《聚合物合成工藝學》習題集

1、“聚合物合成原理及工藝學”習 題 集四川大學高分子科學與工程學院第一章 緒 論1. 試述高分子合成工藝學的主要任務。2. 簡述高分子材料的主要類型，主要品種以及發(fā)展方向。3. 用方塊圖表示高分子合成材料的生產(chǎn)過程，說明每一步驟的主要特點及意義。4. 如何評價生產(chǎn)工藝合理及先進性。5. 開發(fā)新產(chǎn)品或新工藝的步驟和需注意的問題有哪些？第二章 生產(chǎn)單體的原料路線1.簡述高分子合成材料的基本原料（即三烯、三苯、乙炔）的來源。2.簡述石油裂解制烯烴的工藝過程。3.如何由石油原料制得芳烴？并寫出其中的主要化學反應及工藝過程。4.畫出C4餾分中制取丁二烯的流程簡圖，并說明采用萃取精餾的目的。5.簡述從三烯（

2、乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯），乙炔出發(fā)制備高分子材料的主要單體合成路線（可用方程式或圖表表示，并注明基本工藝條件）。6.如何由煤炭路線及石油化工路線生產(chǎn)氯乙烯單體？7.簡述苯乙烯的生產(chǎn)方法。8.試述合成高分子材料所用單體的主要性能，在貯存、運輸過程中以及在使用時應注意哪些問題？9.論述乙烯產(chǎn)量與高分子合成工藝的關(guān)系。第三章 游離基本體聚合生產(chǎn)工藝1.自由基聚合過程中反應速度和聚合物分子量與哪些因素有關(guān)？工藝過程中如何調(diào)節(jié)？2.自由基聚合所用引發(fā)劑有哪些類型，它們各有什么特點？3.引發(fā)劑的分解速率與哪些因素有關(guān)？引發(fā)劑的半衰期的含義是什么？生產(chǎn)中有何作用？4.引發(fā)劑的選擇主要根

3、據(jù)哪些因素考慮？為什么？5.舉例說明在自由基聚合過程中，調(diào)節(jié)劑，阻聚劑，緩聚劑的作用。6.為什么溶劑分子的Cs值比調(diào)節(jié)劑分子的Cs小的多，而對聚合物分子量的影響往往比調(diào)節(jié)劑大的多？7.以乙烯的本體聚合為例，說明本體聚合的特點。8.根據(jù)合成高壓聚乙烯的工藝條件和工藝過程特點，組織高壓聚乙烯的生產(chǎn)工藝流程，并劃出流程示意圖。9. 高壓聚乙烯分子結(jié)構(gòu)特點是怎樣形成的，對聚合物的加工及性能有何影響。10. 乙烯高壓聚合的影響因素有哪些？11. 對比管式反應器及釜式反應器生產(chǎn)高壓聚乙烯的生產(chǎn)工藝。12.聚乙烯的主要用途有哪些、可以采用哪些方法改進它的性能，開發(fā)新用途。13.比較高壓聚乙烯及聚苯乙烯的生產(chǎn)

4、工藝流程，改進聚苯乙烯的性能，可采用哪些方法？14.試述聚苯乙烯和有機玻璃的優(yōu)缺點及改性方向。15.比較聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯本體聚合工藝的異同。第四章 游離基懸浮聚合生產(chǎn)工藝1. 說明懸浮聚合的工藝特點，生產(chǎn)中的主要問題及解決方法。2. 懸浮聚合中機械攪拌與分散劑有什么重要作用？它們對聚合物顆粒狀態(tài)有什么影響？3. 懸浮聚合與本體聚合相比有哪些特點？4. 均相與非均相粒子狀態(tài)有什么區(qū)別？它們是怎樣形成的？5. 緊密型與疏松型顆粒的PVC有何差別？這些差別是如何形成的？6. 常用懸浮劑有哪些類型，各有什么特點？7. 為什么生產(chǎn)維尼綸的中間產(chǎn)品PVA不能用作懸浮劑？8. 如

5、何改善粉狀懸浮劑在水油兩相界面的分布狀況？9. 懸浮聚合中主要的物系組成及其作用？10. 試簡述懸浮聚合過程中產(chǎn)生粘釜的原因，并提出可能防止粘釜的措施。11. 目前懸浮聚合工藝還存在什么問題？有何解決的辦法？12. 試簡述懸浮聚合過程中影響因素有哪些？13. 試分析我國目前生產(chǎn)PVC的典型配方及工藝條件與產(chǎn)品性能，顆粒狀態(tài)有何關(guān)系？14. 簡述PVC懸浮聚合工藝過程。15. 氯乙烯懸浮聚合過程的特點是什么？生產(chǎn)中怎樣利用這些特點？16. 氯乙烯懸浮聚合中采用復合引發(fā)劑有什么好處？17. 苯乙烯懸浮聚合有兩種工藝：即高溫聚合和低溫聚合，分析對比兩種方法的配方及工藝過程。18. 苯乙烯及氯乙烯懸浮

6、聚合法的生產(chǎn)工藝及粒子的形成過程有何差別？19. 簡述氣流干燥法和沸騰床干燥法的工作原理，比較它們的優(yōu)劣。第五章 游離基乳液聚合生產(chǎn)工藝1. 試述乳液聚合的物系組成及其作用。2. 乳液聚合生產(chǎn)方法有哪些特點？3. 乳狀液與懸浮液有什么不同？怎樣破乳？4. 乳化劑的類型有哪些？各有什么特點？5. 乳液的粒子大小及分布對乳液性能有哪些影響？6. 膠束是怎樣形成的？什么是膠束的增溶作用？7. 為什么說表面活性劑的CMC是乳化效率的重要指標？8. 表面活性劑的HLB與性質(zhì)有何關(guān)系？9. 表面活性劑憎水基團種類與其性質(zhì)有何關(guān)系？10. 試闡述乳液聚合反應機理及聚合過程三個階段的特征。11. 乳液聚合機理

7、及聚合速度與分子量公式在工業(yè)生產(chǎn)中有何意義？12. 比較高溫丁苯橡膠和低溫丁苯橡膠的配方及合成工藝特點。生產(chǎn)過程中應注意哪些問題？13. 試述低溫丁苯引發(fā)體系各組分的作用。14. 乳液聚合生產(chǎn)中調(diào)節(jié)劑的主要作用是什么？為什么要分批加調(diào)節(jié)劑？15. 根據(jù)丁苯生產(chǎn)的配方及工藝特點如何組織生產(chǎn)過程？試繪出工藝流程簡圖，并說明每一步驟的作用。16. 比較低溫丁苯和高溫丁苯在工業(yè)生產(chǎn)上的異同。17. 氯乙烯、丙烯酸酯乳液聚合與丁苯橡膠的乳液聚合有何區(qū)別？18. 極性單體乳液聚合與非極性單體有何不同？19. 試述種子乳液聚合的特點及實用意義。20. 有哪些高分子物是采用乳液聚合工藝來合成？說明它們的主要性

8、能和用途。第六章 游離基溶液聚合生產(chǎn)工藝1. 自由基溶液聚合的特點有哪些？2. 自由基溶液聚合溶劑起什么作用？怎樣選擇溶劑？3. 在自由基溶液聚合中溶劑對分子量及分子結(jié)構(gòu)有什么影響？4. PAN溶液聚合一步法及二步法的主要區(qū)別何在？各有何優(yōu)缺點？5. 簡述溶液聚合法生產(chǎn)聚丙烯腈的主要組分及其作用。6. 為什么衣康酸要先配制成鈉鹽加入反應體系？7. PAN二步法生產(chǎn)中為什么可以少加或不加第三單體？8. 試述腈綸纖維的合成工藝過程。畫出工藝流程圖。9. 簡述聚丙烯腈的脫單體工藝。10. 試論述VAc溶液聚合中為什么選用甲醇作溶劑？為什么用量比單體少的多？反應溫度為甲醇的沸騰溫度有何好處？11. 試

9、分析在VAc溶液聚合中，影響PVA分子量及分子結(jié)構(gòu)的主要因素有哪些？12. 用方塊圖畫出維綸纖維的合成工藝過程。13. 簡述聚醋酸乙烯的醇解工藝及醇解度與產(chǎn)品性能和用途的關(guān)系。14. 試從聚合工藝和產(chǎn)品性能對自由基型聚合的四種實施方法進行比較。第七、八章 配位聚合和離子聚合生產(chǎn)工藝1. 離子型聚合與自由基溶液聚合對溶劑的要求有何區(qū)別？2. 離子型催化聚合主要有哪幾種類型？在工業(yè)化生產(chǎn)中常用哪幾種類型的催化劑？3. 陰離子配位催化劑的主要組成有哪些？4. 高效催化劑同一般絡(luò)合催化劑主要區(qū)別何在？5. 以丙烯定向聚合為例說明配位催化劑的組分對丙烯聚合過程和聚合性能的影響。6. 如何提高配位催化劑的

10、效率？其理論依據(jù)何在？其意義何在？7. 何謂定向聚合，說明丙烯、丁二烯定向聚合的機理和意義。8. 目前哪些高分子物是采用離子型和配位陰離子型合成工藝來生產(chǎn)的？寫出反應式并注明所用催化劑。9. 鋁鈦催化劑的絡(luò)合反應中，除生成三氯化鈦外，還產(chǎn)生什么副產(chǎn)物？寫出反應的基本方程式并說明之。10. 鋁鈦催化劑為何能制得結(jié)構(gòu)規(guī)整的聚烯烴，寫出活性中心模型，并闡明反應機理。11. 鋁鈦催化劑動力學公式中的活性中心數(shù)目對反應速度和分子量大小有何影響？12. 溶液法生產(chǎn)聚丙烯的配方及物系組成有哪些？13. 丙烯規(guī)整聚合過程中主要工藝因素有哪些？14. 溶液法生產(chǎn)聚丙烯五釜連續(xù)聚合的工藝流程存在什么問題？怎樣解決

11、？15. 液相本體聚合法生產(chǎn)聚丙烯與溶劑法比較有哪些差別？16. 比較順丁橡膠與丁苯橡膠的合成工藝。17. 比較正、負離子聚合，配位陰離子聚合，自由基聚合的特征。18. 比較高壓聚乙烯、本體法聚苯乙烯、懸浮聚氯乙烯以及聚丙烯的生產(chǎn)工藝過程。19. 簡述液相氣相本體法制備聚丙烯的工藝流程。20. 簡述液相氣相本體法制備聚丙烯中漿液洗滌器的作用是什么？21. 為什么說高效催化劑是高分子合成工業(yè)的瓶頸技術(shù)。第九章 線型縮聚生產(chǎn)工藝1 比較縮聚與加聚反應特征。2 試述縮聚反應的分類及實施方法。3 在生產(chǎn)中，熔融、溶液、界面縮聚對單體的純度、單體克分子比要求不同，為什么？有何實際意義？4 在熔融縮聚中，

12、可采用什么措施，以加快反應速度和提高縮聚物分子量？5 結(jié)合聚酯生產(chǎn)說明熔融縮聚的影響因素及其實施方法。6 比較幾種生產(chǎn)滌綸樹脂的方法。7 在熔融縮聚和界面縮聚中如何控制縮聚物的分子量？8 比較熔融縮聚、溶液縮聚、界面縮聚的工業(yè)特點。9 溶液法縮聚中主要的影響因素有哪些？（以吡啶法合成聚碳酸酯為例。）10 寫出下列縮聚物的合成反應式，并說明縮聚方法。1) 由對苯二甲酸和乙二醇經(jīng)酯交換法合成滌綸。2) 由己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合合成尼龍6。3) 由癸二胺和癸二酸經(jīng)成鹽合成尼龍1010。4) 由雙酚A和光氣合成聚碳酸酯。5) 由順丁烯二酸酐和二元胺經(jīng)雙馬來酰亞胺合成聚酰亞胺。6) 由均苯四甲酸二酐，4，4二

13、氨基二苯醚為原料合成均苯型聚酰亞胺。7) 由對苯二甲酰氯和雙酚A合成聚芳酯。8) 由雙酚A和4，4二氯二苯基砜合成聚砜。11 試述溶液聚合的分類，聚酰亞胺等耐熱聚合物采用哪種方法合成？為什么？12 為什么說界面縮聚受擴散控制？結(jié)合聚碳酸酯的生產(chǎn)詳述其工藝特點及影響因素。13 比較生產(chǎn)聚碳酸酯所采用的三種實施方法（熔融、溶液及界面縮聚）的優(yōu)缺點。14 乳液縮聚的基本特點是什么？它與界面縮聚和溶液縮聚的區(qū)別各在什么地方？15 試述乳液聚合的影響因素？16 寫出芳綸1313、芳綸1414和芳綸14的結(jié)構(gòu)式，它們各由哪些重要原料合成？可用哪些實施方法？17 固相縮聚和熔融縮聚在影響因素上有哪些異同？1

14、8 試舉例說明固相縮聚的實用性。19 某聚酯化反應的平衡常數(shù)為3.3，欲制備平均聚合度為144的聚酯，允許反應體系殘存的的分子量是多少？20 在聚對苯二甲酸乙二醇酯的生產(chǎn)中，有哪些主要影響因素，你將采取哪些措施來保證制得平均聚合度在100以上的產(chǎn)物？21 寫出聚對苯二甲酸丁二酯生產(chǎn)的基本化學反應式，它的合成工藝和用途是否與PET完全一樣，為什么？第十章 體型縮聚生產(chǎn)工藝1. 什么是體型縮聚反應，它和線型縮聚有何不同?2. 試述體型縮聚合成工藝特點。3. 試述體型縮聚反應類型及其主要品種，及該品種所需的主要原料。4. 為什么說凝膠點是體型縮聚工藝過程中的重要參數(shù)？5. 為什么體型縮聚產(chǎn)品的生產(chǎn)過

15、程要分兩步進行?6. 試述甲醛樹脂的類型及其主要原料來源和縮聚物的主要用途。7. 闡述酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)與合成工藝條件之間的關(guān)系。8. 異丙苯法生產(chǎn)苯酚的生產(chǎn)過程有哪些？9. 寫出酚醛縮聚過程中的基本反應式。10. 試說明為什么不同催化劑體系中，酚醛樹脂的形成以及樹脂的性能有差別？其中酚醛的克分子比應如何控制？11. 苯酚與醛在酸性介質(zhì)和堿性介質(zhì)中的反應有何差異？為什么？12. 酚醛樹脂生產(chǎn)方法的特點是什么?13. 為什么熱塑性酚醛樹脂固化時要加固化劑，而熱固性酚醛樹脂固化時卻不加？14. 脲醛樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂在何種介質(zhì)中就能固化？怎樣提高它們樹脂溶液的貯存穩(wěn)定性？15. 為什么都要對酚醛樹

16、脂、脲醛樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂進行醚化改性？16. 生產(chǎn)環(huán)氧樹脂的影響因素有哪些？為什么生產(chǎn)低分子量環(huán)氧樹脂時堿要分兩次加入？17. 對環(huán)氧樹脂進行改性根據(jù)是什么？可使用哪些聚合物對其改性？18. 醇酸樹脂通過什么有機化學反應獲得？屬哪類聚合物？19. 為什么工業(yè)上主要采用其改性樹脂？如何進行改性？20. 不飽和聚酯的縮聚反應及固化反應有什么特點？21. 不飽和聚酯樹脂有哪些原料合成？不用固化劑能否固化？固化時有無小分子放出？22. 制備難燃不飽和聚酯將采用哪些措施？23. 簡述不飽和樹脂玻璃鋼的制備工藝及其用途。24. 欲合成甲醛苯酚間苯二酚樹脂，甲醛與混合酚類的克分子比為2.5：1.7，苯酚與鄰甲酚的克分子比為1.1：0.6，按這一配方所合成的樹脂為什么結(jié)構(gòu)？為什么？第十一章 逐步加成聚合生產(chǎn)工藝1. 試述加成縮聚反應的特點及其縮聚物的類型。2. 簡述異氰酸酯的主要化學反應及其實用意義。3. 簡述異氰酸酯合成路線、生產(chǎn)方法及主要品種和用途。4. 簡要說明聚酯及聚醚多元醇的制法、使用特點、主要品種及用途。5. 試述聚氨酯泡沫塑料的組分及其作用。6. 試述聚氨酯的結(jié)構(gòu)與原料類型，合成工藝條件、聚合物性能、用途之間的關(guān)系。7. 簡述聚氨酯的性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。8. 聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)工藝有一步法