第三章第四章聚合物反應(yīng)

第三章第四章聚合物反應(yīng)第三章高分子單體生產(chǎn)得原料路線高分子單體生產(chǎn)最重要得原料來源路線有以下三個:石油(天然氣)化工路線;煤化工路線;農(nóng)林產(chǎn)品原料路線。石油加工簡介3、1石油化工原料路線減壓塔常壓塔拔頂氣(作燃料用)初餾塔塔底油常壓渣油輕汽油餾分輕汽油餾分煤油餾分輕重柴油餾分減壓渣油減壓柴油減壓餾分油催化裂化催化重整加氫裂化單體3、1石油化工原料路線石油加工簡介催化裂化:就是在500℃條件下使減壓柴油或常壓重油進行高溫催化裂化,其目得就是提高汽油得質(zhì)量與產(chǎn)量。催化重整:就是在催化劑存在下將低辛烷值得石腦油經(jīng)重整反應(yīng)轉(zhuǎn)化為辛烷值高、芳烴含量高得汽油。加氫裂化:就是以重質(zhì)油生產(chǎn)汽油和優(yōu)質(zhì)輕柴油為目得。在催化劑下進行烷烴加氫裂化生成相對分子質(zhì)量小得烷烴以及正構(gòu)烷烴得異構(gòu)化、多環(huán)環(huán)烷烴得開環(huán)裂化、多環(huán)芳烴得加氫開環(huán)裂化。3、1石油化工原料路線乙烯由乙烯為原料生產(chǎn)得化工產(chǎn)品高、低壓聚乙烯薄膜、成型制品環(huán)氧乙烷乙二醇絳綸、抗凍劑、炸藥等乙醛醋酸酯類、維尼龍、制藥等二氯乙烷氯乙烯聚氯乙烯塑料、纖維乙苯苯乙烯塑料、ABS、丁苯橡膠氯乙烷乙基纖維素、冷凍劑、溶劑等聚合脫氫氧化氯化苯、烷基化氯化氫水合氧化3、1石油化工原料路線乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯:CH2Cl–CH2Cl直接氯化C2H4+Cl2氧氯化C2H4+2HCl+1/2O2氯乙烯CH2Cl–CH2Cl+H2O熱裂解CH2Cl–CH2ClCH2＝CHCl＋HCl

乙烯氧氯化法就是目前氯乙烯生產(chǎn)中較先進合理得方法,具有原料單一、價格便宜、工藝簡單、污染小等優(yōu)點。苯乙烯3、1石油化工原料路線

聚苯乙烯得產(chǎn)量僅次于聚乙烯和聚氯乙稀,就是第三大噸位得聚合物。和聚苯乙烯有關(guān)得聚合物還包括:ABS樹脂、丁苯橡膠、SBS彈性體等。制造方法:用乙苯直接脫氫制苯乙烯反應(yīng)條件:常壓、550一650℃下進行;催化劑:一般用活性氧化鋅,也有用三氧化二鐵及三氧化二鉻等;其她:為了減少型解及焦化等副反應(yīng),進科中配以一定量得水蒸氣。收率:89％‘,3、1石油化工原料路線由丙烯為原料生產(chǎn)得化工產(chǎn)品丙烯聚丙烯合成樹脂(纖維)丙稀腈腈綸纖維、ABS樹脂、AS樹脂、丁腈橡膠丙酮甲基丙稀酸甲酯、溶劑、合成原料丙稀醛丙稀酸涂料、塑料異丙苯苯酚酚醛塑料、尼龍－6丙稀酰胺絮凝劑、水增稠劑聚合氨氧化苯、烷基化氧化氧化乙烯乙丙橡膠3、1石油化工原料路線環(huán)氧丙烷環(huán)氧丙烷主要以其衍生物形式得到廣泛應(yīng)用。其衍生物用量最多得就是聚氨基甲酸多元醇酸樹脂。其次用于生產(chǎn)丙二醇,從而生產(chǎn)不飽和聚酯增強塑料。氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷:氯醇法得優(yōu)點就是:技術(shù)成熟,收率較高,可達90％以上,選擇性好。3、1石油化工原料路線丙稀腈制造方法:丙稀氨氧化法生產(chǎn)丙稀腈:

丙稀腈就是生產(chǎn)合成纖維、橡膠、塑料得一種重要單體。由丙稀腈還可制取丙稀酰胺、丙稀酸及其酯類、己二腈、己二胺等。反應(yīng)條件:丙烯:丙烷:氨:空氣＝1、0:0、08:1、0:9、8440℃、63、7KPa;催化劑:磷鉬酸鉍等,也有采用含銻催化劑和合碲催化劑;反應(yīng)器:流化床;收率:60％。大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜3、1石油化工原料路線以苯為原料生產(chǎn)得化工產(chǎn)品合成洗滌劑丙酮苯烷基化脫氫磺化氫化硝化氧化乙苯異丙苯十二烷基苯苯磺酸硝基苯環(huán)己烷順丁烯二酸酐聯(lián)苯苯乙烯苯酚苯胺尼龍－66增塑劑、熱載體、潤滑劑3、1石油化工原料路線苯酚制造方法:異丙苯法生產(chǎn)苯酚

以丙烯和苯為原料,先經(jīng)烴化生成異丙苯,然后氧化生成過氧化氫異丙苯,最后分解成苯酚和丙酮。其反應(yīng)方程式為:

+CH3CHCHALCl3OCOOHOH2CHCH33CH2+CCHCH+CCH3OCH3或磷酸苯酚就是重要得有機化工原料,可用于酚醛樹脂、醛酸樹脂、聚酞胺樹脂、雙酚A、己二酸、烷基酚、增塑劑等產(chǎn)品得生產(chǎn)。3、2煤炭化工原料路線煤得干餾將煤隔絕空氣加熱,隨著溫度得升高,煤中有機物逐漸開始分解,其中揮發(fā)性物質(zhì)呈氣態(tài)逸出,殘留下不揮發(fā)產(chǎn)物就就是焦炭或半焦。煤發(fā)生焦化分解生成氣體產(chǎn)物經(jīng)洗滌、冷卻等處理后得到煤焦油、氨、租苯和焦?fàn)t氣。煤焦油中約有1萬種化合物,已測定出分子結(jié)構(gòu)和理化性能得有561種。目前,發(fā)達國家能生產(chǎn)得焦化產(chǎn)品多達250多種。我國能正常生產(chǎn)得只有70多種。3、2煤炭化工原料路線煤焦油精餾

其中主要餾分:1、輕油,沸點＜170℃,從中可分離出苯、甲苯、二甲苯、乙苯等;2、酚油,沸點180～210℃,從中可分離出苯酚、甲酚、吡啶等;3、奈油,沸點210～230℃,從中可分離出奈、二甲酚、喹琳等;4、洗油,沸點230～300℃,從中可分離出奈、喹琳等;5、蒽油,沸點300～360℃,從中可分離出粗蒽;6、瀝青,沸點＞360℃。3、2煤炭化工原料路線焦炭生產(chǎn)乙炔過程:2C+CaOCaC2+COCaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH2500～30000C

生產(chǎn)電石需要大量得電能,因此以乙炔為原料,大規(guī)模生產(chǎn)高分子單體得路線在經(jīng)濟上就是不合理得,考慮到歷史原因和資源情況,乙炔仍就是重要得高分子合成得基本原料。

以乙炔為原料生產(chǎn)得化工產(chǎn)品3、2煤炭化工原料路線乙炔維綸纖維聚乙烯醇聚醋酸乙烯醋酸乙烯Zn(Ac)2＋CH3COOH腈綸纖維聚丙烯腈丙稀腈＋HCN+HCl氯丁橡膠2－氯－1，3－丁二烯乙烯基乙炔NH4ClCu2Cl2+HCl聚氯乙稀氯乙稀HgCl2第三類高分子單體得原料就是自然界存在得植物,農(nóng)副產(chǎn)品。她們不僅可以用來提煉單體,還可以利用天然產(chǎn)得高分子化合物為原料,經(jīng)化學(xué)加工得到塑料和人造纖維。自農(nóng)副產(chǎn)品中得到得最重要單體就是糠醛。其結(jié)構(gòu)式為:

3、3其她化工原料路線H2糠醇苯酚糠醛糠醛苯酚樹脂丙酮糠醛－丙酮樹脂糠醇－糠醛樹脂糠醇－甲醛樹脂甲醛糠醇第四章自由基聚合生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)自由基聚合主要適用于乙烯基單體和二烯烴類單體得聚合或共聚。有四種實施方法,即本體聚合、乳液聚合、懸浮聚合、溶液聚合。4、1自由基聚合生產(chǎn)工藝概述聚合方法本體聚合乳液聚合懸浮聚合溶液聚合聚合過程主要操作方式反應(yīng)溫度控制單體轉(zhuǎn)化率連續(xù)難高(低)連續(xù)易可高,可低間歇易高連續(xù)易不高分離回收及后處理工藝復(fù)雜程度能耗單純少復(fù)雜稍大產(chǎn)品為乳液則小單純稍大溶液不處理則單純?nèi)芤翰惶幚韯t少產(chǎn)品純度高有乳化劑混入有分散劑混入低三廢很少膠乳廢水廢水溶劑廢水表4－1四種聚合方法得工藝特點4、1自由基聚合生產(chǎn)工藝概述純度和工藝流程長短考慮

本體聚合溶液聚合懸浮聚合乳液聚合反應(yīng)熱排除、過程控制考慮

雜質(zhì)、鏈轉(zhuǎn)移形態(tài)

聚合方法高聚物品種操作方式產(chǎn)品形態(tài)產(chǎn)品用途本體聚合合成樹脂高壓聚乙烯聚苯乙烯聚氯乙稀聚甲基丙烯酸甲酯連續(xù)連續(xù)間歇澆鑄成型顆粒狀顆粒狀粉狀板、棒、管等

注塑、擠塑、吹塑等成型用注塑成型用混煉后用于成型二次加工乳液聚合合成樹脂聚氯乙稀聚醋酸乙烯或共聚物聚丙烯酸酯或共聚物合成橡膠丁苯橡膠丁睛橡膠氯丁橡膠間歇間歇間歇連續(xù)連續(xù)連續(xù)(或間歇)

粉狀乳液乳液膠粒或膠粒膠粒或膠粒膠?；蚰z粒搪塑、浸塑、制人造革粘結(jié)劑或涂料等表明活性劑或涂料等膠粒用于制造橡膠制品乳液用于粘結(jié)劑或橡膠制品電纜結(jié)緣層懸浮聚合合成樹脂聚氯乙稀聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯間歇間歇間歇粉狀珠狀珠狀混煉后用于成型注塑成型用做假牙、反光珠溶液聚合合成樹脂聚丙烯睛聚醋酸乙烯連續(xù)連續(xù)溶液或顆粒溶液直接紡絲或溶解后紡絲進一步轉(zhuǎn)化為聚乙烯醇表4－2高聚物生產(chǎn)中采用得聚合方法4、2自由基聚合生產(chǎn)引發(fā)劑得選擇自由基聚合反應(yīng)中,正確、合理地選擇和使用引發(fā)劑,對于聚合反應(yīng)得正確進行、縮短聚合反應(yīng)得時間具有重要意義。選擇引發(fā)劑得基本原則如下:1、按照聚合方法選擇引發(fā)劑(油溶性、水溶性)2、根據(jù)聚合反應(yīng)操作方式及溫度選擇引發(fā)劑3、根據(jù)分解速率常數(shù)選擇引發(fā)劑5、