应温度C.单体残留量D.体系pH值答案：C二、多项选择题（每题3分，共10题）1.自由基聚合的特征包括（）。A.慢引发、快增长、速终止B.分子量随反应时间变化不大C.转化率随时间持续升高D.存在自动加速现象答案：ACD2.影响聚合速率的因素有（）。A.单体浓度B.引发剂浓度C.反应温度D.体系粘度答案：ABCD3.悬浮聚合的特点包括（）。A.产物易分离B.需使用分散剂C.反应热易移除D.产物纯度高答案：ABC4.乳液聚合的基本组分包括（）。A.单体B.乳化剂C.引发剂D.分散介质（水）答案：ABCD5.缩聚反应的必要条件是（）。A.官能团等物质的量比B.高反应活性官能团C.移除小分子副产物D.自由基引发剂答案：ABC6.聚合釜的安全装置包括（）。A.爆破片B.安全阀C.温度联锁D.紧急停车系统（ESD）答案：ABCD7.聚合工艺的节能措施包括（）。A.余热回收利用B.优化反应温度控制C.减少搅拌能耗D.提高原料转化率答案：ABCD8.气相聚合的特点包括（）。A.无需溶剂B.产物干燥能耗低C.反应温度易控制D.适用于高粘度体系答案：AB9.聚合物产物的质量控制指标包括（）。A.分子量及分布B.熔点C.密度D.灰分答案：ABCD10.聚合反应失控的可能原因包括（）。A.引发剂过量B.冷却系统故障C.原料杂质含量高D.搅拌停止答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10题）1.自由基聚合反应是可逆反应。（）答案：×（自由基聚合为不可逆反应）2.缩聚反应中，单体转化率达到98%时，聚合物分子量可达到较高水平。（）答案：√（缩聚分子量与转化率呈指数关系）3.悬浮聚合需要使用乳化剂稳定体系。（）答案：×（悬浮聚合使用分散剂，乳液聚合使用乳化剂）4.乳液聚合产物的粒径通常小于悬浮聚合。（）答案：√（乳液聚合粒径0.05-0.2μm，悬浮聚合0.01-5mm）5.本体聚合由于无溶剂，产物纯度最高。（）答案：√6.聚合反应中，温度升高会同时提高聚合速率和分子量。（）答案：×（温度升高，速率提高但分子量降低）7.阻聚剂的作用是延长诱导期，减慢反应速率。（）答案：√8.气相聚合工艺需要使用大量溶剂。（）答案：×（气相聚合无溶剂）9.聚合物的聚合度与反应时间成正比。（）答案：×（自由基聚合分子量与时间无关，缩聚分子量与时间相关）10.聚合釜超压时，应立即打开放空阀泄压。（）答案：×（需先确认超压原因，防止物料喷出引发安全事故）四、简答题（每题5分，共10题）1.自由基聚合与缩聚反应的主要区别有哪些？答案：自由基聚合属于链式反应，包括引发、增长、终止步骤，分子量在短时间内达到最大值，转化率随时间升高；缩聚反应属于逐步反应，分子量随反应时间逐步增大，存在小分子副产物，转化率与分子量无直接关联。2.悬浮聚合中分散剂的作用及常用类型有哪些？答案：分散剂的作用是稳定单体液滴，防止聚并。常用类型包括：①水溶性高分子（如聚乙烯醇、羟甲基纤维素），通过吸附在液滴表面形成保护层；②无机粉末（如碳酸钙、硫酸钡），通过机械隔离稳定液滴。3.乳液聚合的基本原理及工业应用举例。答案：乳液聚合利用乳化剂在水中形成胶束，单体在胶束中增溶，引发剂在水相中分解产生自由基，进入胶束引发聚合。产物以胶乳形式存在。工业应用如丁苯橡胶、丙烯酸酯乳液、聚醋酸乙烯乳液等。4.聚合釜温度控制的关键因素及失控处理措施。答案：关键因素：夹套/内冷管换热效率、搅拌均匀性、引发剂分解速率、单体进料速率。失控处理措施：①停止进料；②开启紧急冷却（如冷冻盐水）；③注入阻聚剂终止反应；④若超温超压，启动泄放系统并隔离事故区域。5.本体聚合的优缺点及工业实例。答案：优点：产物纯度高、工艺简单、无溶剂回收问题。缺点：散热困难、易局部过热、分子量分布宽。工业实例：有机玻璃（PMMA）、聚苯乙烯（PS）的连续本体聚合。6.影响聚合物分子量的主要因素有哪些？答案：①单体浓度（浓度越高，分子量越大）；②引发剂浓度（浓度越高，分子量越小）；③反应温度（温度越高，链转移加剧，分子量越小）；④链转移剂用量（用量越大，分子量越小）；⑤反应时间（缩聚中时间越长，分子量越大，自由基聚合中时间不影响）。7.聚合工艺中安全泄放系统的设计要求。答案：①泄放量需满足最大可能超压场景（如全进料+冷却失效）；②泄放路径需避免物料堵塞（如设置过滤器）；③泄放介质需安全处理（如导入中和罐或焚烧系统）；④定期校验安全阀/爆破片的开启压力。8.气相聚合工艺的特点及适用聚合物。答案：特点：无溶剂、产物干燥能耗低、反应温度易控制（通过气相循环换热）、设备腐蚀小。适用聚合物：聚乙烯（LLDPE、HDPE）、聚丙烯（PP）等烯烃类聚合物。9.缩聚反应中真空度控制的重要性。答案：缩聚反应生成小分子副产物（如水、甲醇），需通过真空移除以推动平衡向聚合物方向移动。真空度不足会导致小分子残留，限制分子量增长，同时可能引发副反应（如降解）。10.聚合反应终点判断的常用方法。答案：①在线监测单体残留量（如气相色谱、红外光谱）；②测量体系粘度（粘度达到设定值）；③观察反应热变化（放热速率显著下降）；④跟踪搅拌功率（功率稳定）；⑤取样分析分子量（如凝胶渗透色谱）。五、案例分析题（每题10分，共2题）1.某聚乙烯聚合釜在生产过程中，温度从85℃快速升至105℃，压力由2.0MPa升至3.5MPa（设计压力3.0MPa），请分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：①引发剂过量加入（如计量泵故障）；②冷却系统故障（如循环水泵跳闸、夹套结垢）；③搅拌停止导致局部反应放热无法扩散；④原料中含有杂质（如活化剂）加速反应。处理措施：①立即触发紧急停车（ESD），停止单体/引发剂进料；②开启备用冷却系统（如冷冻盐水），增大换热面积；③向釜内注入阻聚剂（如对苯二酚）终止聚合反应；④若压力持续上升，通过爆破片/安全阀泄放至安全泄放罐；⑤确认温度压力稳定后，排空物料并检查设备（如搅拌、冷却系统）。2.某悬浮法聚氯乙烯（PVC）生产中，产物颗粒粒径过大（目标0.1-0.5mm，实际1-2mm），请分析可能原因及解决措施。答案：可能原因：①分散剂用量不足（无法稳定液滴）；