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文檔簡介

1、聚合物合成工藝學復習資料筆記考題四川大學華南理工大學聚合物合成工藝學1聚合反應釜中攪拌器的形式有哪些?適用范圍如何? 常用攪拌器的形式有平槳式、旋槳式、渦輪式、錨式 以及螺帶式等; 渦輪式和旋槳式攪拌器適于低粘度流體 的攪拌;平槳式和錨式攪拌器適于高粘度流體的攪拌;螺帶 式攪拌器具有刮反應器壁的作用,特別適用于粘度很高流動 性差的合成橡膠溶液聚合反應釜的攪拌。2簡述合成樹脂與合成橡膠生產(chǎn)過程的主要區(qū)別。合成橡膠生產(chǎn)中所用的聚合方法主要限于自基聚合 反應的乳液聚合法和離子與配位聚合反應的溶液聚合法兩 種。而合成樹脂的聚合方法則是多種的。合成樹脂與合成橡 膠于在性質(zhì)上的不同,生產(chǎn)上的差別主要表現(xiàn)在

2、分離過程和 后處理過程差異很大:分離過程的差異:合成樹脂,通常是將合成樹脂溶液 逐漸加入第二種非溶劑中,而此溶劑和原來的溶劑是可以混 溶的,在沉淀釜中攪拌則合成樹脂呈粉狀固體析出。合成橡 膠的高粘度溶液,不能用第二種溶劑以分離合成橡膠,其分 離方法是將高粘度橡膠溶液噴入沸騰的熱水中,同時進行強 烈攪拌,未反應的單體和溶劑與一部分水蒸氣被蒸出,合成 橡膠則以直徑10 20mm左右的橡膠析出,且懸浮于水中。 經(jīng)過濾、洗滌得到膠粒。 后處理過程的差異:合成樹脂后處理方框圖:干燥干燥的粉狀合成樹脂包裝粉狀合成樹脂商品潮濕的粉狀穩(wěn)定劑等合成樹脂粒狀塑料均勻化干燥干燥的粉狀合成樹脂混煉 造粒包裝粒狀塑料制

3、品合成橡膠后處理方框圖:潮濕的粒狀合成橡膠干燥 壓塊 包裝合成橡膠制品3、高分子合成工業(yè)的“三廢”是如何產(chǎn)生的?怎樣處理?什么是“爆炸 極限”?高分子合成工業(yè)所用的主要原料一單體和有機溶劑, 許多是有毒的,甚至是劇毒物質(zhì)。于回收上的損失或設備的 泄漏會產(chǎn)生有害或有臭味的廢氣、粉塵污染空氣和環(huán)境。聚 合物分離和洗滌排除的廢水中可能有催化劑殘渣、溶解的有 機物質(zhì)和混入的有機物質(zhì)以及懸浮的固體微粒。這些廢水如 果不經(jīng)過處理排入河流中,將污染水質(zhì)。此外,生產(chǎn)設備中 的結垢聚合物和某些副產(chǎn)物會形成殘渣,因此高分子合成工 業(yè)與其他化學工業(yè)相似,存在著廢氣、粉塵、廢水和廢渣等 三廢問題。 對于三廢的處理,首

4、先在進行工廠設計時應當考慮將 其消除在生產(chǎn)過程中,不得已時則考慮它的利用,盡可能減 少三廢的排放量。必須進行排放時,應當了解三廢中所含各 種物質(zhì)的種類和數(shù)量,有針對性地進行回收利用和處理,最 后再排放到綜合廢水處理場所。不能用清水沖淡廢水的方法 來降低廢水中有害物質(zhì)的濃度。 一種可燃氣體、可燃液體的蒸汽或有機固體和空氣混合時,當達到一定的濃度范圍,遇火花就會引起激烈爆炸。 可發(fā)生爆炸的濃度范圍叫做爆炸極限。4、簡述乙烯在高聚物合成方面的重要性。乙烯可以合成各種單體,從而得到各種合成樹脂與合成橡膠。例如:CH2=CH聚乙烯 CH2=CH2+CH3-CH=C!乙丙橡膠CH2=CH2+CI2+O C

5、H2C1-CH2CI CH2=CHC聚氯乙烯CH2=CH2+CH3COOH+(2H2=CH-O 0CCH聚乙酸乙烯酯聚乙烯醇一維綸樹脂 5、如何選擇自基聚合的引發(fā)劑?首先,根據(jù)聚合操作方式和反應溫度條件,選擇適當 分解速度的引發(fā)劑。第二,根據(jù)引發(fā)劑的分解速度隨溫度的不同而變化,所以要根據(jù)反應溫度選擇合適的引發(fā)劑。第三,根據(jù)分解速度常數(shù)選擇引發(fā)劑。第四,根據(jù)分解活化能選擇引發(fā)劑。第五,根據(jù)引發(fā)劑的半衰期選擇引發(fā)劑6、在自基聚合生產(chǎn)中,主要采用什么方法控制產(chǎn)品的 平均分子量?控制平均分子量的手段:嚴格控制引發(fā)劑的用量,一般僅為千分之幾;嚴格控制反應溫度和其他反應條件;選 擇適當?shù)姆肿恿空{(diào)節(jié)劑并嚴格

6、控制其用量。在實際生產(chǎn)中,于聚合物品種不同,采用的控制手段各有所側(cè)重,根據(jù)主要影響因素來選擇控制手段。7自基聚合反應的實施方法有哪幾種?分別能生產(chǎn)哪 些主要的高聚物品種?自基聚合反應的實施方法有哪幾種?分別能生產(chǎn)哪些主要的高聚物的品種?高分子聚合反應實施方法有自基聚合;離子與配位聚 合。本體聚合生產(chǎn)的主要品種:LDPE PS PMMA。懸浮聚合生產(chǎn)的主要品種: PVC、EPS AS ABS、PMMAPTFE等 乳液聚合主要產(chǎn)品:合成樹脂如PVC聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯等,合成橡膠如 SBR NBR CR8比較懸浮聚合和乳液聚合、本體聚合的優(yōu)缺點。懸浮聚合的特點:優(yōu)點:用水作為連續(xù)相,聚合反應 熱

7、易除去;操作安全;反應體系粘度較低;溫度易控制;分 離較容易;產(chǎn)品純度較乳液聚合的高。缺點:分散體系不穩(wěn) 定,間歇法生產(chǎn)。乳液聚合的特點:優(yōu)點:聚合反應熱清除較容易;反應 體系粘度低;分散體系的穩(wěn)定性優(yōu)良,可連續(xù)操作;產(chǎn)品乳 液可直接用作涂料、粘合劑、表面處理劑。缺點:分離過程 較復雜,產(chǎn)生大量廢水,直接干燥能耗大;聚合物雜質(zhì)含量 較高。本體聚合的特點:優(yōu)點:無反應介質(zhì),工藝過程簡單。缺點:聚合反應熱的散發(fā)困難,反應溫度難以控制,一般先 進行預聚合,排除部分反應熱;反應后期粘度大,單體反應 不易進行完全。9破乳方法有哪些?乳液聚合工業(yè)生產(chǎn)中采用什么方法 破乳?破乳方法:加電解質(zhì);改變PH值;冷

8、凍破乳;機械破乳;稀釋破乳。工業(yè)生產(chǎn)中采用破乳的主要方法是在乳膠 中加入電解質(zhì)并且改變 pH值。10名詞解釋Ziegler-Natta催化劑:中文譯名“齊格勒-納塔”催化劑,三乙基鋁與四氯化鈦組成,是一種優(yōu)良的定向聚合催 化劑。催化劑又稱觸媒,可以組合成Ziegler-Natta 觸媒的 化合物種類相當多,Ziegler-Natta觸媒可下列的化合物組合而成:周期表中第IV到第VHI族的過渡金屬化合物,和 周期表中第I到第III族的金屬所組成的有機金屬化合物。 其中過渡金屬化合物為觸媒,而有機金屬化合物為助觸媒。爆炸極限:可燃物質(zhì)與空氣或氧氣必須在一定濃度范圍 內(nèi)均勻混合,形成預混氣,遇火源才

9、會發(fā)生爆炸,這個濃度范圍成為爆炸極限,或爆炸濃度極限逐步加成反應:某些單體的官能團可按逐步反應的機理 相互加成而獲得聚合物,但又不會析出小分子副產(chǎn)物,這種 反應稱為逐步加成聚合反應。界面縮聚:兩種單體分別溶解在水及與水不相混溶的有機溶劑中,在常溫常壓下,在水和有機溶劑的界面進行縮聚反應的方法。工程塑料:是指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑 料,是強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑 料。11、離子聚合與配位聚合反應在工業(yè)上有哪些應用?聚 合實施方法有哪些?為什么不能采用懸浮聚合和乳液聚合 生產(chǎn)?一陽離子聚合反應工業(yè)應用:聚異丁烯:聚乙烯亞胺;聚甲醛。此外還可 以合成端基為某功能團的

10、聚合物,具有功能性懸掛基團的聚 合物,嵌段共聚物,大單體。實施方法:乙烯基單體或某些雜環(huán)單體在陽離子引發(fā)劑作用下生成相應陽離子進行 聚合的反應陰離子聚合反應工業(yè)應用:合成分子量甚為狹窄的聚合物;合成利用先 后加入不同種類單體進行陰離子聚合的方法合成AB型,ABA型以及多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物;利用 在聚合反應結束時需要加入終止劑這一點,合成某些具有適 當功能團端基的聚合物。實施方法:有兩種情況,一是聚合引發(fā)劑和單體分子之 間有兩個電子轉(zhuǎn)移而生成一個鍵;二是單電子轉(zhuǎn)移而不生成 鍵,首先生成自基離子,然后二聚成為雙離子。配位聚合反應工業(yè)應用:合成樹脂中 HDPE聚丙烯及其共聚物;合

11、成 橡膠中順丁橡膠、順式聚異戊二烯以及乙烯-丙烯-二烯烴三元共聚物。 實施方法:乙烯和 a -烯烴的配位聚合、1, 3- 烯烴配位聚合。原因:離子聚合與配位聚合都使用相應的催化劑進行 催化聚合反應,于有些催化劑對 H20的作用是靈敏的?;蛴?反應過程中生成的碳正離子增長鏈、碳負離子增長鏈、陰離 子配位鍵對H20的作用是靈敏的,所以不能采用H20為反應介質(zhì)。因此與游離基聚合不同,不能采用以H20為反應介質(zhì)的懸浮聚合生產(chǎn)方法和乳液聚合生產(chǎn)方法進行生產(chǎn)。而采用 無反應介質(zhì)的本體聚合方法或有反應介質(zhì)存在的溶液聚合 方法。12、工業(yè)上用于生產(chǎn)線型縮聚高聚物的方法有哪些?各 有何特點?熔融縮聚特點:優(yōu)點是

12、生產(chǎn)工藝過程簡單生產(chǎn)成本 低,可連續(xù)法生產(chǎn)直接紡絲,聚合設備的生產(chǎn)能力高。缺點 是反應溫度高,要求單體和縮聚物在反應溫度下不分解,單 體配比要求嚴格,反應物料粘度高,小分子不易脫除,局部 過熱可能產(chǎn)生副反應,對聚合設備密封性要求高。廣泛用于 大品種縮聚物。溶液縮聚特點:優(yōu)點是溶劑存在下可降低反應溫度避免 單體和產(chǎn)物分解,反應平穩(wěn)易控制,可與產(chǎn)生的小分子共沸 或與之反應而脫除,聚合物溶液可直接用作產(chǎn)品。缺點是溶 劑可能有毒、易燃,提高了成本,增加了縮聚物分離、精制、 溶劑回收等工序,生產(chǎn)高分子量產(chǎn)品時須將溶劑蒸出后進行 熔融縮聚。適用于單體或縮聚物熔融后易分解的產(chǎn)品生產(chǎn)。界面聚合的特點:優(yōu)點是反

13、應條件緩和,反應時不可逆 的,對兩種單體的配比要求不嚴格。缺點是必須使用高活性 單體,需要大量溶劑,產(chǎn)品不易精制。適用于氣液相、液-液相界面縮聚和芳香族酰氯生產(chǎn)芳酰胺等特種性能聚合物。固相縮聚的特點:優(yōu)點是反應溫度低于熔融縮聚溫度, 反應條件緩和。缺點是原料需充分混合,要求達一定細度, 反應速度低,小分子不易擴散脫除。適用于提高已生產(chǎn)的縮 聚物的分子量以及難溶的芳族聚合物的生產(chǎn)。13、簡述影響線型縮聚高聚物分子量的影響因素。線型高分子量縮聚物生產(chǎn)過程中單體轉(zhuǎn)化率的高 低對產(chǎn)品的平均分子量產(chǎn)生重要影響;縮聚物生產(chǎn)過程中兩種二元官能團單體的摩爾比應 嚴格相等,而加入適量的一元官能團單體以控制產(chǎn)品的

14、平均 分子量;縮聚反應生成的小分子化合物須及時用物理方法或 化學方法除去,其殘存量對聚合度產(chǎn)生明顯影響。14、具有反應活性的低聚物可分為哪兩類?各舉兩例。具有反應活性的低聚物有反應性官能團為可發(fā)生縮 聚反應的合成樹脂:酚醛樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂、有機 硅樹脂等。反應性官能團為不能發(fā)生縮聚反應的合成樹脂: 不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、端羥基聚醚或聚酯等。15、生產(chǎn)聚氨酯的主要原料有哪些?簡述聚氨酯的合成 原理。聚氨酯(PUR):塑料、橡膠、合成纖維、涂料、粘合 劑。是世界五大塑料之一,主要產(chǎn)品是泡沫塑料,占78%生產(chǎn)聚氨酯原料有異氰酸酯,多元醇化合物。聚氨酯的合成原理:1.異氰酸酯的化學反應:異

15、氰酸酯 與含活潑氫化合物間的反應;2.異氰酸酯的自聚反應:芳香族異氰酸酯的二聚反應異氰酸酯的三聚反應異氰酸酯的線 型聚合反應異氰酸酯的脫二氧化碳縮聚反應;3.二元(或多元)異氰酸酯和二元(或多元)醇:一步法,異氰酸酯和醇直 接反應,如雙組分的聚氨酯粘合劑,聚氨酯泡沫塑料也可一 步法直接合成 兩步法,第一步:合成預聚體,二元醇和過 量的二元異氰酸酯反應,生成兩端皆為-NCO基團的加成物。第二步:預聚體進行擴鏈反應和交聯(lián)反應。擴鏈反應;交聯(lián) 反應。16、PE的主要品種有哪些?各有什么特點?生產(chǎn)方 法如何?簡述工藝流程。影響 PE性能的因素有哪些?一主要品種有:高壓低密度聚乙烯 /cm3 ;線型低密

16、度和中等密度聚乙烯/cm3 ;高密度聚乙烯/cm3。此外,還 有超高分子量聚乙烯、改性聚乙烯等品種。其品種特點:LDPE :支鏈多,結晶度低,密度低;用途:薄膜、涂 層、注塑產(chǎn)品等;方法:本體聚合。HDPE:支鏈少,結晶度高,密度高;用途:注塑、吹塑、擠出;方法:配位聚合, 淤漿法、溶液法和氣相法。LLDPE共聚單體引入短支鏈,結晶度低,密度低;用途:薄膜、注塑、滾塑、擠塑;方法:氣相法,溶液法,淤液法。工藝流程圖1 LDPE高壓下經(jīng)自基聚合得到。原料準備乙烯純度以上,單程轉(zhuǎn)化率1530%循環(huán)使用;分子量調(diào)節(jié)劑:丙烯、丙烷、乙烷;其他添加劑:抗氧劑、潤滑劑、開口劑、抗靜電劑等。催化劑配制引發(fā)劑

17、:氧或過氧化物 聚合過程氣相本體聚合條件:溫度 130350 C壓力122303MPa聚合停留時間15s2min4)單體回收與PE后處單體回收:高壓分離器、低壓分離器。PE后處理:加入抗氧劑等助劑、混合造粒、二次造粒。2LLDPE氣相法Unipol工藝采用流動床反應器, 美國聯(lián)碳公司開發(fā), 現(xiàn) 已成為使用最普遍、最重要的 LLDPE生產(chǎn)技術,約有 50%勺 LLDPE采用該工藝生產(chǎn)。以SiO2為載體,Mg-Ti-ED催化體系,活性已高達300 500KgPE/gTi , 90年代茂金屬催化劑開始用于該工藝。最大單線生產(chǎn)能力已達 30萬噸/年。反應條件:溫度90100 C;壓力;單程轉(zhuǎn)化率 2%

18、反 應熱靠循環(huán)氣帶走。英國BP公司Innovene工藝,與Unipol相似。 (2) 溶液法單程轉(zhuǎn)化率高達 8895%但需回收溶劑,流程長、設 備多、投資較大。加拿大Dupont公司的Sclair工藝:采用 V-Ti改性的 齊格勒催化劑,以環(huán)己烷為溶劑,反應溫度 100300 C,壓 力,物料在反應器中停留時間v 20min,單程轉(zhuǎn)化率95% 最大單線生產(chǎn)能力 30萬噸/年,反應器容積。美國Dow化學公司的Dowlex工藝:以飽和異構烷烴 C8C9為溶劑。(3) 淤液法主要用來生產(chǎn) HDPE美國Phillips 公司通過改進催化 劑調(diào)整工藝條件,使原來生產(chǎn)HDPE的環(huán)管淤液法能生產(chǎn)LLDPE以

19、異丁烷為溶劑,1-丁烯或1-己烯為共聚單體,催 化劑為鉻系。反應溫度 7080C,壓力34MPa停留時間 1h,乙烯轉(zhuǎn)化率97%聚合物合成工藝學1聚合反應釜中攪拌器的形式有哪些?適用范圍如何? 常用攪拌器的形式有平槳式、旋槳式、渦輪式、錨式 以及螺帶式等;渦輪式和旋槳式攪拌器適于低粘度流體的攪拌;平槳式和錨式攪拌器適于高粘度流體的攪拌;螺帶 式攪拌器具有刮反應器壁的作用,特別適用于粘度很高流動 性差的合成橡膠溶液聚合反應釜的攪拌。2簡述合成樹脂與合成橡膠生產(chǎn)過程的主要區(qū)別。合成橡膠生產(chǎn)中所用的聚合方法主要限于自基聚合 反應的乳液聚合法和離子與配位聚合反應的溶液聚合法兩 種。而合成樹脂的聚合方法

20、則是多種的。合成樹脂與合成橡 膠于在性質(zhì)上的不同,生產(chǎn)上的差別主要表現(xiàn)在分離過程和 后處理過程差異很大:分離過程的差異:合成樹脂,通常是將合成樹脂溶液 逐漸加入第二種非溶劑中,而此溶劑和原來的溶劑是可以混 溶的,在沉淀釜中攪拌則合成樹脂呈粉狀固體析出。合成橡 膠的高粘度溶液,不能用第二種溶劑以分離合成橡膠,其分 離方法是將高粘度橡膠溶液噴入沸騰的熱水中,同時進行強 烈攪拌,未反應的單體和溶劑與一部分水蒸氣被蒸出,合成 橡膠則以直徑10 20mm左右的橡膠析出,且懸浮于水中。 經(jīng)過濾、洗滌得到膠粒。 后處理過程的差異:合成樹脂后處理方框圖:干燥干燥的粉狀合成樹脂包裝粉狀合成樹脂商品潮濕的粉狀穩(wěn)定

21、劑等合成樹脂粒狀塑料均勻化干燥干燥的粉狀合成樹脂混煉 造粒包裝粒狀塑料制品合成橡膠后處理方框圖:潮濕的粒狀合成橡膠干燥 壓塊 包裝合成橡膠制品3、高分子合成工業(yè)的“三廢”是如何產(chǎn)生的?怎樣處理?什么是“爆炸 極限”?高分子合成工業(yè)所用的主要原料一單體和有機溶劑, 許多是有毒的,甚至是劇毒物質(zhì)。于回收上的損失或設備的 泄漏會產(chǎn)生有害或有臭味的廢氣、粉塵污染空氣和環(huán)境。聚 合物分離和洗滌排除的廢水中可能有催化劑殘渣、溶解的有 機物質(zhì)和混入的有機物質(zhì)以及懸浮的固體微粒。這些廢水如 果不經(jīng)過處理排入河流中,將污染水質(zhì)。此外,生產(chǎn)設備中 的結垢聚合物和某些副產(chǎn)物會形成殘渣,因此高分子合成工 業(yè)與其他化學

22、工業(yè)相似,存在著廢氣、粉塵、廢水和廢渣等 三廢問題。 對于三廢的處理,首先在進行工廠設計時應當考慮將 其消除在生產(chǎn)過程中,不得已時則考慮它的利用,盡可能減 少三廢的排放量。必須進行排放時,應當了解三廢中所含各 種物質(zhì)的種類和數(shù)量,有針對性地進行回收利用和處理,最 后再排放到綜合廢水處理場所。不能用清水沖淡廢水的方法 來降低廢水中有害物質(zhì)的濃度。 一種可燃氣體、可燃液體的蒸汽或有機固體和空氣混合時,當達到一定的濃度范圍,遇火花就會引起激烈爆炸。 可發(fā)生爆炸的濃度范圍叫做爆炸極限。4、簡述乙烯在高聚物合成方面的重要性。乙烯可以合成各種單體,從而得到各種合成樹脂與合 成橡膠。例如:CH2=CH聚乙烯

23、 CH2=CH2+CH3-CH=C!乙丙橡膠CH2=CH2+CI2+O CH2C1-CH2CI CH2=CHC聚氯乙烯CH2=CH2+CH3COOH+(2H2=CH-O 0CCH聚乙酸乙烯酯聚乙烯醇一維綸樹脂 5、如何選擇自基聚合的引發(fā)劑?首先,根據(jù)聚合操作方式和反應溫度條件,選擇適當 分解速度的引發(fā)劑。第二,根據(jù)引發(fā)劑的分解速度隨溫度 的不同而變化,所以要根據(jù)反應溫度選擇合適的引發(fā)劑三,根據(jù)分解速度常數(shù)選擇引發(fā)劑第四,根據(jù)分解活化能選擇引發(fā)劑。第五,根據(jù)引發(fā)劑的半衰期選擇引發(fā)劑。6、在自基聚合生產(chǎn)中,主要采用什么方法控制產(chǎn)品的 平均分子量?控制平均分子量的手段:嚴格控制引發(fā)劑的用量,一般僅為

24、千分之幾;嚴格控制反應溫度和其他反應條件;選 擇適當?shù)姆肿恿空{(diào)節(jié)劑并嚴格控制其用量。在實際生產(chǎn)中,于聚合物品種不同,采用的控制手段各有所側(cè)重,根據(jù)主要影響因素來選擇控制手段。7自基聚合反應的實施方法有哪幾種?分別能生產(chǎn)哪些主要的高聚物品種?自基聚合反應的實施方法有哪幾種?分別能生產(chǎn)哪些主要的高聚物的品種?高分子聚合反應實施方法有自基聚合;離子與配位聚 合。本體聚合生產(chǎn)的主要品種:LDPE PS PMMA。懸浮聚合生產(chǎn)的主要品種: PVC、EPS AS ABS、PMMAPTFE等 乳液聚合主要產(chǎn)品:合成樹脂如PVC聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯等,合成橡膠如 SBR NBR CR8比較懸浮聚合和乳液聚合

25、、本體聚合的優(yōu)缺點。懸浮聚合的特點:優(yōu)點:用水作為連續(xù)相,聚合反應 熱易除去;操作安全;反應體系粘度較低;溫度易控制;分 離較容易;產(chǎn)品純度較乳液聚合的高。缺點:分散體系不穩(wěn) 定,間歇法生產(chǎn)。乳液聚合的特點:優(yōu)點:聚合反應熱清除較容易;反應 體系粘度低;分散體系的穩(wěn)定性優(yōu)良,可連續(xù)操作;產(chǎn)品乳 液可直接用作涂料、粘合劑、表面處理劑。缺點:分離過程 較復雜,產(chǎn)生大量廢水,直接干燥能耗大;聚合物雜質(zhì)含量 較高。本體聚合的特點:優(yōu)點:無反應介質(zhì),工藝過程簡單。缺點:聚合反應熱的散發(fā)困難,反應溫度難以控制,一般先 進行預聚合,排除部分反應熱;反應后期粘度大,單體反應 不易進行完全。9破乳方法有哪些?乳

26、液聚合工業(yè)生產(chǎn)中采用什么方法 破乳?破乳方法:加電解質(zhì);改變PH值;冷凍破乳;機械破乳;稀釋破乳。工業(yè)生產(chǎn)中采用破乳的主要方法是在乳膠 中加入電解質(zhì)并且改變 pH值。10名詞解釋Ziegler-Natta催化劑:中文譯名“齊格勒-納塔”催化劑,三乙基鋁與四氯化鈦組成,是一種優(yōu)良的定向聚合催 化劑。催化劑又稱觸媒,可以組合成Ziegler-Natta 觸媒的 化合物種類相當多,Ziegler-Natta觸媒可下列的化合物組合而成:周期表中第IV到第VHI族的過渡金屬化合物,和 周期表中第I到第III族的金屬所組成的有機金屬化合物。其中過渡金屬化合物為觸媒,而有機金屬化合物為助觸媒爆炸極限:可燃物

27、質(zhì)與空氣或氧氣必須在一定濃度范圍 內(nèi)均勻混合,形成預混氣,遇火源才會發(fā)生爆炸,這個濃度 范圍成為爆炸極限,或爆炸濃度極限逐步加成反應:某些單體的官能團可按逐步反應的機理 相互加成而獲得聚合物,但又不會析出小分子副產(chǎn)物,這種 反應稱為逐步加成聚合反應。界面縮聚:兩種單體分別溶解在水及與水不相混溶的 有機溶劑中,在常溫常壓下,在水和有機溶劑的界面進行縮聚反應的方法。工程塑料:是指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑 料,是強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑 料。11、離子聚合與配位聚合反應在工業(yè)上有哪些應用?聚 合實施方法有哪些?為什么不能采用懸浮聚合和乳液聚合 生產(chǎn)?一陽離子聚合反應工

28、業(yè)應用:聚異丁烯:聚乙烯亞胺;聚甲醛。此外還可 以合成端基為某功能團的聚合物,具有功能性懸掛基團的聚 合物,嵌段共聚物,大單體。實施方法:乙烯基單體或某些雜環(huán)單體在陽離子引發(fā)劑作用下生成相應陽離子進行 聚合的反應陰離子聚合反應工業(yè)應用:合成分子量甚為狹窄的聚合物;合成利用先 后加入不同種類單體進行陰離子聚合的方法合成AB型,ABA型以及多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物;利用 在聚合反應結束時需要加入終止劑這一點,合成某些具有適 當功能團端基的聚合物。實施方法:有兩種情況,一是聚合引發(fā)劑和單體分子之 間有兩個電子轉(zhuǎn)移而生成一個鍵;二是單電子轉(zhuǎn)移而不生成 鍵,首先生成自基離子,然后二聚成為

29、雙離子。配位聚合反應工業(yè)應用:合成樹脂中 HDPE聚丙烯及其共聚物;合成 橡膠中順丁橡膠、順式聚異戊二烯以及乙烯-丙烯-二烯烴三元共聚物。實施方法:乙烯和 a -烯烴的配位聚合、1, 3-烯烴配位聚合。原因:離子聚合與配位聚合都使用相應的催化劑進行 催化聚合反應,于有些催化劑對H20的作用是靈敏的?;蛴诜磻^程中生成的碳正離子增長鏈、碳負離子增長鏈、陰離 子配位鍵對H20的作用是靈敏的,所以不能采用 H20為反應 介質(zhì)。因此與游離基聚合不同,不能采用以H20為反應介質(zhì)的懸浮聚合生產(chǎn)方法和乳液聚合生產(chǎn)方法進行生產(chǎn)。而采用 無反應介質(zhì)的本體聚合方法或有反應介質(zhì)存在的溶液聚合 方法。12、工業(yè)上用于

30、生產(chǎn)線型縮聚高聚物的方法有哪些?各有何特點?熔融縮聚特點:優(yōu)點是生產(chǎn)工藝過程簡單生產(chǎn)成本 低,可連續(xù)法生產(chǎn)直接紡絲,聚合設備的生產(chǎn)能力高。缺點 是反應溫度高,要求單體和縮聚物在反應溫度下不分解,單 體配比要求嚴格,反應物料粘度高,小分子不易脫除,局部 過熱可能產(chǎn)生副反應,對聚合設備密封性要求高。廣泛用于 大品種縮聚物。溶液縮聚特點:優(yōu)點是溶劑存在下可降低反應溫度避免 單體和產(chǎn)物分解,反應平穩(wěn)易控制,可與產(chǎn)生的小分子共沸 或與之反應而脫除,聚合物溶液可直接用作產(chǎn)品。缺點是溶 劑可能有毒、易燃,提高了成本,增加了縮聚物分離、精制、 溶劑回收等工序,生產(chǎn)高分子量產(chǎn)品時須將溶劑蒸出后進行 熔融縮聚。適

31、用于單體或縮聚物熔融后易分解的產(chǎn)品生產(chǎn)。界面聚合的特點:優(yōu)點是反應條件緩和,反應時不可逆 的,對兩種單體的配比要求不嚴格。缺點是必須使用高活性 單體,需要大量溶劑,產(chǎn)品不易精制。適用于氣液相、液-液相界面縮聚和芳香族酰氯生產(chǎn)芳酰胺等特種性能聚合物。固相縮聚的特點:優(yōu)點是反應溫度低于熔融縮聚溫度, 反應條件緩和。缺點是原料需充分混合,要求達一定細度, 反應速度低,小分子不易擴散脫除。適用于提高已生產(chǎn)的縮 聚物的分子量以及難溶的芳族聚合物的生產(chǎn)。13、簡述影響線型縮聚高聚物分子量的影響因素線型高分子量縮聚物生產(chǎn)過程中單體轉(zhuǎn)化率的高低對產(chǎn)品的平均分子量產(chǎn)生重要影響; 縮聚物生產(chǎn)過程中兩種二元官能團單

32、體的摩爾比應 嚴格相等,而加入適量的一元官能團單體以控制產(chǎn)品的平均 分子量; 縮聚反應生成的小分子化合物須及時用物理方法或 化學方法除去,其殘存量對聚合度產(chǎn)生明顯影響。14、具有反應活性的低聚物可分為哪兩類?各舉兩例。具有反應活性的低聚物有反應性官能團為可發(fā)生縮聚反應的合成樹脂:酚醛樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂、有機 硅樹脂等。反應性官能團為不能發(fā)生縮聚反應的合成樹脂: 不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、端羥基聚醚或聚酯等。15、生產(chǎn)聚氨酯的主要原料有哪些?簡述聚氨酯的合成 原理。聚氨酯(PUR):塑料、橡膠、合成纖維、涂料、粘合 劑。是世界五大塑料之一,主要產(chǎn)品是泡沫塑料,占78%生產(chǎn)聚氨酯原料有異氰酸酯,多元醇化合物。聚氨酯的合成原理:1.異氰酸酯的化學反應:異氰酸酯 與含活潑氫化合物間的反應;2.異氰酸酯的自聚反應:芳香族異氰酸酯的二聚反應異氰酸酯的三聚反應異氰酸酯的線 型聚合反應異氰酸酯的脫二氧化碳縮聚反應;3.二元(或多元)異氰酸酯和二元(或多元)醇:一步法,異氰酸酯和醇直接反應,如雙組分的聚氨酯粘合劑,聚氨酯泡沫塑料也可一 步法直接合成 兩步法,第一步:合成預聚體,二元醇和過 量的二元異氰酸酯反

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