高分子合成工艺学重点和习题答案
1.何谓三大合成材料？简要说明他们的特点。
答:（1）用合成的高分子化合物或称做合成的高聚物为挤出制造的有机材料，统称为合成材料。其中以塑料、合成纤维、合成橡胶塑料、塑料合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料。
（2）特点：
塑料是以合成树脂为基本成分，具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等。塑料大多是有机材料，因此其主要的缺点是绝大多数塑料制品都可以燃烧，在长期使用过程中由于光线、空气中氧的作用以及环境条件和热的影响，其制品的性能逐渐变坏，甚至损坏到不能使用，即发生老化现象。
合成橡胶是用化学的合成方法产生的高弹性体。经硫化加工可制成各种橡胶制品。某些种类合成橡胶的橡胶具有较天然橡胶为优良的耐热、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。合成纤维，线型结构的高分子量合成树脂，经过适当方法纺丝得到的纤维称为合成纤维。
合成纤维成纤维与天然纤维相比较，具有强度高、耐摩擦、不被虫蛀、耐化学腐蚀等优点。缺点是不易着色，未经过处理时易产生静电荷，多数合成纤维吸湿性差。
2.合成高分子化合物的聚合反应主要包括哪两大类？
答：合成高分子化合物的聚合反应主要包括连锁聚合反应和逐步聚合反应两大类。
3.单体储存时应注意什么问题，并说明原因？
答：单体储存时应达到防止单体自聚、着火和爆炸的目的。
（1）防止单体自聚，为了防止单体自聚，在单体中添加少量的阻聚剂。
（2）防止着火，为了防止着火事故发生，单体储罐要远离反应装置，储罐区严禁明火以减少着火的危险。
（3）防止爆炸，防止爆炸事故的发生，首先要防止单体泄露，因单体泄露后与空气接触产生易爆炸的混合物或过氧化物；储存气态单体或经压缩冷却后液化的单体的储罐应是耐压的储罐；高沸点的单体储罐应用氮气保护，防止空气进入。
4.聚合物反应产物的特点是什么？
答：①聚合物的相对分子量具有多分散性。
②聚合物的形态有坚韧的固体、粉状、粒状和高粘度的溶液。
③聚合物不能用一般产品精制的方法如蒸馏、重结晶和萃取等方法进行精制和提纯。
5.选择聚合方法的原则是什么？
答：聚合方法的选择原则是根据产品的用途所要求的产品形态和产品成本选择选择适当的聚合方法。
6.生产单体的原料路线有几条？试比较它们的优缺点？
答：工业上生产的高聚物主要是加聚高聚物和缩聚高聚物。当前主要有两条路线。
（1）石油化工路线（石油资源有限））石油化工路线（石油资源有限）石油经开采得油田气和原油。原油经炼制得到石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。以此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。裂解气经分离精制可得到乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等。裂解轻油和煤油经重整得到的重整油，经加氢催化重整使之转化为芳烃，经抽提（萃取分离）得到苯、甲苯、二甲苯和萘等芳烃化合物。
（2）煤炭路线（资源有限，耗能大））煤炭路线（资源有限，耗能大）煤矿经开采得到煤炭，煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离精制得到苯、甲苯、二甲苯、萘和苯酚等。焦炭与石灰石在高温炉中高温加热得到电石（CaC2），电石与H2O反应得到乙炔。炔可以合成氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯腈等单体或其他有机原料。
（3）其他原料路线）主要是以农副产品或木材工业副产品为基本原料，直接用作单体或经化学加工为单体。本路线原料不足、成本较高，但它也是充分利用自然资源，变废为宝的基础上小量生产某些单体，其出发点是可取的。
7.简述由最基本的原料（原油、天然气和煤）制造高分子材料的过程。
答：石油化工路线（石油资源有限）石油经开采得油田气和原油。原油经炼制得到石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。以此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。裂解气经分离精制可得到乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等。裂解轻油和煤油经重整得到的重整油，经加氢催化重整使之转化为芳烃，经抽提（萃取分离）得到苯、甲苯、二甲苯和萘等芳烃化合物。
答：煤炭路线（资源有限，耗能大）煤矿经开采得到煤炭，煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离精制得到苯、甲苯、二甲苯、萘和苯酚等。焦炭与石灰石在高温炉中高温加热得到电石（CaC2），电石与H2O反应得到乙炔。由乙炔可以合成氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯腈（jing）等单体或其他有机原料。
8.请写出10种用自由基聚合获得的高聚物。
答：高压聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯脂、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶。
9.在高聚物生产中有几种聚合物是采用本体聚合方法合成的？
答：在高聚物工业生产中采用本体聚合方法的有高压聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等，少数工厂一部分聚氯乙烯用本体聚合法生产。
10.本体聚合的主要组分是什么？本体聚合的特点是什么？
答：定义：本体聚合是指单体在少量引发剂的（甚至不加引发剂而是在光、热或辐射能）的作业下聚合成高聚物的过程。
组分：是单体加有（或不加）少量引发剂的聚合，可以包括熔融聚合和气相聚合。
特点：
（1）优点：本体聚合的主要优点是聚合体系中无其他反应介质，组分简单，工艺过程较简单，当单体转化率很高时可以省去分离工序和聚合物后处理工序，可直接造粒得粒状树脂；同时设备利用率高；产品纯度高。
（2）缺点：其缺点是体系粘度大、聚合热不易排出，自动加速现象严重，易产生爆聚，轻者影响产品质量，重者是聚合失败。
11.悬浮聚合有哪几种？与本体聚合相比较其优缺点是什么？
答：悬浮聚合是指溶有引发剂的单体，借助悬浮剂的作用和机械搅拌，是单体以小液滴的形式分散在介质水中的聚合过程。
悬浮聚合分类：悬浮聚合可根据单体对聚合物溶解与否，将其分为均相悬浮聚合和非均相悬浮聚合。
（1）均相悬浮聚合）如果聚合物溶于其单体中，则聚合物是透明的小珠，该种悬浮聚合称为均相悬浮聚合或称珠状聚合。
（2）非均相悬浮聚合）如果聚合物不溶于其单体中，聚合物将以不透明的小颗粒沉淀下来，该种悬浮聚合称为非均相悬浮聚合或称沉淀聚合。
优点：①体系粘度低，传热和温度容易控制，产品分子量及其分布比较稳定②不容易产生自动加速现象③生产成本较低
缺点：①产物带分散剂残留物②工业上采用间歇法生产，难以实现连续化生产③需后处理工序。
12.悬浮聚合的主要组分是什么？对各组分的要求如何？
答：悬浮聚合的主要组分是单体、引发剂、悬浮剂和介质（水）单体：
要求：对单体进行精制，时期纯度达到要求才能进行聚合。（杂质的阻聚作用和缓聚作单体：要求对单体进行精制，时期纯度达到要求才能进行聚合。用；加速作用和凝胶作用；杂质的链转移作用）介质水：因此，高分子合成工业中用去离子水做聚合用水。（在悬浮聚合中使用大量的水作介质水：因此，高分子合成工业中用去离子水做聚合用水。为介质。氯离子、铁离子、镁离子、钙离子及可见杂质使聚合物带有颜色并使产品质量下降，水中的氯离子还能破坏悬浮聚合的稳定性，使聚合物粒子变粗；水中的溶解氧能产生阻聚作用，延长诱导期，降低聚合速率。）
13.何为均相溶液聚合？何谓非均相溶液聚合？
答：溶液聚合是单体和引发剂溶于适当的溶剂中聚合为高聚物的过程。（1）均相溶液聚合单体溶于溶剂中，聚合物也于溶剂中，形成聚合物溶液，这种溶液聚合体系称为均相溶液聚合。（2）
非均相溶液聚合单体溶于溶剂中，聚合物不于溶剂中，形成固体聚合物沉淀出来，这种溶液聚合体系称为非均相溶液聚合。
14.溶液聚合中溶剂的作用是什么？选择溶剂的原则是什么？溶液聚合中溶剂的作用是什么？选择溶剂的原则是什么？
答：溶液聚合中使用的溶剂可作为传热介质并且抑制了凝胶效应，防止自动加速现象，因此反应易于控制，易于调节产品的分子量及其分布。在溶液聚合中，溶剂的种类和用量直接影响着聚合反应的速率、聚合物的相对分子质量、聚合物相对分子量分布和聚合物的构型。因此，选择适当的溶剂很重要。选择原则是：①溶剂对自由基聚合不能有缓聚和阻聚等不良影响（2）为了得到一定相对分子质量的聚合物，溶剂的的用量不能太大③如果得到聚合物溶液，则选择聚合物的良溶剂，而要得到固体聚合物，则应选择聚合物的非溶剂④尚需考虑毒性和成本问题
15.何谓乳液聚合其主要组分和各组分的作用是什么？乳液聚合的特点是？
答：乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下分散在介质水中形成乳状液（液/液分散体系），在水溶性引发剂的作用下进行聚合，形成固态高聚物且分散于水中（称为乳胶），此时的乳状液称为固/液分散体系。
组分：油溶性单体、水溶性引发剂、水溶性乳化剂和介质水。
作用：①乳化剂的乳化作用：某些物质能降低水的界面张力，对单体有增溶作用，对单体液滴有保护作用，能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液，这种作用称为乳化作用。
②介质水：作为分散介质，有较高的比热，散热较易。
特点：①以水为介质，价廉安全，且对传热十分有利②分散体系稳定性优良，可以进行连续操作，聚合物乳胶可以作为胶黏剂、涂料或表面处理剂等直接利用。③用固体聚合物是，需要加电解质破乳、水洗和干燥等工序，工序过程较复杂④乳液聚合体系中基本上消除了自动加速现象，乳液聚合的聚合塑料可以很高，聚合物的相对分子质量也很高。⑤乳液聚合不仅可以用于合成树脂用聚合物的生产，而且可以用橡胶用聚合作用聚合物的生产。
16.何谓乳化剂？乳化剂作用是什么？乳化剂有哪几种？使用有何不同？有哪些指标来表征乳化剂的性能？
答：具有乳化作用的物质称为乳化剂。某些物质能降低水的界面张力，对单体有增溶作用，对单体液滴有保护作用，能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液，这种作用称为乳化作用。
作用：①降低表面张力，使单体分散成细小液滴②在液滴表面形成保护层，防止凝聚，是乳液稳定③形成胶束，是单体增溶。乳化剂的种类：阳离子型、阴离子型、两性和非离子型四种。使用：阳离子表面活性剂是乳液聚合工业中应用最广的，通常是在Ph>7的条件下使用。阴离子表面活性剂，通常是在Ph<7的条件下使用,最好低于5.5性能：
有三个指标来表征：①临界胶束浓度（CMC）②亲水—亲油平衡值（HLB）③三相平衡点
17.写出乙烯、丙烯和二烯烃的配为聚合的引发剂。
答：①乙烯配为聚合的引发剂低压法常用的引发剂是TiCl4+Al(C2H5)2Cl中压法常用的引发剂是载于载体上的金属氧化物。常用的有两种：三氧化铬载于二氧化硅—三氧化铝载体上。三氧化钼载于活性氧化铝上，常称为美孚法②丙烯配为聚合的引发剂用于生产有规聚丙烯的Ziegler—Natta引发剂最基本的组成是a—TiCl4+Al(C2H5)2Cl③二烯烃配位聚合常用的引发剂是Ni—三元引发剂18.讨论在离子聚合中聚合方法和操作方法与自由基聚合有何不同，并说明原因。
答：离子聚合所用的引发剂对水极为敏感，因此，离子聚合的实施方法中不能用水作为介质，即不能采用悬浮聚合和乳液聚合，离子聚合只能采用本体聚合和溶液聚合，并且单体和其他原料中含水量应严格控制。
操作方法有间歇方法和连续方法
离子聚合：增长活性中心为离子的连锁聚合。
在自由基聚合过程中引发剂种类对链增长反应无影响，单离子聚合过程常存在其种类的不同会明显影响增长链末端的性质。
19.何谓线型聚合？线型聚合的实施方法有哪几种？
答：是含有两个官能团的低分子化合物，在官能团之间发生反应，在缩去小分子的同时生成线型
高聚物的逐步可逆平衡反应。在高分子合成工业中，线型缩聚的实施方法主要是熔融缩聚、溶液缩聚、和界面缩聚，近年来固相缩聚亦有发展。
20.何谓界面缩聚？影响界面缩聚的主要因素是什么？
答：界面缩聚是将两种单体分别溶于两种互不相容的溶剂中，制成两种单体的溶剂，在两钟单体溶液的就诶面处发生反应而形成高聚物的过程。
影响因素：（1）单体配料比（2）单官能团化合物会降低产物相对分子质量。（3）产物相对分子质量与产率的关系（4）温度：不是主要因素。（5）溶剂性质（6）水相的pH值（7）乳化剂可加快反应速率，提高产率，反应的重复性好。
21.何谓体型缩聚？在体型缩聚中为什么要分两步进行？
答：在缩聚体系中，参加反应的单体中只要有一种单体具有两个以上官能团
（平均官能度f>2），缩聚反应向着三个方向发展，生成体型缩聚物。生成体型缩聚物的缩聚反应称为体型缩聚。在体型缩聚中必须严格控制反应程度，防止在缩聚釜中转变为体型缩聚物，以致造成生产事故；在成型加工阶段也要注意调节体型缩聚物的生成速度，以防止过早或过迟生成体型缩聚物。
22.何谓聚氨酯？聚氨酯有几大类？合成聚氨酯的原料是什么？
答：凡是在大分子主链中含有NHCOO氨基甲酸脂基的聚合物称为聚氨酯甲酸脂，简称聚氨酯。聚氨酯有两类：聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯。合成聚氨酯的原料是二异氰酸和端羟基化合物。
24.试说明合成聚氨酯泡沫塑料的组分及各组分的作用。
答：异氰酸脂：主要原料聚醚或聚酯多元醇：
主要原料
催化剂：控制发泡反应。
发泡剂：用于产生气体，形成泡沫。
泡沫稳定剂：降低原料各组分的表面张力，增加互溶性剂稳定发泡过程，有利于得到均匀的泡沫微孔结构。提高孔壁强度，防止泡沫坍塌。开孔剂：增加开孔结构
其他组分：为了提高质量或获得某些特性，可加入一些辅助原料。如含卤素。磷的化合物，以达到阻燃的目的，还可以加入防老剂、光稳定剂、水解稳定剂、防震剂、增强剂和着色剂等。
25.乙烯进行自由基聚合时，为什么要在高温高压的苛刻条件下进行？
答：乙烯没有取代基，结构对称，偶极矩为0，不易诱导极化，聚合反应的活化能很高，不易发生聚合反应；乙烯在常温下为气体，且不易北压缩液化，；纯乙烯在350℃下是稳定的，温度高于300℃，乙烯将发生爆炸性分解，分解为C、H2和CH4等；为防止PE发生凝固，温度不能低于130℃。鉴于以上原因，提高反应温度可以增加单体分子的活性，以达到所需要的活化能，有利于反应的进行。乙烯在高压下被压缩，使其密度近似液态烃的密度，有利于反应的进行。
26.乙烯的聚合热较高，采用气相自由基本体聚合时，为了生产正常进行，工艺上采取哪些措施？答：①乙烯要进行精制②采用压力压缩，不同反应阶段压力不同③大部分乙烯可以循环使用④为了安全生产，保证产品质量，聚合转化率不能超过30%。⑤聚合釜中采用高速搅拌，保证釜内物料与引发剂充分混合，不产生局部过热现象。
27.目前工业生产PP的方法主要有哪些？
答：目前工业生产PP的方法主要有：①液相本体法②气相本体聚合法③液相气相组合式连续本体聚合法④淤桨聚合法
28.聚氯乙烯糊树脂有哪几种生产方法？这几种生产方法有何不同？
答：氯乙烯乳液聚合法的最终产品为制造聚乙烯增塑糊缩用的聚氯乙烯糊树脂（E-PVC）。主要生产方法有：微悬浮聚合法，种子微悬浮聚合法和混合微悬浮聚合法。（1）微悬浮聚合法。使用有溶性引发剂，并加入适量的表面活性剂，其初级粒子粒径呈高斯分布状态。（2）种子微悬浮聚合法。所得PVC胶乳中初级粒子粒径远远大于无种子乳液聚合法，其大小和分布主要取决于所用种子的粒径大小和数量。（3）混合微悬浮聚合法。使用阴离子表面活性剂与长链脂肪醇为分散剂，水溶性引发剂或油溶性引发剂引发聚合反应所得PVC胶乳的初级粒子粒径及其分布与微悬浮法相似。29.何谓液体—本体聚合？与本体聚合有什么区别？苯乙烯采用溶液—本体聚合的目的是什么？
答：为了出去聚合热以控制反应速率、降低熔融物的粘度等，加入少量溶剂甲苯或乙苯，次情
况下不同于加有大量溶剂的溶液聚合，可称为溶液-本体聚合法。
区别是，反应中加入溶剂，是为了便于去除聚合热和控制反应物料的粘度。常用的溶剂为甲苯和乙苯等芳烃，加入量为单体用量的2%~30%.目的：1.便于散热，以控制反应速率2.生产HIPS 时防止橡胶分子交联3.溶剂除可以降低体系的黏度外，还可以产生链转移作用，以调节PS的相对分子量。
30.ABS的生产有哪几种？
答：1.乳液聚合法2.本体聚合法与本体悬浮聚合法3.两种方法相结合4.掺混法，包括胶乳掺混和固体掺混，其中固体掺混前景广阔5.化学接枝
第一章绪论
1.塑料、合成橡胶和合成纤维被称为三大合成材料。
2.高分子合成材料可分为塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料和粘合剂等。
3.五大通用塑料是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和ABS树脂。
4.五大工程塑料是聚酰胺（尼龙）、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚和热塑性聚酯。
5.三大合成纤维是聚酯纤维（涤纶纤维）、聚丙烯腈纤维（腈纶纤维）和聚酰胺纤维（绵纶或尼龙
纤维）。
6.塑料的原料是合成树脂和添加剂（助剂）。
7.高分子合成材料最主要的原料是合成树脂和合成橡胶。
8.合成橡胶制造橡胶制品时加入硫化剂的作用是使线形合成橡胶分子变成松散的交联结构
9.塑料生产中稳定剂的作用是防止成型过程中高聚物受热分解或老化。润滑剂的作用是在高聚物成
型过程中附着于材料表面以防止粘着模具，并增加流动性。
10.大型高分子合成生产装置的过程可分为：原料准备及精制、催化剂配制、聚合反应、分离、聚合
物后处理、溶剂回收等。核心是聚合反应过程。
11.根据反应机理不同，高分子聚合反应可分为连锁聚合和逐步聚合；根据单体和产物组成和结构的
不同可分为加聚反应和缩聚反应。绝大多数烯烃加聚反应属于连锁聚合，而缩聚反应为逐步聚合。
12.加聚反应可分为自由基聚合和离子聚合及配位聚合反应。
13.自由基聚合的实施方法主要为本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合。
14.离子聚合及配位聚合反应实施方法本体聚合、溶液聚合和淤浆聚合。
15.缩聚反应实施方法熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚。
16.高分子合成工业的任务是将简单的有机化合物，经聚合反应使之合成为高分子化合物。
17.高分子化合物生产流程评价的内容包括：生产方式、产品性能、原料路线、能量消耗与利用、生
产技术水平考查。
18.废旧塑料回收利用的方式及其特点。作为材料再生循环利用：再处理后降级使用；作为化学品循
环利用：降解，高温裂解或催化裂解；作为能源回收利用：粉碎作燃料
第二章生产单体的原料路线
1.石油是生产重要基本有机化工原料乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯（通称“三烯三苯”）
的原料。
2.石油裂解气经分离可得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯；石油炼制产生的液体经加氢催化重整可转
化为芳烃，萃取分离可得苯、甲苯、二甲苯等。
3.煤焦油经分离可得苯、甲苯、苯酚等。
4.轻柴油裂解渴生产乙烯和丙烯。
5.石油裂解炉出口设置急冷锅炉的目的是终止烯烃二次反应，防止烯烃产量降低，同时防止结焦生
炭堵塞炉管。
6.石油裂解气精致分离的方法有：深冷分离、吸收法、吸附分离法、络合物分离法。
7.芳烃提取常用溶剂为含水的二甲亚砜溶液或环丁砜溶液。
8.石油炼制和液态烃高温裂解过程中会产生容易液化的C4组分，作为制取丁二烯的原料。轻柴油裂
解产物主要是丁烯和丁二烯，丁烷很少，炼厂气中不含丁二烯，主要是丁烷和丁烯。
9.一般精馏法不能从裂解气中抽取丁二烯，而是采用萃取精馏法。溶剂主要有：二甲基甲酰胺、乙
腈、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮。
10.萃取精馏是用来分离恒沸点混合物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精馏方法。其原理为：
向恒沸点或挥发度相近的液体混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂，以增大各组分挥发度差异，使相对挥发度变大的组分可从精馏塔顶部馏出，变小的组分随溶剂从塔底流出，实现分离。
11.典型塑料、合成橡胶的单体：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。
12.煤中的有机物主要有C、H、O、及少量N、S、P等元素。
13.分子结构随煤化程度的加深越来越复杂。以芳核结构为主，还具有烷基侧链和含氧、氮、硫的基
团，近似组成为(C135H97O9NS)n。
14.煤转化的途径包括：气化、液化和焦化
15.煤气化是一个热化学过程，指以氧气、水蒸汽或氢气等为气化介质（气化剂），在高温条件下，通
过化学反应把煤或煤焦（半焦）中的可燃部分转化为气体的过程。所得气体称为煤气包括CO、H2和CH4。
16.液化是煤转化为液态产物（包括芳烃、烷烃、脂肪烃等油品）的过程。液化目的是将煤转化为发
动机燃料和化工原料。有两个途径：直接液化和间接液化。
17.直接液化是高温高压下，煤与氢气反应转化液体油类的过程。产品有芳烃、环烷烃及部分脂肪烃
化合物。
18.间接液化指使煤气化生成合成气（CO+H2），再由合成气合成液体燃料或化学品的过程。产品主要
是脂肪烃化合物。
19.煤的干馏：即热分解或热解，指煤在隔绝空气条件下加热至较高温度，发生一系列物理变化和化
学反应的复杂过程。
20.煤热解产物：煤气、焦油及半焦或焦炭。其中煤焦油和焦炭是有机化工原料的主要来源。
21.炼焦（高温干馏）：煤在焦炉内隔绝空气加热到1000℃，可获得焦炭、化学产品和煤气。
22.利用一定压力下气体中各组分的沸点不同，采用低温分离法可实现炼焦煤气的分离。具体操作：
逐级冷却，使煤气中各组分依次液化，冷凝温度高的组分先冷凝成液体，冷凝温度低的后冷凝。
23.煤焦油分离方法有：蒸馏、萃取、结晶等，主产品：苯、甲苯、二甲苯、萘、酚及同系物、蒽、
菲、咔唑、各种油类及沥青。
24.电石法生产乙炔的反应原理：CaC2+H2O→C2H2+Ca(OH)2。
25.天然气的主要成分为CH4；少量其它烷烃（C<7）、非烃气体N2、CO2、H2S、H2、H e，硫醇、硫醚
等；微量的烯烃、环烷烃、芳香烃；有害成份：多硫化氢等。
第三章自由基聚合生产工艺
1.自由基聚合反应的特点a整个聚合过程分为链引发、链增长、链终止，各步反应速率和活化
能相差很大b高分子瞬间形成，并产品的相对分子质量不随时间变化c体系内始终由单体和高聚物组成，产物不能分离d反应连锁进行，转化率随时间的延长而增加e反应是不可逆的。基元反应及反应特征一般表达式：链引发：I→2R?（初级自由基；吸热，反应速率小）R?+M1→M1?（单体自由基；放热，速度快）
链增长：M1?＋M→M2?M2?＋M→M3?┅┅
Mn-1?＋M→Mn?（放热，速度快）
链终止：Mn?＋Mm?→Mn+m（偶合终止）Mn?＋Mm?→Mn+Mm（岐化终止）链转移：Mn?＋X－Y→MnY＋X?反应特征：慢引发、快增长、速终止
聚合物相对分子量、单体转化率与时间的关系？
2.引发剂：容易分解产生自由基，并能引发单体聚合的物质.引发剂的种类（举例）：偶氮类引发剂：
偶偶氮二异丁腈、有机过氧化物：烷基过氧化氢、无机过氧化物：过硫酸钾、氧化还原引发体系：过氧化氢—亚铁盐引发剂的半衰期：指引发剂分解至起始浓度一般时所需的时间。不同温度下引发剂半衰期的计算：t1/2=ln2/kd=0.693/kd=0.693/Ade-Ed/RT
3.乳液聚合和水溶液聚合采用水溶性引发剂，本体、悬浮和有机溶液聚合采用油溶性引发剂。
4.如何选择自由基聚合的引发剂:据聚合实施方法，从溶解度角度确定引发剂类型；据聚合温度选
择半衰期适当的引发剂，使聚合时间合理；据聚合釜传热能力，确保温控和防爆聚前提下，尽量选高活性引发剂（相同条件分解速率快）；从操作控制的角度，尽量选择复合型引发剂；半衰期：
t1/2m[Im]1/2=t1/2A[IA]1/2+t1/2B[IB]1/2;不能与反应体系中除单体以外的其它成分发生反应；
安全、易得、廉价
5.在搅拌均匀的反应器中，应使引发剂半衰期与停留时间满足τ=t/6，这样有10%为分解引发剂带
出反应器，最为经济合理。
6.一般来说，聚合温度升高，自由基聚合产物平均分子量降低；引发剂浓度升高，分子量降低；无
链转移时，单体浓度提高，分子量增加；链转移反应导致分子量降低。
7.分子量调节剂:起控制或调解分子量大小作用的链转移剂（小分子或大分子）。链转移对聚合物的
平均聚合度有何影响DP0越大，链转移项影响越显著→需高分子量避免链转移；Cs<<1，无控制、调节分子量的作用→选用Ktr>Ks的化合物作分子量调节剂；Cs越大，其用量越少；Cs一定，聚合度由[S]/[M]决定，而转化率增加，比值减小→反应中应根据产品要求补加链转移剂；
“50%转化率”：链转移剂消耗50%时单体转化率U1/2=100（1-0.51/Cs）；溶液聚合中，C溶剂<<1，[溶剂]>[单体]，须考虑向溶剂转移→产物分子量较其它方法小。工业上应选择链转移反应速率常数K tr>链增长反应速率常数K p的化合物作为分子量调节剂。
8.LDPE生产中用丙烷、丙烯、乙烷或H2作链转移剂，控制分子量。丁苯橡胶生产中以硫醇控制分
子量。
9.自由基聚合生产中控制产物平均分子量的手段是严格控制引发剂用量，严格控制反应温度在一定
范围内和其他反应条件，选择适当的分子量调节剂并严格控制其用量
10.聚氯乙烯生产中主要是向单体的链转移，故生产中依靠控制反应温度控制产品平均分子量。
11.何谓自动加速现象当自由基聚合到达中期后，随转化率增加，聚合速率自动加快的现象。产生的
原因是由于凝胶效应和沉淀效应使链自由基的终止速率受到抑制，链重排由于粘度增大而难以进行，链终止速率常数大大降低，从而使聚合速率加快。后果是体系粘度迅速增大，出现凝胶效应12.工业生产采用本体聚合方法生产的有：高压聚乙烯LDPE（气相本体聚合）、聚苯乙烯PS（熔融本
体聚合）、聚氯乙烯PVC（非均相本体聚合）、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA（本体浇铸聚合）。
13.本体聚合的特点聚合过程无其它反应介质，产品纯度高；工艺简单，设备少，无回收工序；放
热反应，放热量较其它聚合方法大，散热是关键；生产速度快，反应温度难恒定，产品分子量分布宽；自动加速现象严重，易产生凝胶效应，阻碍单体完全反应。本体聚合的场所:本体内。
反应过程温度难以控制，故产品分子量分布较宽。
14.悬浮聚合的概念:借助机械搅拌和分散剂的作用,使单体以小液滴（直径1～10-3cm）悬浮在分散
介质中进行的自由基聚合。体系组成:单体（助剂）、引发剂、水（阻聚剂）、分散剂。聚合场所：单体液滴内部、聚合过程危险期：聚合中期。优点:反应热易移出，温度易控，产品质量稳定、纯度较高；产物相对分子质量较高，粒径可控；工艺与技术成熟，安全、简单、生产成本低。
缺点:附有少量分散剂残留物；只能间歇生产，难于连续生产。
悬浮聚合分散剂一般作用是防止已被剪切分散的单体液滴和聚合物颗粒重新聚集。分散剂的种类：水溶性高分子（0.05-0.2%）明胶、淀粉、纤维素衍生物、聚乙烯醇、两性或中性共聚物；非水溶性无机粉末：高分散性CaCO3、MgCO3、AlOH等（0.1-0.5%）。作用机理：保护胶类分散剂的作用在于当两液滴相互接近到可能产生凝结的距离时，两液滴之间的水分子被排出而形成了高分子薄膜层，从而阻止了两液滴凝结，或两个相互靠近的液滴之间的液体薄层移动延缓，以致在临界凝结的瞬间内两液滴不能发生凝结。作为保护胶的高分子化合物被液滴表面吸附而产生定向排列，大分子中亲油链段与单体液滴表面结合，而亲水链段则伸展在水中，因而产生空间位阻。无机粉状分散剂是存在于水相中的粉末状物当两液滴相互靠近时，水分被挤出，粉末在单体液滴表面形成隔离层从而防止了液滴的凝结。
影响悬浮聚合产物粒子大小及形态的因素：增加搅拌强度，粒径减小；分散剂用量越大，粒径越小；水/单体比增加，粒径减小，颗粒越疏松，但生产能力低，水/单体比减少，粒径增加，易结块，不利于传热。
15.悬浮聚合生产工艺的主要工序为：原料准备、聚合、脱单体、过滤分离、水洗、干燥等。
16.悬浮聚合一般生产过程。加去离子水→搅拌→加分散剂、pH调节剂、助剂（直接加固体物料或其溶液）→
投入单体→加热到聚合温度→加引发剂→尽量保持温度恒定至所需转化率，停止反应→干燥→离心分离→聚合物脱水→回收未反应单体→清釜。
17.工业上为解决本体聚合散热困难的问题，除了合理设计反应器外，还采用分段聚合即预聚达到适
当转化率，或于单体中添加聚合物以降低单体含量的方法降低单位质量物料放出的热量。
18.工业上应用的聚乙烯抗氧剂为：4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚。催化剂主要是氧和过氧化物，目前后
者为主，常用的有过氧化二叔丁基、过氧化十二烷酰、过氧化苯甲酸叔丁酯，过氧化3,5,5-三甲基乙酰等。聚合反应条件：温度130~135℃，压力122~303MPa。
19.聚苯乙烯本体生产：单体常用阻聚剂为叔丁基邻苯二酚；引发剂可以用偶氮类、过氧化物类；为
了便于去除聚合热和控制反应物料黏度，加有少量溶剂与未反应单体共同发挥溶剂作用，常用的有甲苯、乙苯等。生产工艺。本体法主要产品为通用型PS和高抗冲HIPS注塑料。
20.聚苯乙烯悬浮生产：采用过氧化二苯甲酰与过氧化苯甲酸叔丁酯复合引发剂
21.悬浮聚合法生产的聚氯乙烯称为S-PVC，乳液聚合和为悬浮聚合生产的称E-PVC，本体聚合生产的
为B-PVC。
22.氯乙烯在我国的生产方式主要是乙缺法和乙烯氧氯化法。
23.聚氯乙烯本体聚合：生产工艺分两个阶段，第一阶段，温度62~75℃，单体转化率7~12%，反应
30min，以过氧化乙酰基苯己烷硫酰和过碳酸酯为引发剂；第二阶段，引发剂为过碳酸酯、过氧化二月桂酸酰等；反应3~9小时，转化率约40%。
24.采用明胶为分散剂所得PVC为规整圆球状紧密型树脂，采用部分水解的PVA所得为多孔不规整疏
松型树脂。
25.聚氯乙烯悬浮：去离子水为分散介质；主分散剂起控制颗粒大小作用，主要为（纤维素醚）羟丙
基甲基纤维素和部分水解（80±1.5%）的PVA；辅助分散剂作用是提高颗粒的孔隙率并使之均匀，主要是小分子表面活性剂和低水解度PVA，常用非离子型脱水山梨醇但月桂酸酯。常用链转移剂为硫醇，如巯基乙醇。为了减少PVC树脂中所含结实圆球状树脂数量，可加苯甲醚的叔丁基、羟基衍生物作为抗鱼眼剂。聚合工艺。
26.工业上，生产软质聚氯乙烯所料制品用树脂，转化率一般为85%停止反应，生产硬质树脂，转化
率一般为90%。
27.聚乙烯产品分子量取决于聚合温度，转化率越高颗粒孔隙率越低。
28.聚甲基丙烯酸甲酯本体：有机玻璃生产的两个阶段是预聚合和模型中聚合。预聚引发剂为偶氮二
异丁腈或过氧化二苯甲酰等，反应温度80℃，转化率20~50%。聚合后期温度不可超过单体沸点100~101℃，否则制品中有形成气泡。
29.PMMA悬浮聚合：以粉状无机盐，主要是碳酸镁、碱式碳酸镁。其原因是易于酸洗，不会污染产
品颗粒，且可以合理提高聚合温度。
30.反应生成的聚合物如溶解于所用溶剂中为均相溶液聚合、生成的聚合物不溶于溶剂中沉淀析出为
非均相（或沉淀）溶液聚合
31.溶剂对溶液聚合的聚合活性的影响主要体现在：有无诱导分解、链转移和对聚合物溶解能力
32.溶液聚合生产过程包括那些工序原料准备、聚合、单体回收、过滤→聚合物溶液、（浓缩或稀释）
蒸馏→聚合物固体、加非溶剂、沉淀、分离干燥（溶剂回收）→聚合物固体。如何控制分子量改变引发剂用量，改变单体/溶剂用量比，添加分子量调节剂等。
丁苯橡胶乳液聚合装置：氨冷却式聚合釜及温度自动记录调节系统TRCA-温度自动记录调节仪
如何控制聚合热
冷冻主要是在聚合釜内部安装垂直式管式氨蒸发器，液氨进入釜内蒸发吸收聚合反应热，经过气液分离，汽体氨经过冷却器液化，并进入液氨储槽循环使用，以调节阀调节液氨加入量，控制反应温度。反应器加夹套和内冷凝器
如何控制丁苯橡胶的转化率，为什么控制在60%
用冷法制备丁苯橡胶时，转化率大于60%就会生成支链和产生凝胶，使橡胶产品质量下降。因此必须在转化率达到60%时终止反应。
门尼粘度可以用调节剂的添加量加以调节，但是其用量必须以60%的转化率为基准加以确定。因此，关键是必须将转化率控制在60%。
控制方法：在最后一个聚合釜的后面连接几个小容量的管式釜。并在任何一个管式釜中加入聚合终止剂。当在某一个聚合釜中转化率达60%时就可以加入终止剂停止反应。
反应终点的控制：γ射线密度计
均相聚合过程转化率20%70%时为危险期，因为软而呈胶状的液滴变得具有很大的粘性，加上自加速效应出现，会使液滴凝聚成大块，甚至粘附在搅拌器上使聚合过程失败。处理方法：必须对搅拌速度、悬浮剂用量、水油比等加以控制。
PVC生产分子量控制：氯乙烯大分子活性链向单体转移的速率大于增长速率，因而反应温度成为决定聚氯乙烯分子量的主要因素。当反应温度波动20℃，PVC分子量相差20000左右。为获得良好质量的产品，对聚合温度的波动范围应有严格的控制。温度准确性一般应控制在±0.5~±1℃，氯乙烯悬浮聚合时，温度波动±0.2~±0.5℃。
强化生产的途经：1)改进现有设备装置，采用大型釜生产，改善聚合装置的传热、传质，加快升温及冷却过程。2)缩短聚合工序前后的辅助时间与投料、放料时间，特别是着重减少清釜的次数与清釜的时间。3)采用纯度高的单体，减少杂质和阻聚物的含量，采用较高活性引发剂。4)宜采用较高反应温度，加快反应速度。
传热问题：夹套是帮助聚合过程及时和大量地去除聚合热的有力措施。但是随着聚合釜容积增大，夹套传热的面积减小。
为补充大釜的传热面积主要采取以下一些措施：
（1）在搅拌釜内增设内冷构件。
（2）单体蒸汽引出釜外，冷凝回流增加传热面积。
（3）根据物料体积收缩向釜内注入相应体积的水。
（4）增大釜壁的导热系数提高传热效率。
（5）夹套中安装螺旋导流板，冷却水不走短路，水速提高10倍，水对釜的给热系数提高8倍以上。PVC强化生产：
1.改进聚合釜的清洗方法和减轻粘釜作用
清洗方法：高压水法；溶剂清洗法
减轻粘釜的技术：
a在聚合釜内壁以不粘壁的物质（N、S、O）；
b在聚合反应中采用停止搅拌法（15～45％）；
c改进聚合配方。
2.引发剂的并用
若采用单一一种低效引发剂如过氧化十二酰（LPO）或偶氮二异丁腈（AIBN）则反应前期聚合率低，反应时间长；而采用高效引发剂如过氧化二碳酸二异丙酯（IPP），过氧化特戊酸特丁酯（BPP），过氧化二碳酸二环已酯（DCPD）等，由于分解速度快，在还未达到要求的转化率的情况下，往往就失去了活性。
目前国外PVC生产中单纯使用一种引发剂已较少，普遍倾向于采用复合引发剂。使得聚合反应放热均匀，无放热高峰，易于控制，产品质量好，颗粒分布均匀，易于控制。
3.悬浮剂及助分散剂（复合悬浮剂，表面活性剂）
溶液聚合：将单体溶于溶剂中进行聚合
溶剂的选择和作用：
选择：1）对于聚合反应无阻聚或缓聚作用。kp≌kps
（2）链转移常数不能很大，否则不能得到所要求的平均分子量和高分子量的聚合物。Kp》Ktrs
（3）根据应用要求决定采用均相溶液聚合还是非均相溶液聚合。
（4）溶剂的毒性，安全及生产成本等因素。
作用：1）诱导分解，使引发效率降低，使引发速率增高。
2.链转移作用，增长自由基和溶剂发生链转移反应，没有自由基的产生和破坏，不影响和很少影响聚合速率，可导致分子链长度变短。
3.溶剂对聚合物分子形态的影响:增加分子量，减少聚合物的支化、交联
溶液聚合优点：1.溶剂作为传热介质使体系具有较低的粘度，便于聚合热的消散和温度控制，局部过热的危险减小。同时溶剂的回流和局部沸腾也有利于温度的控制。2.易于控制产品的分子量，并减少交联作用。3.便于除去聚合体系中残留的催化剂，调节剂以及残余单体。4.可不经干燥直接用作油漆，涂料，粘合剂和纺丝液。
聚丙烯腈生产：PAN，腈纶
溶剂：NaSCN水溶液
配方：以硫氢酸钠的水溶液为溶剂的丙烯腈—丙烯酸甲酯—衣康酸三元共聚
丙烯腈91.7，
丙烯酸酯7.0，占总量的17~20%
衣康酸（甲叉丁二酸）1.3，
溶剂：NaSCN水溶液，80~81%，
引发剂：AIBN，0.75%，
调节剂：异丙醇，1~3%，
浅色剂：二氧化硫脲，0.75%。
加入其它单体的目的：（1）改变均聚物纺丝抽伸性能，使之适应高倍抽伸。
（2）改变纤维的脆性，增进纤维的弹性手感。
（3）改善染色性能，适宜于阴离子或阳离子染料染色。
（4）保持PAN的优点，如耐光性和纤维湿度等。
加入第二单体的作用及目的：加入5～10%wt的丙烯酸甲酯，醋酸乙烯酯等作为第2单体，可以削弱聚丙烯腈中的分子间力，消除脆性，改善其弹性和纺丝时的抽伸性能，也有利于染料向纤维内部渗透，从而提高染色性能。
实质：破坏分子内或分子间氢键
加入第三单体的目的是向纤维中引入一定数量的亲染料基团，提高纤维对相应染料的结合力，使纤维染色深，色泽鲜艳且坚牢度好。
聚丙烯液相本体聚合过程：
优点：无溶剂回收和精制工序，流程简化，成本降低，单体浓度较高，聚合活性增加，丙烯的高度挥发性有利于反应热的移去。
缺点：爆聚的可能性较大
第6章逐步加成聚合物的生产工艺
1.聚氨酯合成原理是什么？主要原料有哪些类型（可具体举例）二异氰酸酯【甲苯-2,4-二异氰酸酯
(TDI)】和端羟基化合物【聚乙二醇】一步法：二异氰酸酯与醇类直接进行逐步加聚反应，如，己二异氰酸酯+1,4丁二醇→贝纶
两步法（预聚体法）：预聚体合成：二异氰酸酯过量，经逐步加聚反应生成含异氰酸酯端基(-N=C=O)的低（或预）聚体
2.聚氨酯有哪些类型线型、嵌段型、交联型。其结构对性能有哪些影响异氰酸酯（ONC-R1-NCO）
结构的影响：R1种类：脂肪链→PU光稳定性好，不变黄；芳香链→变黄；R1大小：橡胶机械性能：1,5-萘二异氰酸酯>2,4-TDI。二元醇类型的影响：聚酯型→PU：分子间作用力大，热稳定性、机械性能好；聚醚型→PU：耐低温、柔软。PU分子中软硬段比例的影响。交联键类型的影响：
耐热性：酯、醚>>脲、氨基甲酸酯>>脲基甲酸酯、缩二脲
简述聚氨酯泡沫的发泡原理（以水为发泡剂）聚合物大分子形成，体系变黏；CO2不断产生、聚集，形成气泡→须控制两过程使之相互配合，故采用混合催化剂并加入泡沫稳定剂。与聚氨酯泡沫质量有何关系。
3.试述聚氨酯泡沫塑料合成工艺及特点：生产过程中，一方面发生化学（聚合）反应，一方面发泡
（化学法或物理法，或混合法）成型，两者同时进行。
聚氨酯泡沫塑料的生产工艺有一步法及两步法两种，对比两种方法的特点，并说明为什么一步法是目前的主要生产方法。一步法：主要用于软质泡沫生产，优点：物料黏度小，易输送，工艺简单，投资少，易操作；缺点：投料量须精确，工艺控制难度大。预聚体法：优点：热量分段放出，温度低，易控，泡沫稳定，成品率高；缺点：工艺复杂。
《合成高分子化合物的基本方法》教案
第一节合成高分子化合物的基本方法 一、教材分析和教学策略 1、新旧教材对比： 教材的要求与过渡教材不一样，如要求学生书写缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子和原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线表示。 2、本节的内容体系、地位和作用 本节首先，用乙烯聚合反应说明加成聚合反应，用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反应，不介绍具体的反应条件，只介绍加聚与缩聚反应的一般特点，并借此提出单体、链节（即重复结构单元）、聚合度等概念，能识别加聚反应与缩聚反应的单体。利用“学与问”“思考与交流”等栏目，初步学会由简单的单体写出聚合反应方程式、聚合物结构式或由简单的聚合物奠定基础。 本节是在分别以学科知识逻辑体系为主线（按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质来编写）和以科学方法逻辑发展为主线（先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法，再介绍有机合成，最后介绍合成高分子化合物的基本方法），不断深入认识有机化合物后，进一步了解合成有机高分子化合物的基本方法。明显可以看出来是《有机化学基础》第三章第四节“有机合成”基础上的延伸。学习本讲之后，将有助于学生理解和掌握高分子材料的制取及性质。
3、教学策略分析 1）开展学生的探究活动： “由一种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（n-1）；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（2n-1）”；由聚合物的分子式判断单体。 2）紧密联系前面学过的烯烃和二烯烃的加聚反应、加成反应、酯化反应、酯的水解、蛋白质的水解等知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力，同时特别注意官能团、结构、性质三位一体的实质。 3）运用多煤体生动直观地表现高分子化合物合成的基本方法。 二、教学设计方案 （一）教学目标： 1、知识和技能 ①能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。 ②能说明加聚反应和缩聚反应的特点 2、过程与方法 了解高分子化合物合成的基本方法。 3、情感、态度与价值观 使学生感受到，掌握了有机高分子化合物的合成原理，人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质，从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。 （二）教学重点： 通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式，或从简单的聚合物结构式分析出单体。 （三）教学难点： 理解加聚反应过程中化学键的断裂与结合，用单体写出聚合反应方程式和聚合物结构式；从聚合物结构式分析出单体。
高分子研究方法题库
高分子研究方法题库 1 在对聚合物进行各种光谱分析时，红外光谱主要来源于分子振动－转动能级间的跃迁；紫外-可见光谱主要来源于分子的电子能级间的跃迁；核磁共振谱主要来源于置于磁场中的原子核能级间的跃迁，它们实际上都是吸收光谱。 2、SEM 和TEM的三要素是分辨率、放大倍数、衬度。 2、在有机化合物中，解析谱图的三要素为谱峰的位置、形状和强度。 2 苯、乙烯、乙炔、甲醛，其1H化学位移值最大的是甲醛，最小的是乙炔，13C的化学位移值最大的是甲醛最小的是乙炔。 4、紫外光谱主要决定于分子中发色和助色基团的特性，而不是整个分子的特性。 3 差示扫描量热仪分功率补偿型和热流型两种。第107页 4 产生核磁共振的首要条件是核自旋时要有磁距产生。 5 当原子核处于外磁场中时，核外电子运动要产生感应磁场，核外电子对原子核的这种作用就是屏蔽作用. 6 分子振动可分为伸缩振动，弯曲振动 7 傅里叶红外光声光谱英文简称为FTIR-PAS.P28 8 干涉仪由光源，定镜，分束器，检测器等几个主要部分组成。P19 9 高聚物的力学性能主要是测定材料的强度和模量以及变形. 10 共混物的制样方法有流延薄膜法热压薄膜法溴化钾压片法P11 11 光声探测器和红外光谱技术结合即为红外声光谱技术. P27
12 核磁共振普与红外、紫外一样，实际上都是吸收光谱。红外光谱来源于分子振动-转动能级间的跃迁，紫外-可见吸收光谱来源于分子的电子能级间的跃迁。[P46] 13 核磁共振谱图上谱峰发生分裂，分裂峰数是由相邻碳原子上的氢数决定的，若分裂峰数为n，则邻碳原子氢数为n-1。 P50 15 红外光谱在聚合物研究中占有十分重要的位置，能对聚合物的化学性质、立体结构、构象、序态、取向等提供定性和定量的信息。P6 16 红外光谱中，波动的几个参数为波长、频率、波数和光速。 17 红外光谱中，在1300~1400cm，基团和频率的对应关系比较明确，这对确定化合物中的官能团很有帮助，称为官能团区． 18 红外活性振动能引起分子偶极矩变化Ｐ８ 19 红外区是电磁总谱中的一部分，波长在0.7~1000之间。 20 红外吸收光谱是直接地反映分子中振动能级的变化；而拉曼光谱是间接地反映分子中振动能级的变化。 21 记录X射线的方法有照相法和计数器法。P68 22 解析谱图三要素为谱峰位置形状和强度P/13 2 在紫外光谱中不同浓度的同一种物质，在某一定波长下的λmax处吸光度A的差异最大.所以测定最灵敏 23 聚合物的一般制样方法主要有流延薄膜法，热压薄膜法，溴化钾压片法 24 拉曼光谱研究高分子样品的最大缺点是：荧光散射。 25 拉曼位移的大小与入射光的频率无关，只与分子的能级结构有关。
化工工艺学习题与答案
化工工艺学试题（1） 一、填空：（每空1分共10分） 1.目前工业上对、间二甲苯的分离方法有-------------------------------- 、 ---------------------- 和 ------------------------ 三种。 2.乙苯催化脱氢合成苯乙烯时脱氢部分常用--------------------- 和----------------- 两种类型反应器。 3.催化加氢反应所用的催化剂以催化剂的形态分有、、------------------- 、----------------------- 、------------------ 五种？ 1、低温结晶分离法、络合分离法和模拟移动床吸附法三种。 3、金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物、金属硫化物、金属络合物。 二、简答（每题5分，共90分） 1、煤的干馏和煤的气化的定义。 答：将煤隔绝空气加热，随着温度的升高，煤中有机物逐渐开始分解，其中挥发性物质呈气态逸出，残留下不挥物性产物主是焦炭或半焦，这种加工方法称煤的干馏。煤、焦或半焦在高温常压或加压条件下，与气化剂反应转化为一氧化碳、氢等可燃性气体的过程，称为煤的气化。 2、什么叫烃类热裂解？ 答：烃类热裂解法是将石油系烃类原料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等）经高温作用，使烃类分子 发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其它分子量不同的轻质和重质烃类。 3、烃类热裂解的原料有哪些？ 答： 4、烃类热裂解过程有何特点？ 答：①强吸热反应，且须在高温下进行，反应温度一般在750K以上；②存在二次反应，为了避免二次反 应，停留时间很短，烃的分压要低；③反应产物是一复杂的混合物，除了气态烃和液态烃外，尚有固态焦的生成。 5、烃类热裂解制乙烯的分离过程中，裂解气为什么要进行压缩？为什么要分段压缩？ 答：裂解气中许多组分在常压下都是气体，沸点很底，为了使分离温度不太底，可以适当提高分离压力。多段压缩有如下好处：节省压缩功；段与段中间可以进行降温，避免温度太高引起二烯烃的聚合；段与段中间也可便于进行净化和分离。 6、烃类裂解制乙烯的过程中，为什么要对裂解气进行脱酸性气体？怎样进行脱除？ 答：酸性气体主要是指二氧化碳和硫化氢，另外还含有少量有机硫化物，这些酸性气体过多会对分离过程带来危害：例如硫化氢会腐蚀管道和设备，使加氢脱炔催化剂中毒，使干燥用的分子筛寿命缩短，二氧化碳会结成干冰，会堵塞管道，他们对产物的进一步利用也有危害，所以必须脱除。用碱洗法脱除；酸性气体量多时可以先用乙醇胺脱除，再用碱洗法彻底除去。 7、脱甲烷塔高压法和低压法有何优缺点？ 答：低压法分离效果好，乙烯收率高，能量消耗低。低压法也有不利之处，如需要耐低温钢材、多一套甲 烷制冷系统、流程比较复杂。高压法的脱甲烷塔顶温度为一96C左右，不必采用甲烷制冷系统，只需用液 态乙烯冷剂即可，比甲烷冷冻系统简单。此外提高压力可缩小精馏塔的容积，所以从投资和材质要求来看， 高压法是有利的；但高压法因乙烯与甲烷相对挥发度接近而不易分离，运行能耗要高于低压法。
高分子化学考试模拟试卷及参考答案
高分子化学导论考试模拟试题 一、 写出合成下列高聚物一般常用的单体及由单体生成聚合物的反应式，指出反应所属类型（自由基型、阳离子型、阴离子型、共聚等反应中任何一种即可，对于需要多步反应的，可分步注明反应类型），并简要描述该高聚物最突出的性能特点。 1．丁腈橡胶； 解：单体为：H2C C H C H CH2 和 H2C CH CN 自由基聚合反应 H2C C H C H CH2+H2C CH CN H2 C C H C H H2 C H2 C H C CN m n AIBN 耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。 2. 氯磺化聚乙烯； 解：反应式： CH2CH2 Cl2,SO2 -HCl CH2CHCH2CH2 SO2Cl 优异的耐臭氧性、耐大气老化性、耐化学腐蚀性等，姣好的物理机械性能、耐老化性能、耐热及耐低温性、耐油性、耐燃性、耐磨性、及耐电绝缘性。 3. 聚环氧乙烷； 解：阴离子开环聚合（醇钠催化）或者阳离子开环聚合（Lewis酸或者超强酸催化） H2C O CH2CH 2 CH2O n 良好的水溶性和生物相容性。4．SBS三嵌段共聚物；
解：阴离子聚合 m H2C CH RLi H2 C H C R Li m n H2C C H C H CH2 H2 C CH R H2 C m C H C H H2 C Li n p H2C CH H2 C CH R H2 C m C H C H H2 C H2 C n H C Li p 双阴离子引发： 2m H2C CH ,Na n H2C C H C H CH2 H2 C C H C H H2 C Na Na H2 C CH H2 C m C H C H H2 C H2 C n H C p 具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性，成为目前消费量最大的热塑性弹性体。 5. 环氧树脂(双酚A型)； 解：缩聚反应，单体 HO C CH3 CH3OH 和 H2C H C O CH2Cl 反应式：
化学工艺学习题及解答
习题及解答 第二章化工资源及初步加工 2-1、煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同？ 答：（1）开采：一个煤矿往往有多层煤层。每煤层的厚度也不同，为此需建造长长的坑道，铺上铁轨，才能从各层将煤运出。为运送物资和人员，还需要建造竖井，装上升降机。石油和天然气，用钻机钻道并建立油井（或气井）后，借用自身的压力（开采后期需抽汲），石油及天燃气即可大量从地下喷出，因此开采比煤方便得多。 （2）运输：煤用铁路或轮船运输，运力受限制，石油和天然气一般采用管道输送，初期投资似乎较大，但从长期看还是划算的，管道输送成本低、方便，也不受运力限制。 （3）加工：煤是高分子量缩聚物，一般用热化学方法处理，将煤裂解，可得到气体、液体和固体产物，由于成分复杂，从中制取纯物质难度较大。石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物，一般采用物理方法将混合物分离和提纯。为增加某一组分（或馏分）的产量，也常采用化学方法（如化学合成或化学热裂解）。因此，由石油和天然气加工制得的化工产品，比煤多得多，生产成本也比煤低。 （4）应用：煤主要用作一次性能源。随着石油资源日益枯竭，由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视，并得到迅速发展，继而带动煤化工工业的发展。煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。人们指望在不久的将来，由煤化工和天然气逐步取代石油化工，成为获取化工产品的主要途径。石油大量用作发动机燃料，由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。大多数的化工产品都由石化行业生产出来。但随着石油资源的枯竭，石油化工将逐步缩，并被煤化工和天然气化工取代。天然气目前大量用作民用燃料。但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速，天然气资源丰富，开采和运输方便，以它为原料合成发动机液体燃料，投资和生产本也比较低廉。今后，天然气化工和煤化工一样，将逐步取代石化工，成为化学工业的主要产业。 2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。 答：在泥炭化阶段，经好养细菌和厌氧细菌分解，植物开始腐败，植物中的蛋白质开始消失，木质素、纤维素等大为减少，产生大量腐蚀酸。但植物残体清晰可见，水分含量很高，这一阶段得到的泥炭，大量用作民用燃料，工业价值甚小。 在煤化阶段，形成的泥炭在地热、地压的长期作用下，开始进一步演变，首先有无定形的物质转换为岩石状的褐煤，腐植酸大为减少，并发生脱水，增石炭作用（由缩合和叠合作用得到）氢和氧含量降低，褐煤水含量仍高，发热量亦不高，由于缩合和叠合作用处于初级阶段，用作民用燃料、煤气化原料尚可，用作炼焦原料则不宜。在地压和地热的继续作用下，褐煤中的有机质进一步反应，逐步形成凝胶化组份、丝炭组分和稳定组份。由于成煤原料（植物）和成煤条件的差异，形成的上述组分的含量各不相同，所得的烟煤品质也不同。
高分子题库
1聚甲基丙烯酸甲酯中结构单元和重复单元是相同的。——(难度:容易) 答：正确 2自由基聚合反应中，链自由基在发生链增长反应、链终止反应同时，还有可能发生链转移反应。——(难度:容易) 答：正确 3自由基聚合中，产生自加速现象是由于随着反应的进行，体系粘度增大，双基终止困难所致。——(难度:容易) 答：正确 4自由基聚合反应速率变化可分为诱导期、聚合初期、聚合中期、聚合后期，在四个时期聚合速率相同。——(难度:容易) 答：错误 5一对单体共聚时，r1=0.001，r2=0.001，则生成的共聚物接近交替共聚物。——(难度:容易) 答：正确 6阳离子聚合的特点可以总结为快引发、快增长、易转移、难终止。——(难度:容易) 答：正确 7对于平衡常数较小的缩聚反应，要得到较高分子量的聚合物，需要将小分子浓度控制的很小。——(难度:容易) 答：错误 8橡胶一般具有弹性。——(难度:容易) 答：正确 9橡胶硫化的目的是使支链的聚合物交联成网状聚合物，增加橡胶的弹性和强度。——(难度:容易) 答：正确 10纤维一般是线型聚合物。——(难度:容易) 答：正确 序号单项选择题(共40题,80分) 1表征聚合物分子量的参数是（B ）——(难度:容易) 答： A.竞聚率 B.聚合度 C.半衰期 D.链增长速率常数 2对于聚合物单体单元的描述，下列叙述中不正确的是（D ）——(难度:容易) 答： A.单体单元是原子组成与单体相同的单元 B.单体单元总是与单体对应 C.尼龙-66中有两个单体单元 D.单体单元数描述聚合物的分子量 3有一品种的PVC，平均分子量是10万，该PVC的平均聚合度是(已知：氯乙烯的分子量是62.5) (C )——(难度:容易) 答： A.50000 B.10000
化学工艺学课后习题及答案
第2章化学工艺基础 2-3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的？ 答：化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。教材上有2个例子。 2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？ 答：循环流程的特点：未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。 循环流程的优点：能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗，也减少了对环境的污染。 循环流程的缺点：循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累，对反应速率和产品产率有影响，必须定期排出这些物质以避免积累。同时，大量循环物料的输送会消耗较多动力。 2-5何谓转化率？何谓选择性？对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？ 答：转化率是指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的百分率。 选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。 在复杂反应体系中，选择性表达了主、副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。 有副反应的体系，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。 2-6催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？ 答：三个基本特征： ①催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。 ②催化剂只能缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡。 ③催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。 在化工生产中的作用主要体现在以下几方面： ⑴提高反应速率和选择性。⑵改进操作条件。⑶催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术。⑷催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。 在生产中必须正确操作和控制反应参数，防止损害催化剂。 催化剂使用时，必须在反应前对其进行活化，使其转化成具有活性的状态，应该严格按照操作规程进行活化，才能保证催化剂发挥良好的作用。 应严格控制操作条件：①采用结构合理的反应器，使反应温度在催化剂最佳使用温度范围内合理地分布，防止超温；②反应原料中的毒物杂质应该预先加以脱除，使毒物含量低于催化剂耐受值以下；③在有析碳反应的体系中，应采用有利于防止析碳的反应条件，并选用抗积碳性能高的催化剂。 在运输和贮藏中应防止催化剂受污染和破坏；固体催化剂在装填时要防止污染和破裂，装填要均匀，避免“架桥”现象，以防止反应工况恶化；许多催化剂使用后，在停工卸出之前，需要进行钝化处理，以免烧坏催化剂和设备。 2-10假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的摩尔分数组成（干基）为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。试计算天然气与空气的摩尔比，并列出物料收支平衡表。 解：设烟道气（干基）的量为100mol。 反应式：CH4 + 2O2 CO2+ 2H2O 分子量：16 32 44 18
高分子合成工艺学
一、名字解释 1、本体聚合：在不加溶剂、分散介质（或只加少量引发剂）的情况下依靠热引发（或引发剂引发）而使单体进行聚合的方法 2、乳液聚合：指单体和水在乳化剂的作用下，并在形成的乳状液下进行聚合反应 3、悬浮聚合：单体作为分散相悬浮于连续相中，在引发剂作用下进行自由基聚合的方法 4、溶液聚合：单体溶解在适当溶剂中并在自由基引发剂作用下进行的聚合方法 5、扩链反应：分子量不高的聚合物，通过末端活性基团的反应（或其他方法）使分子相互联接而增大分子量的过程的反应 6、聚合物合金：化学结构不同的均聚物或共聚物的物理混合物 7、互穿网络聚合物：互穿网络聚合物（IPN）是一种独特的高分子共混物。它是由交联聚合物Ⅰ和交联聚合物Ⅱ各自交联后所得的网络连续地相互穿插而成的 8、乳化剂：能降低互不相溶的液体间的界面张力，使之形成乳浊液的物质， 9、悬浮剂：防止涂料中的固体耐火粉料沉淀而加入的物质 10、缩聚反应：具有两个或两个以上官能团的单体，相互反应生成高分子化合物，同时产生有简单分子（如H2O、HX、醇等）的化学反应 11、界面缩聚：将可以发生缩聚反应的两种反应在两相界面进行的方法 12、凝胶反应：线性高分子化合物由于分子的交联反应使粘度无限增大而产生的反应 13、临界胶束浓度：表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度 14、粘合剂：粘合剂是具有粘性的物质 15：玻璃化效应：对某些单体和在某些条件下进行的乳液聚合过程来说，当转化率升高到某一值时，聚合反应速率突然大幅度降低，其时间—转化率曲线趋近于一条水平线，这种现象叫做玻璃化效应。 二、简答题 1、自由基聚合用到的引发剂哪三类？（1、过氧化物类； 2、偶氮化合物； 3、氧化-还原引发体系） 2、悬浮聚合分散剂两类：（1、无机固体粉末分散剂；2、水溶性高分子分散剂） 3、分子量调节剂————在聚合体系中添加少量链转移常数大的物质，添加少量即可明显降低分子量，而且还可通过调节其用量来控制分子量，也叫粘度稳定剂或链转移剂 4、工业生产中实现缩聚反应以生产线性高分子量聚合物的方法是（熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚） 5、保护胶类分散剂都是高分子 6、聚氨酯交联反应哪三种？（1、用多元醇类作交联剂的交联反应；2、利用过量二异氰酸酯的交联反应；3、采用其他交联剂的交联反应） 7、聚氨酯橡胶合成按加工方法分为（混炼型、浇注型、热塑性） 8、聚氨酯涂料有哪些独特的优点？（1、涂膜耐磨与粘附力强2、涂膜防腐性性能优良3、施工范围广4、调整聚氨酯涂料配方，可获得所要求的涂料性能5、优良的电气性能6、能与多种树脂混用7、装饰与保护性能好8、耐温性能好） 9、ABS树脂结构与性能的联系：A丙烯腈的贡献是耐化学药品性、热稳定性和老化稳定性；B丁二烯的贡献是柔韧性、高抗冲击性、耐低温性；S苯乙烯的贡献是刚性、表面光洁性和易加工性 10、悬浮聚合与乳液聚合的相同点和不同点（相同：都是以水为分散介质；不同：但是悬浮聚合反应发生在分散于水中的单体液滴中，单体液滴直径一般在100~1000μm,而乳液聚合体系中，反应中心乳胶粒一般在0.05~0.1μm；乳胶粒内部向水相传热要比从悬浮聚合的液滴内部向水相传热容易得多，所以乳胶粒中的温度分布要比悬浮聚合的液滴中的分布均匀得多 11、本体聚合生产工艺特点：产品十分纯净；在后处理时可以省去复杂的分离回收等操作过程；工艺
高分子,题库加答案版
现代高分子化学复习试题 1、连锁聚合与逐步聚合的不同特点进行比较。 连锁聚合：1.由链引发、增长、终止等基原反应组成，其速率常数和活化能各不相同，引发最慢，是控制步骤。2.单体加到少量引发剂上，使链迅速增长，单体-单体、单体-聚合物、聚合物-聚合物之间均不能反应。3.只有链增长才使聚合度增加，从一聚体增长到高聚物时间极短，中途不能停止，聚合一开始就有高聚物产生。4.在聚合过程中，单体逐渐减少，转化率相应增加。5.延长聚合时间，转化率提高，分子量变化较小。6.反应混合物由单体、聚合物和微量引发剂组成。7.微量苯醌类阻聚剂可消灭活性种，使聚合停止。 逐步聚合：1. 不能区分链引发、增长、终止等基原反应，各步反应速率常数和活化能都基本相同。 2. 单体、低聚体、高聚物任何物种之间均能缩聚，使链增长，无所谓的活性中心。 3. 任何物种之间都能发生反应，使分子量逐步增加，反应可以停留在中等聚合度阶段，只在聚合后期，才能获得高分子聚合物。 4. 聚合初期，单体缩聚成的低聚物，以后再逐步聚合成高聚物，转化率变化微小，反应程度增加。 5. 延长缩聚时间，分子量提高，但转化率变化微小。 6. 任何阶段，反应混合物都有聚合度不等的同系物组成。 7. 平衡限制和非等当量可使缩聚暂停，这些因素一旦除去，可继续进行缩聚反应。 2、谈谈你对活性阴离子聚合的理解（概念、原理及应用等）。 概念：阴离子聚合是以带负电荷的离子或离子对为活性中心的一类连锁聚合反应。多数情况下α-烯烃进行阴离子聚合的活性中心是负碳离子或离子对；一些羰基化合物、杂环化合物等也能够进行阴离子聚合，其活性中心是氧负离子或离子对。 (1) 带吸电子取代基的α-烯烃； (2) 带共轭取代基的α-烯烃； (3) 某些含杂原子（如O、N杂环）的化合物如环氧乙烷、四氢呋喃等（既可以进行阴离子聚合，也可以进行阳离子聚合）。以第一、二种是最重要和最常见的。 原理：具有吸电子取代基的烯类单体原则上可以进行阴离子聚合，能否聚合取决于两种因素: 是否具有π－π共轭体系带有吸电子基团并具有π－π共轭体系的单体能够进行阴离子聚合。吸电子基团并不具有π－π共轭体系，则不能进行阴离子聚合，如VC，因p－π共轭效应和诱导效应相反，削弱了双键电子云密度下降的程度，不利于阴离子进攻。与吸电子能力有关+e 值越大，吸电子能力越强，易进行阴离子聚合。 应用：1、窄分子量分布聚合物的合成2、端基官能化聚合物的合成3、嵌段、星状和梳状聚合物的合成。反应挤出技术，制备超高分子量聚苯乙烯和苯乙烯/双烯烃嵌段共聚物。华东理工大学反应挤出研究室采用阴离子反应挤出聚合法成功合成了超高分子量聚苯乙烯，并实现工业化。所得产物数均分子量超过七十万，具有优异的力学性能。也制备了苯乙烯/双烯烃嵌段共聚物。 3、等离子体对聚合和聚合物化学反应有何作用，传统聚合反应与等离子体态聚合有何区别？
化学工艺学试题答案
《化学工艺学》考查课期末试题 班级：08化工（1）班学号：08003028姓名：李强 1.现代化学工业的特点是什么？ 答：1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；2、向大型化、综合化、精细化发展；3、多学科合作、技术密集型生产；4、重视能量合理利用、积极采用节能工艺和方法；5、资金密集，投资回收速度快，利润高；6、安全与环境保护问题日益突出。 2.什么是转化率？什么是选择性？对于多反应体系，为什么要同时考 虑转化率和选择性两个指标？ 答：1、转化率：指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率 或百分率，用符号X表示。定义式为X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量对于循环式流程转化率有单程转化率和全程转化率之分。 单程转化率：系指原料每次通过反应器的转化率 XA=组分A在反应器中的转化量/反应器进口物料中组分A的量 =组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量+循环物料中组分A的量全程转化率：系指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率 XA,tot=组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量 2、选择性：用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某 反应量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。用符号S表示， 定义式S=转化为目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量 或S=实际所得的目的产物量/按某反应物的转化总量计算应得到的目的产物理论量 3、因为对于复杂反应体系，同时存在着生成目的产物的主反应和生成副产物的 许多副反应，只用转化率来衡量是不够的。因为，尽管有的反应体系原料转化率很高，但大多数转变成副产物，目的产物很少，意味着许多原料浪费了。所以，需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。 3.催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产 中如何正确使用催化剂？ 答：1、基本特征包括：催化剂是参与了反应的，但反应终止时，催化剂本身未 发生化学性质和数量的变化，因此催化剂在生成过程中可以在较长时间内使用；催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速反应），但不能改变平衡；催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。 2、作用：提高反应速率和选择性；改进操作条件；催化剂有助于开发新的反应
高分子合成工艺学
高分子合成工艺学． 论第一章绪 ：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、粘合剂、离子交换树脂高分子合成材料等材料。
三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶：将基本有机合成工业生产的单体，经过聚合反应合成高分子合成工业的任务高分子化合物，从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料。：是合成树脂和添加剂（包括稳定剂、润滑剂、着色剂、增塑剂、塑料的原料。填料以及根据不同用途而加入的防静电剂、防霉剂、紫外线吸收剂等）塑料成型方法：注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、模压成型等。（硫化剂、合成橡胶：高弹性体，制造橡胶制品时加入的添加物通常称为配合剂。硫化促进剂、助促进剂、防老剂、软化剂、增强剂、填充剂、着色剂等）自由基聚合方法：本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合主要有本体聚合、溶液聚合两种方法。在溶液聚离子聚合及配位聚合实施方法合方法中，如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为淤浆聚合。 1、简述高分子化合物的生产过程。：包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精(1)原料准备与精制过程制、干燥、调整浓度等过程相设备。溶解、：包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、引发剂(2)催化剂()配制过程贮存、调整浓度等过程与设备。：包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输(3)聚合反应过程送过程与设备。：包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程分离过程(4)与设备。：包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装聚合物后处理过程(5)等过程与设备。(6)回收过程：主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。、比较连续生产和间歇生产工艺的特点。2：聚合物在聚合反应器中分批生产的，当反应达到要求的转化率时，间歇聚合．
高分子材料试题及答案.pdf
《高分子材料》试卷答案及评分标准 一、填空题（20分,每空1分）： 1、材料按所起作用分类,可分为功能材料和结构材料两种类型。 2、按照聚合物和单体元素组成和结构变化,可将聚合反应分成 加成聚合反应和缩合聚合反应两大类。 3、大分子链形态有伸直链、折叠链、螺旋链、无规线团四种基本类型。 4、合成胶粘剂按固化类型可分为化学反应型胶粘剂、热塑性树脂溶液胶粘剂、热熔胶粘剂 三种。 5、原子之间或分子之间的系结力称为结合键或价键。 6、高分子聚合物溶剂选择的原则有极性相近、溶解度参数相近、 溶剂化原则。 7、液晶高分子材料从应用的角度分为热致型和溶致型两种。 8、制备高聚物/粘土纳米复合材料方法有插层聚合和插层复合两种。 二、解释下列概念（20分,每小题4分）： 1、 材料化过程：由化学物质或原料转变成适于一定用场的材料,其转变 过程称为材料化过程或称为材料工艺过程。 2、 复合材料：由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质,用适当的 工艺方法组合起来,而得到的具有复合效应的多相固体材料称之为复合材料。 3、 聚合物混合物界面：聚合物的共混物中存在三种区域结构：两种聚合物 各自独立的相和两相之间的界面层,界面层也称为过渡区,在此区域发生两相的粘合和两种 聚合物链段之间的相互扩散。 4、 共混法则：共混物的性能与构成共混物的组成均质材料的性能有关, 一般为其体积分数或摩尔分数与均质材料的性能乘积之和。或是倒数关系。 5、 纳米复合材料：是指复合材料结构中至少有一个相在一维方向上是纳米 尺寸。所谓纳米尺寸是指1nm~100nm的尺寸范围。纳米复合材料包括均质材料在加工过程中所析出纳米级尺寸增强相和基体相所构成的原位复合材料、纳米级尺寸增强剂的复合材料以及刚性分子增强的分子复合材料等。 三、比较下列各组聚合物的柔顺性大小,并说明理由（5分,每小题2.5分）： 1、 聚丙烯与聚苯烯 聚丙烯>聚苯烯,原因：随着长链上侧基体积的增大,限制了分子链的运动,分子的柔性降低。 2、 聚乙烯、氯化聚乙烯和聚氯乙烯 聚乙烯>氯化聚乙烯>聚氯乙烯,原因：随着长链上氯原子的增加,分子间作用力增强,分子的柔性降低。 四、比较下列各组聚合物的Tg大小,并说明理由（5分,每小题2.5分）： 1、 聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇和聚丙烯腈 聚丙烯<聚氯乙烯<聚乙烯醇<聚丙烯腈,原因：随着分子链上侧基的极性增强,分子链产生的内旋转受到限制越大,是其Tg增高。 2、 聚（ 3、3-二甲基—1-丁烯）、聚苯乙烯和聚乙烯基咔唑 聚（3、3-二甲基—1-丁烯）<聚苯乙烯<聚乙烯基咔唑,原因：随着分子链上侧基体积的增大,分子运动越困难,所以Tg增高。 五、按照给出条件鉴别高分子材料（6分,每小题3分）： 1、 序号 密度（g/cm3） 洛氏硬度 软化温度℃ 冲击强度J/m
高分子合成工艺学论文
PET的合成及生产工艺 高分子09-2 摘要：聚对苯二甲酸乙二醇酯化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]-，简称PET，为高分子聚合物，由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。聚对苯二甲酸二乙酯作为纤维原料已有50多年的历史，本文对PET 的研究，生产和应用进行了详细的概述，阐述了其在化学工业中的作用和地位,并介绍了PET的制备方法和工艺流程。 关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯对苯二甲酸乙二醇直接酯化法 PET的结构及性能 聚对苯二甲酸乙二醇酯化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]-，简称PET，为高分子聚合物，由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。PET塑料分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，故而具有较高的成膜性和成性。PET塑料具有很好的光学性能和耐候性，非晶态的PET塑料具有良好的光学透明性。另外PET塑料具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。PET做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用。 PET的应用 玻璃纤维增强PET适用于电子电气和汽车行业，用于各种线圈骨架、变压器、电视机、录音机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白热灯座、继电器、硒整流器等。PET工程塑料目前几个应用领域的耗用比例为：电器电子26%，汽车22%，机械19%，用具10%，消费品10%，其他为13%。目前PET工程塑料的总消耗量还不大，仅占PET总量的1.6%。 1.薄膜片材方面：各类食品、药品、无毒无菌的包装材料；纺织品、精密仪器、电器元件的高档包装材料；录音带、录象带、电影胶片、计算机软盘、金属镀膜
合成高分子化合物的基本方法
互动课堂 疏导引导 一、有机合成题的解答方法 解答有机合成题时，首先要正确判断合成的有机物属于哪一类、带有何种官能团，然后结合所学过的知识或题给信息，寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法，尽快找出合成目标有机物的突破点。基本方法有： （1）顺合成法。采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是：原料→中间产物→产品。 （2）逆合成法。采用逆向思维方法，从目标合成有机物的组成、结构、性质入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是：产品→中间产物→原料。 （3）综合比较法。采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，得到最佳的合成路线。 二、有机合成遵循的原则 （1）起始原料要价廉、易得、低毒性、低污染，通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。 （2）尽量选择步骤最少的合成路线。 （3）合成路线要符合“绿色、环保”的要求。 （4）有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低，易于实现。 （5）要按一下的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。 三、官能团的消除 （1）通过加成消除不饱和键。 （2）通过加成（加H）或氧化（加O）消除醛基。 （3）通过消去或氧化或酯化等消去羟基。 四、官能团的引入 （1）引入羟基（—OH）：烯烃与水加成，卤代烃水解，酯的水解，醛、酮与H2加成等。（2）引入卤原子（—X）：烃的取代，不饱和烃与卤素（X2）、HX的加成，醇与HX的取代等。 五、官能团的衍变 （1）利用衍生关系引入官能团，如醇醛羧酸 （2）通过化学反应增加官能团 如C2H5OH CH2==CH2 （3）通过某种手段，改变官能团位置 如：CH3CH2CH2OH CH3CH==CH2 六、各类烃的衍生物的相互转化，其实质是官能团之间的互换和变化，一般来说有以下几种情况
高分子物理试题库
高分子物理试题库 一、名词解释 取向：取向是指非晶高聚物的分子链段或整个高分子链，结晶高聚物的晶带、晶片、晶粒等，在外力作用下，沿外力作用的方向进行有序排列的现象。 特性粘度 柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。 链段：由于分子内旋受阻而在高分子链中能够自由旋转的单元长度。是描述柔性的尺度。 内聚能密度：把1mol 的液体或固体分子移到其分子引力范围之外所需要的能量为内聚能。单位体积的内聚能称为内聚能密度，一般用CED 表示。 溶解度参数：内聚能密度的平方根称为溶解度参数，一般用δ表示。 等规度：等规度是高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。 结晶度结晶度即高聚物试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度)或者体积分数(体积结晶度)。 液晶：在熔融状态下或溶液状态下，仍然部分保持着晶态物质分子的有序排列，且物理性质呈现各向异性，成为一种具有和晶体性质相似的液体，这种固液之间的中间态称为液态晶体，简称为液晶。 聚电解质溶液 脆性断裂 时温等效原理 零切黏度 应力松弛 银纹 粘弹性 表观粘度 应力 应变 弹性模量 柔量 泊松比 冲击强度 强迫高弹形变 增塑作用 内增塑作用 外增塑作用 蠕变 动态粘弹性 静态粘弹性 滞后 内耗 牛顿流体 假塑性流体 膨胀性流体 宾汉流体 二．选择题 1. 测量重均分子量可以选择以下哪种方法： D A ．粘度法 B ．端基滴定法 C ．渗透压法 D ．光散射法 2. 下列那种方法可以降低熔点： B D 。 A. 主链上引入芳环； B. 降低结晶度； C. 提高分子量； D. 加入增塑剂。 3. 多分散高聚物下列平均分子量中最小的是 A A 、n M B 、w M C 、z M D 、M 4. 聚合物在溶液中通常呈 C 构象。 A ．锯齿形 B ．螺旋形 C ．无规线团 D ．梯形
化学工艺学思考题和部分答案
《化学工艺学》 第二版 米田涛主编 部分思考题答案
课后习题 增加部分英语题型专业（词汇） 催化裂化，catalytic cracking 加氢裂化，hydrocracking 延迟焦化，delayed coking 凝析油（Natural gasoline）、 石脑油(Naphtha)、 轻柴油(Atmospheric gas oil)、 粗柴油(Vacuum gas oil)、 加氢裂化尾油(Hydrogenated tail oil) 苯（Benzene, ）， 甲苯(Toluene, )， 二甲苯(Xylene, )； 乙烯，ethylene 丙烯，propylene 丁二烯，butadiene 邻二甲苯（Ortho-xylene,）、 对二甲苯（Para-xylene,）、 间二甲苯(Met-xylene,) 聚乙烯， polyethylene; 聚氯乙烯， polyvinylchlorid 聚苯乙烯， polystyrene
第三章 3-1根据热力学反应标准自由焓和化学键如何判断不同烃类的裂解反应难易程度、可能发生的裂解位置及裂解产物；解释烷烃、环烷烃及芳烃裂解反应规律。造成裂解过程结焦生碳的主要反应是哪些？ 答：由表3-3 各种键能比较的数据可看出：○1同碳数的烷烃C-H键能大于C-C键能，断链比脱氢容易；○2烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低;○3异构烷烃的键能小于正构烷烃，异构烷烃更容易发生脱氢或断链。 由表3-4数值，可看出：○1烷烃裂解是强吸热反应，脱氢反应比断链反应吸热值更高；断链反应的标准自由焓有较大的负值，是不可逆过程，脱氢反应的标准自由焓是正值或为绝对值较小的负值，是可逆过程，受化学平衡的限制；○2乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应，生成乙烯；甲烷在一般裂解温度下不发生变化。
高分子合成工艺学
第一章 1.高分子合成工艺学的主要任务。 将基本有机合成生产的单体，经聚合反应合成高分子化合物，为高分子合成材料成型提供基本原料。基本有机合成、高分子合成和高分子合成材料成型时密切相联系的三个部门。2．高分子材料的主要类型、品种及发展方向。 塑料。品种：通用塑料，工程塑料。发展方向：具有优异性能的高性能、耐高温塑料。 合成橡胶。品种：通用合成橡胶，特种合成橡胶。发展方向：通用橡胶主要替代部分天然橡胶产品，特种橡胶主要制造耐热、耐老化。耐油或耐腐蚀等特殊用途的橡胶产品。 合成纤维。品种：聚酯（涤纶纤维）、聚丙烯腈（腈纶纤维）、聚酰胺（棉纶纤维或尼龙纤维）等。发展方向：具有耐高温、耐腐蚀、或耐辐射的特种用途合成纤维。 3．工业生产中合成聚氯乙烯采用哪几种聚合方法，简单说明原因。 4．说明高分子合成材料的生产过程，各过程的特点及意义。 1、原料准备与精制过程。包括单体、溶剂。去离子水等原料的贮存。洗涤、精制、干燥、 调整浓度等过程与设备。 2、催化剂（引发剂）配制过程。包括聚合用催化剂、引发剂和辅助剂的制造、溶解、贮存、 调整浓度等过程与设备。 3、聚合反应过程包括聚合和以聚合釜为中心的热交换设备及反应物料输送过程与设备。 4、分离过程。包括未反应单体的回收、脱落溶剂、催化剂。脱除低聚物等过程与设备。 5、聚合物后处理过程包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。 6、回收过程。主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。 第二章 1．石油裂解制烯烃的工艺过程。 液态烃在水蒸气存在下，于750~820?C高温热裂解为低级烯烃、二烯烃。为减少副反应，提高烯烃收率，液态烃在高温裂解区的停留时间仅0.2~0.5 s。 2、高分子合成材料的基本原料(乙烯、丙烯、丁二烯、苯乙烯)的来源及生产方法。 基本原料来源：石油、煤炭、植物及农副产品等。单体原料来源路线为：石油化工路线、煤炭路线和其他原料路线。
高分子合成工艺学
第一章绪论 高分子合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、粘合剂、离子交换树脂等材料。 三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶 高分子合成工业的任务：将基本有机合成工业生产的单体，经过聚合反应合成高分子化合物，从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料。 塑料的原料：是合成树脂和添加剂（包括稳定剂、润滑剂、着色剂、增塑剂、填料以及根据不同用途而加入的防静电剂、防霉剂、紫外线吸收剂等）。 塑料成型方法：注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、模压成型等。 合成橡胶：高弹性体，制造橡胶制品时加入的添加物通常称为配合剂（硫化剂、硫化促进剂、助促进剂、防老剂、软化剂、增强剂、填充剂、着色剂等）。 自由基聚合方法：本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合 离子聚合及配位聚合实施方法主要有本体聚合、溶液聚合两种方法。在溶液聚合方法中，如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为淤浆聚合。 1、简述高分子化合物的生产过程。 (1)原料准备与精制过程：包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程相设备。 (2)催化剂(引发剂)配制过程：包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。 (3)聚合反应过程：包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备。 (4)分离过程：包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程与设备。 (5)聚合物后处理过程：包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。 (6)回收过程：主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。 此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。 2、比较连续生产和间歇生产工艺的特点。 间歇聚合：聚合物在聚合反应器中分批生产的，当反应达到要求的转化率时，将
高分子题库
1 聚甲基丙烯酸甲酯中结构单元和重复单元是相同的。——(难度:容易) 答：正确 2 自由基聚合反应中，链自由基在发生链增长反应、链终止反应同时，还有可能发生链转移反应。——(难度:容易) 答：正确 3 自由基聚合中，产生自加速现象是由于随着反应的进行，体系粘度增大，双基终止困难所致。——(难度:容易) 答：正确 4 自由基聚合反应速率变化可分为诱导期、聚合初期、聚合中期、聚合后期，在四个时期聚合速率相同。——(难度:容易) 答：错误 5 一对单体共聚时，r1=，r2=，则生成的共聚物接近交替共聚物。——(难度:容易) 答：正确 6 阳离子聚合的特点可以总结为快引发、快增长、易转移、难终止。——(难度:容易) 答：正确 7 对于平衡常数较小的缩聚反应，要得到较高分子量的聚合物，需要将小分子浓度控制的很小。——(难度:容易) 答：错误 8 橡胶一般具有弹性。——(难度:容易) 答：正确 9 橡胶硫化的目的是使支链的聚合物交联成网状聚合物，增加橡胶的弹性和强度。——(难度:容易) 答：正确 10 纤维一般是线型聚合物。——(难度:容易) 答：正确 序号单项选择题(共40题,80分) 1 表征聚合物分子量的参数是（B ）——(难度:容易) 答： A.竞聚率 B.聚合度 C.半衰期 D.链增长速率常数 2 对于聚合物单体单元的描述，下列叙述中不正确的是（D ）——(难度:容易) 答： A.单体单元是原子组成与单体相同的单元 B.单体单元总是与单体对应 C.尼龙-66中有两个单体单元 D.单体单元数描述聚合物的分子量 3 有一品种的PVC，平均分子量是10万，该PVC的平均聚合度是(已知：氯乙烯的分子量是 (C )——(难度:容易) 答：