工學(xué)藝習(xí)題集gai

1、“聚合物合成原理及工藝學(xué)”習(xí) 題 集四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院第一章 緒 論1. 試述高分子合成工藝學(xué)的主要任務(wù)。將簡單的有機化合物（單體），經(jīng)聚合反應(yīng)使之成為高分子化合物。2. 簡述高分子材料的主要類型，主要品種以及發(fā)展方向。 答:天然高分子和合成高分子. 天然-棉麻等;合成-塑料橡膠纖維等. 向耐候性,耐熱性,耐水性,功能性,環(huán)保性合成高分子發(fā)展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。 答: 1）原料準備與精制過程 特點:單體溶劑等可能含有雜質(zhì),會影響到聚合物的原子量,進而影響聚合物的性能,須除去雜質(zhì) 意義:為制備良好的聚合

2、物做準備 2）催化劑配制過程特點:催化劑或引發(fā)劑的用量在反應(yīng)中起到至關(guān)重要的作用,需仔細調(diào)制. 意義:控制反應(yīng)速率,引發(fā)反應(yīng) 3）聚合反應(yīng)過程 特點:單體反應(yīng)生成聚合物,調(diào)節(jié)聚合物的分子量等,制取所需產(chǎn)品 意義:控制反應(yīng)進程,調(diào)節(jié)聚合物分子量 4）分離過程 特點:聚合物眾位反應(yīng)的單體需回收,溶劑,催化劑須除去 意義:提純產(chǎn)品,提高原料利用率 5）聚合物后處理過程 特點:聚合物中含有水等;需干燥. 意義:產(chǎn)品易于貯存與運輸6）回收過程 特點:回收未反應(yīng)單體與溶劑 意義:提高原料利用率,降低成本,防止污染環(huán)境 4. 如何評價生產(chǎn)工藝合理及先進性。答：1）生產(chǎn)方式2）產(chǎn)品性能：產(chǎn)品系列化3）原料路線

3、4）能量消耗與利用5）生產(chǎn)技術(shù)水平：降低生產(chǎn)技術(shù)費塑料的原料是合成樹脂和添加劑（助劑）。根據(jù)反應(yīng)機理不同，高分子聚合反應(yīng)可分為連鎖聚合和逐步聚合；根據(jù)單體和產(chǎn)物組成和結(jié)構(gòu)的不同可分為加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。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？首先要了解材料應(yīng)用的技術(shù)要求，提出聚合物的性能要求，根據(jù)性能要求明確聚合物分子組成及分子結(jié)構(gòu)，然后擬定聚合配方及工藝措施，科學(xué)地解決合成性能及結(jié)構(gòu)關(guān)系。應(yīng)注意高分子合成、結(jié)構(gòu)及性能的關(guān)系；合成反應(yīng)的理論和方法。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。  答:石油化工路線 煤炭

4、路線 其他原料路線2. 簡述石油裂解制烯烴的工藝過程。答:石油裂解裝置大多采用管式裂解爐.石油裂解過程是沸點在350 C左右的液態(tài)烴,在稀釋劑水蒸氣的存在下,于750-820高溫裂解化為低級烯烴,二烯烴的過程3. 如何由石油原料制得芳烴？并寫出其中的主要化學(xué)反應(yīng)及工藝過程。用全餾程石腦油（沸點<200°C的直餾汽油-由原油經(jīng)常壓法直接蒸餾得到的汽油）于管式爐中，820°C下裂解產(chǎn)生。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。答:用DMF萃取精餾是用來分離恒沸點混合物或揮發(fā)度相近的液體混合物的特殊精餾方法.以上操作過程目的是為了得C4餾分中的丁

5、烷,丁烯與丁二烯分離.簡單精餾則是為了出去甲基乙炔,2-順丁烯 1,2-丁二烯與高沸點物5. 簡述從三烯（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）。乙烯聚乙烯、乙丙橡膠；丙烯聚丙烯、聚氯丙烯；苯聚苯乙烯、聚碳酸酯；丁二烯順丁橡膠、ABS樹脂；甲苯硝化二硝基甲苯二氨基甲苯甲苯二異氰酸酯+多元醇聚氨基甲酸酯6. 如何由煤炭路線及石油化工路線生產(chǎn)氯乙烯單體？（1）石油化工路線：原油經(jīng)煉制得到石腦油、煤油和柴油等餾分和煉廠氣。以此為原料進行高溫?zé)崃呀饪傻玫搅呀鈿夂土呀廨p油。裂解氣經(jīng)分離精制可得到乙烯、丙烯、丁烯

6、和丁二烯等。氧氯化法： 4CH2=CH2 + 2Cl2 + O2 4C2H3Cl + 2H2O（2）煤炭路線：煤炭經(jīng)煉焦得煤氣、氨、煤焦油和焦炭，焦炭與石灰石在高溫爐中高溫加熱得到電石（CaC2），電石與 H2O 反應(yīng)得到乙炔。乙炔合成法：C2H2 + HCl C2H3Cl7. 簡述苯乙烯的生產(chǎn)方法。 合成苯乙烯的化學(xué)反應(yīng)分為兩步，首先苯與乙烯發(fā)生烷基化反應(yīng)，合成乙苯，然后乙苯脫氫合成苯乙烯。工業(yè)法：將乙苯氧化成乙苯過氧化氫，它與丙烯反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷和2-苯基乙醇。2-苯基乙醇脫水生成苯乙烯。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(yīng)注意哪些問題？答:主要性能

7、:能夠發(fā)生聚合反應(yīng)的單體分子應(yīng)當含有兩個或兩個以上能夠發(fā)生聚合反應(yīng)的活性官能團或原子,僅含有兩個聚合活性官能度的單體可以生成高分子量的線形結(jié)構(gòu)高分子化合物,分子中含有兩個以上聚合活性官能度的單體則要求生產(chǎn)分子量低的具有反應(yīng)活性的聚合物1）防止與空氣接觸產(chǎn)生易爆炸的混合物或產(chǎn)生過氧化物2）提供可靠的措施保證在任何情況下貯罐不會產(chǎn)生過高的壓力,以免貯罐爆炸3）防止有毒易燃的單體泄露出貯罐管道泵等輸送設(shè)備4）防止單體貯存過程發(fā)張自聚現(xiàn)象,必要時添加阻聚劑5）貯罐應(yīng)當遠離反應(yīng)裝置以免減少著火危險6)為防止貯罐內(nèi)進入空氣高沸點單體的貯罐應(yīng)當采用氮氣保護.為防止單體受熱后產(chǎn)生自聚現(xiàn)象,單體貯罐應(yīng)當防止陽光

8、照射并且采取隔熱措施;或安裝冷卻水管,必要時進行冷卻. 9.論述乙烯產(chǎn)量與高分子合成工藝的關(guān)系。乙烯產(chǎn)量在國民經(jīng)濟中具有重要地位，是衡量一個國家化工水平發(fā)展的標準；對于一套裂解爐來講，丙烯、丁二烯的合成量是和乙烯產(chǎn)量成一定比例的，所以可以通過乙烯產(chǎn)量得出高分子合成工藝主要單體的產(chǎn)量，同時許多化工原料是由乙烯制得的。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(yīng)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)？答:影響因素:聚合反應(yīng)溫度,引發(fā)劑濃度,單體濃度,鏈轉(zhuǎn)劑種類和用量.反應(yīng)溫度的升高,所得聚合物的平均分子量降低嚴格控制引發(fā)劑用量,一般僅為千分之幾,嚴格控制反應(yīng)溫度在一定范圍

9、內(nèi)和其他反應(yīng)條件;選擇適當?shù)姆肿恿空{(diào)節(jié)劑并嚴格控制其用量,由于聚合物品種的不同,采用的控制手段可能各有側(cè)重,如PVC生產(chǎn)中主要定向單體轉(zhuǎn)移,而速度與溫度無關(guān)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？1）過氧化物類：分子中均含O0鍵，受熱后O0鍵斷裂而生成相應(yīng)的自由基。2）偶氮化合物：與N原子相連的碳原子結(jié)合的CN基團。分解產(chǎn)生氮氣。3）氧化還原引發(fā)劑：多數(shù)水溶性主要用于乳液聚合。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？（濃度、溫度、反應(yīng)介質(zhì)）引發(fā)劑的半衰期的含義是什么？引發(fā)劑分解掉1/2所用的時間。生產(chǎn)中有何作用？工業(yè)上不希望在聚合物中殘存

10、有未分解的引發(fā)劑，所以在間歇發(fā)聚合過程中反應(yīng)時間控制在引發(fā)劑半衰期的2倍以上，其倍數(shù)因單體種類的不同而不同。4. 引發(fā)劑的選擇主要根據(jù)哪些因素考慮？為什么？1) 根據(jù)聚合方法選擇適當溶解性能的引發(fā)劑。2) 根據(jù)聚合操作方式和反應(yīng)溫度條件選擇適當分解速度的引發(fā)劑。3) 根據(jù)分解速度常數(shù)選擇引發(fā)劑。4) 根據(jù)分解活化能（Ed）選擇引發(fā)劑。5) 根據(jù)引發(fā)劑的半衰期選擇引發(fā)劑。6) 根據(jù)反應(yīng)速度要求選擇復(fù)合引發(fā)劑。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。阻聚劑：阻聚劑可以防止聚合作用的進行，在聚合過程中產(chǎn)生誘導(dǎo)期（即聚合速度為零的一段時間），誘導(dǎo)期的長短與阻聚劑含量成正比，阻聚劑

11、消耗完后，誘導(dǎo)期結(jié)束，即按無阻聚劑存在時的正常速度進行。緩聚劑：能迅速與游離基作用，減慢或抑制不希望有的化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)，用于延長某些單體和樹脂的貯存期。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？因為溶劑的濃度高，聚合物平均聚合度與溶劑的濃度成反比。若要得高分子量產(chǎn)品則應(yīng)選擇Cs值小的溶劑。如果要獲得較低分子量產(chǎn)品則應(yīng)選擇Cs值高的溶劑。7. 以乙烯的本體聚合為例，說明本體聚合的特點。   乙烯本體聚合是在高溫高壓下將乙烯壓縮送入聚合釜進行反應(yīng) 特點:方法較簡單,相對放熱量較大,有自動加速效應(yīng),形成的聚合物分子量分

12、布較寬,本體聚合流程短,設(shè)備少,易于連續(xù)化,生產(chǎn)能力大,產(chǎn)品純度高,透明性好,此法適合生產(chǎn)板材和其他型材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。 新鮮乙烯和低壓分離的乙烯混合經(jīng)過一次壓縮到壓力為25MPa,再與高壓分離來的乙烯通過二次壓縮到250MPa,送入聚合釜聚合，同時向聚合釜內(nèi)加入調(diào)節(jié)劑，一定停留時間后送入高壓分離器減壓至25MPa分離出來的乙烯送到一次壓縮之后混合，而剩余固體進入低壓分離器降壓至0.1MPa以下，將殘留的乙烯進一步分離并送到一次壓縮之前與新鮮乙烯混合。而固體與添加劑混合后進行水下造粒，經(jīng)過干燥、包裝得到產(chǎn)品。9.

13、 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。  答:高溫狀況下,PE分子間的距離縮短,且易與自由基碰撞反應(yīng),很容易發(fā)生本分子鏈轉(zhuǎn)移,支鏈過多,這種PE加工流動性好,.可以采取中空吹塑,注塑,擠出成型等加工方法,具有良好的光學(xué)性能,強度,柔順性,封合性,無毒無味,良好的電絕緣性10. 乙烯高壓聚合的影響因素有哪些？ 在相同的條件下，熔融粘度越大，被擠壓出來的樹脂重量越少，因此聚乙烯的熔融指數(shù)越小，其分子量越高。11. 對比管式反應(yīng)器及釜式反應(yīng)器生產(chǎn)高壓聚乙烯的生產(chǎn)工藝。 管式散熱比表面積大，但是容易粘附聚合物造成堵塞。通過分三段：升溫、反應(yīng)、降溫階段進行聚合，所

14、以產(chǎn)物的分子量分布寬，長支鏈少；釜式反應(yīng)器反應(yīng)器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，攪拌桿的安裝和密封難度大，承受壓力小，生產(chǎn)容易控制且條件比較均一，聚合物支鏈多。 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。PE氣相、均相、帶壓操作，轉(zhuǎn)化率低需分離單體、釜式聚合，需熔融造粒 PS 液相、均相、不帶壓操作、高轉(zhuǎn)化率 不需分離單體、塔式反應(yīng)器，需熔融造粒 PVC 液相、非均相、帶壓操作、較高轉(zhuǎn)化率需分離單體、臥式釜反應(yīng)器，不需熔融造粒 PMMA 液相、均相、不帶壓操作、高轉(zhuǎn)化率不分離單體、模具中聚合第四章 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。&#

15、160;答:1)以水為分散介質(zhì),價廉,不需回收安全,易分離.2）懸浮聚合體粘度低,溫度易控制,3）顆粒形態(tài)較大,可以制成不同粒徑的粒子4）需要一定的機械攪拌和分散劑5）產(chǎn)品不如本體聚合純凈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？答:機械攪拌-防止兩項因密度不同而分層 分散劑-防止粘稠的液滴粘結(jié)成大粒子進而防止結(jié)塊懸浮聚合反應(yīng)釜中的單體受到攪拌剪切力的作用,被打碎成帶條狀,再在表面引力作用下形成球狀小液滴,小液滴在攪拌作用下碰撞而凝結(jié)成大液滴,重新被打碎成小液滴,而處于動態(tài)配橫.3. 懸浮聚合與本體聚合相比有哪些特點？  答:1)以水為

16、分散介質(zhì),價廉,不需回收安全,易分離.2）懸浮聚合體粘度低,溫度易控制,3）顆粒形態(tài)較大,可以制成不同粒徑的粒子4）需要一定的機械攪拌和分散劑5）產(chǎn)品不如本體聚合純凈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？ 均相是珠狀粒子分三個階段：聚合初期單體小液滴形成，并在液滴內(nèi)開始反應(yīng)，聚合中期生成的聚合物溶于單體，黏度增大，液滴體積變小，聚合后期液滴體積收縮，未聚合單體繼續(xù)反應(yīng)，最終形成均勻堅硬的球粒；非均相是粉狀粒子，分五個階段，形成微粒，然后變成微米級的初級粒子，初級粒子生長，疏松結(jié)構(gòu)變?yōu)榻Y(jié)實的不透明結(jié)構(gòu)，最后殘余的單體繼續(xù)反應(yīng)。5. 緊密型與疏松型顆粒的PVC有何差別？這些差別是

17、如何形成的？答:XJ-規(guī)整的圓球狀;XS-多孔性不規(guī)則顆粒.所選用的分散劑不同,疏松型的PVC樹脂吸收增塑劑的速度明顯高于緊密型.緊密型采用明膠為分散劑,疏松型采用適當水解度的聚乙烯醇和水溶性纖維素醚.6. 常用懸浮劑有哪些類型，各有什么特點？ 答: 1）水溶性高分子分散劑:高分子保護膠的作用在于兩液滴之間形成高分子保護膜層,從而阻止了兩液滴凝結(jié);保護明膠被液滴表面吸附而產(chǎn)生定向排列,產(chǎn)生空間位阻作用.2）無機粉狀分散劑:在液滴表面形成物理保護層,且顆粒越細越穩(wěn)定,可在高溫下使用,可用稀酸除去.7. 為什么生產(chǎn)維尼綸的中間產(chǎn)品PVA不能用作懸浮劑？ 完全醇解的PVA由于氫鍵的作用在水

18、中的溶解性反而小，而具有一定乙?；梢栽龃笕芙庑?，同時增大保護液滴的能力和分散性。8. 如何改善粉狀懸浮劑在水油兩相界面的分布狀況？ 粉狀懸浮劑的粒徑大小，粒徑越小越穩(wěn)定，生產(chǎn)聚合物的顆粒也越小。9. 懸浮聚合中主要的物系組成及其作用？答:物系組成:懸浮聚合是多相聚合體系,其中聚合體系由單體分散相（簡單單體相）和水連續(xù)相（水相）組成.單體想主要由單體引發(fā)劑組成,必要時還有調(diào)節(jié)劑和其他一些特定的配合劑.單體作為反應(yīng)原料引發(fā)劑,誘導(dǎo)使反應(yīng)進行.其他組分如調(diào)節(jié)劑,發(fā)泡劑等來調(diào)節(jié)性能.水溶液相主要由水,分散劑及其他助劑所組成.用來對水質(zhì)控制酸堿度,硬度,氯離子含量及機械雜質(zhì)等.10. 試簡述懸浮聚合過

19、程中產(chǎn)生粘釜的原因，并提出可能防止粘釜的措施。 因素和化學(xué)因素結(jié)合作用，使得粘釜物在攪拌過程中飛速旋轉(zhuǎn)撞擊到釜壁，與金屬自由電子結(jié)合粘附于釜壁。1、使釜壁金屬鈍化，2、添加水相阻聚劑，3、涂布某些極性有機物，4、采用分子中有機物成分高的引發(fā)劑。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？答:反應(yīng)器幾何形狀的影響;操作條件的影響;材料因素-如兩相液滴動力粘度,密度和表面張力等;分散劑.13. 簡述PVC懸浮聚合工藝過程。答:首先將去離子水,分散劑及除引發(fā)劑以外的各種助劑,經(jīng)計量后加于聚合反應(yīng)釜中,然后加劑量的氯乙烯單體,升溫至規(guī)定的溫度.加

20、入引發(fā)劑溶液或分散液,聚合反應(yīng)隨時開始,夾套同低溫水進行冷卻,在聚合反應(yīng)激烈階段應(yīng)通5C以下的低溫水,嚴格控制反應(yīng)溫度波動不超過正負0.2C.當反應(yīng)釜壓力下降至規(guī)定值后結(jié)束反應(yīng),方法為鏈終止劑,然后進入單體回收,干燥,篩選出去大顆粒后,包裝得產(chǎn)品.14. 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？1）非均相聚合存在相變，液相液固非均相固相；2) 聚合過程中伴隨著體積的收縮；3) 均相聚合過程轉(zhuǎn)化率為20-70時，是危險階段；4) 粒子表面存在懸浮劑薄膜，15. 氯乙烯懸浮聚合中采用復(fù)合引發(fā)劑有什么好處？由于反應(yīng)后期單體濃度降低，為使反應(yīng)后期仍具有適當反應(yīng)，所以反應(yīng)前期與后期應(yīng)當使

21、用不同半衰期的引發(fā)劑。16. 苯乙烯及氯乙烯懸浮聚合法的生產(chǎn)工藝及粒子的形成過程有何差別？答:苯乙烯:生產(chǎn)工藝:原材料-ST單體,引發(fā)劑阻聚劑,去離子水;工藝過程-高溫聚合和低溫聚合,P溶于M,使液滴逐漸變成透明粘稠,最后變成透明的圓球狀顆粒,PVC聚合物不溶于單體,隨著聚合物鏈的增長,逐漸沉淀出來,形成初級粒子,經(jīng)過凝聚后,形成次級粒子,最后形成不規(guī)則不透明的顆粒17. 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。氣流干燥器：高速氣流下，使聚合物懸浮在熱氣流中，可使表面水分快速冷卻，停留時間短；沸騰床干燥：熱氣流從底部進入，調(diào)節(jié)氣流速率使得浮力大于重力，聚合物懸浮在氣流中，內(nèi)部水

22、分向表面擴散后沸騰被帶走，停留時間長、干燥效果好，溫度低。 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。答:單體:聚合物單體材料原材料 水:比熱大,易于清楚反應(yīng)熱,降低體系粘度,構(gòu)成連續(xù)相,使液滴分散,溶解引發(fā)劑,PH調(diào)節(jié)劑等.乳化劑:使單體在乳狀液中穩(wěn)定;使單體在膠術(shù)中增溶,使聚合物粒子穩(wěn)定,增加集合物穩(wěn)定性,對乳液聚合起脆化作用,形成產(chǎn)生鏈轉(zhuǎn)移或阻聚作.引發(fā)體系:在一定條件下分解產(chǎn)生自由基,從而引發(fā)反應(yīng).2. 乳液聚合生產(chǎn)方法有哪些特點？答: a集合速度快,分子量高,可同時提高分子量和反應(yīng)速率;b以水為介質(zhì),成本低,反應(yīng)體系粘度小,穩(wěn)定性優(yōu)良,反應(yīng)熱易排出,可連續(xù)操

23、作;c.乳液制品可直接作為涂料哦和黏合劑,粉料顆粒小,適用與某種特殊適用場合;d.由于使用乳化劑,聚合物不純,后處理復(fù)雜成本高.3. 乳狀液與懸浮液有什么不同？怎樣破乳？表面活性劑、某些天然產(chǎn)物或者其加工產(chǎn)品、高分散性粉狀固體。工業(yè)上采用的破乳方法主要是在乳膠中加入電解質(zhì)并且改變pH值。其他破乳方法有：機械破乳、低溫冷凍破乳以及稀釋破乳。4. 乳化劑的類型有哪些？各有什么特點？陰離子活性劑：PH7條件下使用，形成的乳膠粒子外層有靜電核，機械穩(wěn)定性好、但化學(xué)穩(wěn)定性差。陽離子活性劑：PH7條件下使用，具有一定的阻聚性和會引發(fā)副反應(yīng)。倆性活化劑：任何PH值下都有效，但價格昂貴，使用不廣泛。非離子活性

24、劑：化學(xué)穩(wěn)定性強，乳膠粒子粒徑大。5. 乳液的粒子大小及分布對乳液性能有哪些影響？乳液粒子越大，分布寬，乳液的穩(wěn)定性差。6. 膠束是怎樣形成的？什么是膠束的增溶作用？當向純水中加入乳化劑時,將形成乳化劑水溶液。當乳化劑濃度低時,乳化劑完全分散在水中。當液體表面被乳化劑分子飽和以后,乳化劑分子的親油基團仍然受到水的排斥作用,這種排斥力迫使每大約50200個乳化劑分子彼此靠在一起,形成聚集團叫作膠束。許多油類、烴類(包括單體)在水中的溶解度很小。但是向水中加入少量乳化劑后,其溶解度顯著增大,這種現(xiàn)象稱作增溶現(xiàn)象。7. 為什么說表面活性劑的CMC是乳化效率的重要指標？CMC是形成乳膠束的最低濃度，只

25、有濃度大于CMC值才能形成膠束。8. 表面活性劑的HLB與性質(zhì)有何關(guān)系？HLB表征親水親油性的相對大小，HLB值越大，越親水。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(yīng)機理及聚合過程三個階段的特征。 乳膠粒生成經(jīng)歷了乳膠顆粒成核和顆粒增長兩個階段。水相中：均相成核，膠束中：膠束成核，單體液滴中，聚合物膠乳粒子中；聚合動力學(xué)：平均聚合度與單體濃度、乳膠粒數(shù)目成正比，與自由基生成速度成反比；隨轉(zhuǎn)化率增高，鏈終止速度減慢，出現(xiàn)凝膠效應(yīng)；反應(yīng)場所小而多，一旦引發(fā)聚合，另一自由基進入終止聚合需要較長時間，故分子量高于其他聚合方法。三個階段的特征：a增速階段，單體轉(zhuǎn)化率10%

26、20%增加了引發(fā)劑分解的自由基和被單體所溶脹的聚合物膠乳粒子。B恒速，單體轉(zhuǎn)化率20%60%，表面水相張力明顯增加，聚合速度穩(wěn)定。C降速，單體液滴全部消失，轉(zhuǎn)化率60%70%聚合速度下降。11. 乳液聚合機理及聚合速度與分子量公式在工業(yè)生產(chǎn)中有何意義？控制反應(yīng)，指導(dǎo)操作條件，從而改變產(chǎn)品的型號。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(yīng)注意哪些問題？高溫：乙炔或石油為原料，50°C下乳液聚合方法合成。低溫：99%以上的丁二烯及苯乙烯為原料，氧化還原引發(fā)體系，5°C。13. 試述低溫丁苯引發(fā)體系各組分的作用。氧化-還原體系，常用的氧化劑為異丙苯過

27、氧化氫、對錳烷過氧化氫、過硫酸鉀等；還原劑主要是亞鐵鹽。還需加入EDTA鈉鹽（螯合劑）及還原劑雕白塊（甲醛合次硫酸鈉鹽）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？調(diào)控分子量，減少分子鏈上的支化交聯(lián)。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。苯乙烯和丁二烯（水、乳化劑、引發(fā)劑、其他輔助劑）乳液聚合（連續(xù)法）（防老劑）脫單體凝聚（破乳劑）分離（廢水）干燥丁苯橡膠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？氯乙烯是種子乳液聚合、丙烯酸酯不需要破乳，可與乳

28、化劑混合直接使用。 加入引發(fā)劑、水、乳化劑的時間順序不同。丁苯橡膠采用冷法進行乳液聚合，引發(fā)劑為氧化還原體系，聚合溫度必須嚴格控制在5±0.5范圍內(nèi)。氯乙烯采用種子聚合法。丙烯酸酯采用半連續(xù)聚合法18. 極性單體乳液聚合與非極性單體有何不同？極性單體通常溶解性大，所以在乳液聚合中為低聚物成核機理，或者是反相乳液聚合。19. 試述種子乳液聚合的特點及實用意義。在聚合物的乳膠粒子存在下，使乙烯基單體進行乳液聚合的方法，此時當條件控制適當時，聚合過程中不生成新的膠乳粒子，而在原有粒子上增長，原有粒子好似種子20. 有哪些高分子物是采用乳液聚合工藝來合成？說明它們的主要性能和用途。丁苯橡膠、

29、聚氯乙稀糊（樹脂）、聚丙烯酸酯共聚物（涂料表面處理劑粘合劑），21. 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？ 答:a.作為傳熱介質(zhì)使體系系統(tǒng)傳熱較易,溫度容易控制;體系粘度低,減少凝膠效應(yīng),可以避免局部過熱;易于調(diào)節(jié)產(chǎn)品的分子量及其分布.2. 自由基溶液聚合溶劑起什么作用？怎樣選擇溶劑？答:作用:a溶劑對引發(fā)劑分解速度的影響 b溶劑的鏈轉(zhuǎn)移作用對分子量的影響c溶劑對聚合物分子的支化與構(gòu)型的影響.溶劑的選擇:a考慮單體在所選擇的溶劑中的溶解性 b溶劑的活性: 應(yīng)當無阻聚或緩聚等不良影響以及考慮對引發(fā)劑的誘導(dǎo)分解作用. c溶劑對聚合物溶解性能和對凝膠效應(yīng)的影響:

30、選用良溶劑時為均相聚合,有可能消除凝膠效應(yīng) d選用沉淀劑時為沉淀聚合,凝膠效應(yīng)顯著.溶液聚合選擇溶劑時應(yīng)考慮溶劑的Cs值 e溶劑的毒性,安全性和生產(chǎn)成本.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？ 答:Cs增大促使產(chǎn)品由高分子量向低分子量轉(zhuǎn)變;可以降低向大分子進行鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng),減少了支鏈結(jié)構(gòu).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？答:一步法:均相溶液聚合,所用的溶劑既能溶解單體,又能溶解聚合物,聚合結(jié)束后,聚合可直接紡絲,使聚合紡絲連續(xù)化.二步法:非均相聚合,聚合過程中聚合物不斷地呈絮狀沉淀析出,需經(jīng)分離以后用合適的溶劑重新溶解,以制成紡絲原液

31、.一步法只能濕法紡絲且只能生成短纖維,優(yōu)點是不需要其他溶劑分解,可直接紡絲.二步法:優(yōu)點:a水相沉淀聚合通常采用水溶性氧化,還原引發(fā)體系,引發(fā)劑分解活化能較低,可在30-55C甚至更低的溫度下進行聚合,所的產(chǎn)物色澤較白;b水鄉(xiāng)沉淀聚合的反應(yīng)熱易于排除,聚合溫度容易控制,從水相得到的產(chǎn)品分子量比較均勻.C聚合速率快,聚合物粒子比較均勻,轉(zhuǎn)化率較高;d聚合物易于處理,可省去溶劑回收過程缺點:需使用溶劑重新溶解,以制成紡絲原液,比一步法增加一道生產(chǎn)工序;就聚合物漿狀分離,干燥耗能大.5. 簡述溶液聚合法生產(chǎn)聚丙烯腈的主要組分及其作用。 答:單體:丙烯晴,丙烯酸甲酯,第三單體; &

32、#160; 分散介質(zhì):水 引發(fā)劑:水溶性的氧化-還原引發(fā)體系6. 為什么衣康酸要先配制成鈉鹽加入反應(yīng)體系？ 增大在溶劑中的溶解度7. PAN二步法生產(chǎn)中為什么可以少加或不加第三單體？二步法用氧化還原引發(fā)體系若用到過硫酸鹽，可使聚丙烯腈分子中含有磺酸根基團，可增強染性。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。 脫單體塔有五層傘，每層120°圓錐角增大了單體與外界環(huán)境的接觸面積，同時通過增大真空度的措施，使得單體從混合物中閃蒸出來。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(yīng)溫度為甲醇的沸騰溫度有何好

33、處？11. 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。12. 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 配位聚合聚合生產(chǎn)工藝1. 高效催化劑同一般絡(luò)合催化劑主要區(qū)別何在？2. 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。3. 如何提高配位催化劑的效率？其理論依據(jù)何在？其意義何在？4. 何謂定向聚合，說明丙烯、丁二烯定向聚合的機理和意義。5. 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(yīng)式并注明所用催化劑。答:陽離子:丁苯橡膠 陰離子:熱塑性彈性體SBS、星形苯乙烯熱塑性彈性體.配位陰離子:PE、PP6

34、. 鋁鈦催化劑的絡(luò)合反應(yīng)中，除生成三氯化鈦外，還產(chǎn)生什么副產(chǎn)物？寫出反應(yīng)的基本方程式并說明之。7. 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(yīng)機理。8. 鋁鈦催化劑動力學(xué)公式中的活性中心數(shù)目對反應(yīng)速度和分子量大小有何影響？9. 溶液法生產(chǎn)聚丙烯的配方及物系組成有哪些？答:丙烯（純度）99.5%） 25%；汽油(含水量<25PPm) 75%；Ticl3 0.0240.032%；Al(Et)2cl 0.64%；H2 10020PPm 10. 丙烯規(guī)整聚合過程中主要工藝因素有哪些？11. 溶液法生產(chǎn)聚丙烯五釜連續(xù)聚合工藝流程存在什么問題？解決？12. 液相本體聚合法生產(chǎn)

35、聚丙烯與溶劑法比較有哪些差別？13. 簡述液相氣相本體法制備聚丙烯的工藝流程。14. 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？15. 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(yīng)特征。答:縮聚:一般遵守逐步聚合機理,反應(yīng)過程中有小分子副產(chǎn)物產(chǎn)生,每一步反應(yīng)的速率和活化能大致相同,反應(yīng)早期轉(zhuǎn)化率就很高,隨后低聚物繼續(xù)反應(yīng),體系由分子量遞增的一系列中間產(chǎn)物構(gòu)成,中間產(chǎn)物的兩分子都能發(fā)生反應(yīng)加聚:一般遵守連鎖聚合機理,活性中心為自由基、陽離子、陰離子等,整個過程由鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止等基元反應(yīng)進行,各基元反應(yīng)的Rp和Ea相差很大,整個過

36、程中分子量變化不大,轉(zhuǎn)化率逐漸增加,始終由單體、高聚物和引發(fā)及組成2 試述縮聚反應(yīng)的分類及實施方法。答:按生成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)分:線型縮聚、體型縮聚按參加反應(yīng)的單體種類分:均縮聚、異縮聚、共縮聚實施方法:均縮聚:一種單體參加的縮聚反應(yīng) 異縮聚:兩種單體參加的縮聚反應(yīng) 共縮聚:均縮聚和異縮聚中加入其它單體進行的縮聚 線型縮聚:官能度是2的單體進行的縮聚反應(yīng) 體型縮聚:有官能度大于2的一部分單體進行的縮聚 平衡縮聚: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，可采用什么措施，以加快反應(yīng)速度和提高縮聚物分子量？答:a、保證原料配比等摩爾 b、保證原料純度、無雜質(zhì) c、選用合適的催化劑d、使反應(yīng)溫度控制在適當?shù)姆秶?e、反應(yīng)前期通入惰性氣體,既能防止縮聚物氧化變