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高聚物合成工艺学重点整理.pdf

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能耗大;聚合物杂质含量较高。本体聚合的特点:优点:无反应介质,工艺过程简单。缺点:聚合反应热的散发困难,反应温度难以控制,一般先进行预聚合,排除部分反应热;反应后期粘度大,单体反应不易进行完全。—破乳方法:加电解质;改变PH值;冷冻破乳;机械破乳;稀释破乳。工业生产中采用破乳的主要方法是在乳胶中加入电解质并且改变pH值。—①阳离子聚合反应工业应用:聚异丁烯:聚乙烯亚***;聚甲醛。此外还可以合成端基为某功能团的聚合物,具有功能性悬挂基团的聚合物,嵌段共聚物,大单体。实施方法:乙烯基单体或某些杂环单体在阳离子引发剂作用下生成相应阳离子进行聚合的反应阴离子聚合反应:..阴离子聚合的方法合成型,ABA型以及多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物;利用在聚合反应结束时需要加入终止剂这一点,合成某些具有适当功能团端基的聚合物。实施方法:有两种情况,一是聚合引发剂和单体分子之间有两个电子转移而生成一个键;二是单电子转移而不生成键,首先生成自由基离子,然后二聚成为双离子。配位聚合反应工业应用:合成树脂中HDPE、聚丙烯及其共聚物;合成橡胶中顺丁橡胶(BR)、顺式聚异戊二烯(合成天然橡胶)以及乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(乙丙橡胶)。实施方法:乙烯和α烯烃的配位聚合、1,3-烯烃配位聚合。②原因:离子聚合与配位聚合都使用相应的催化剂进行催化聚合反应,由于有些催化剂对HO的作用是灵敏的。或由于反应过程中生成的碳正离子增长链(~~2C+X-)、碳负离子增长链(~~C-M+)、阴离子配位键对HO的作用是灵敏的,所2以不能采用HO为反应介质。因此与游离基聚合不同,不能采用以HO为反应介质22的悬浮聚合生产方法和乳液聚合生产方法进行生产。而采用无反应介质的本体聚合方法或有反应介质存在的溶液聚合方法。—熔融缩聚特点:优点是生产工艺过程简单生产成本低,可连续法生产直接纺丝,聚合设备的生产能力高。缺点是反应温度高,要求单体和缩聚物在反应温度下不分解,:..对聚合设备密封性要求高。广泛用于大品种缩聚物。—聚氨酯(PUR):塑料、橡胶、合成纤维、涂料、粘合剂。是世界五大塑料之一,主要产品是泡沫塑料,占78%。生产聚氨酯原料有异***酸酯,多元醇化合物(包括聚醚多元醇,聚酯多元醇,其他类型的多元醇)。聚氨酯的合成原理:***酸酯的化学反应:(1)异***酸酯与含活泼氢化合物间的反应;***酸酯的自聚反应:(1)芳香族异***酸酯的二聚反应(2)异***酸酯的三聚反应(3)异***酸酯的线型聚合反应(4)异***酸酯的脱二氧化碳缩聚反应;(或多元)异***酸酯和二元(或多元)醇:(1)一步法,由异***酸酯和醇直接反应,如双组分的聚氨酯粘合剂,聚氨酯泡沫塑料也可由一步法直接合成(2)两步法(预聚体法),第一步:合成预聚体,二元醇和过量的二元异***酸酯反应,生成两端皆为-NCO基团的加成物。第二步:预聚体进行扩链反应和交联反应。(3)扩链反应;(4)交联反应。的主要品种有哪些各有什么特点生产方法如何简述工艺流程(写典型工艺)。影响PE性能的因素有哪些—①主要品种有:(1)高压低密度聚乙烯(LDPE)~cm3;(2)线型低密度和中等密度聚乙烯(LLDPE)~cm3;(3)高密度聚乙烯(HDPE)~cm3。此外,还有超高分子量聚乙烯、改性聚乙烯(交联、***化、***磺化、接枝)等品种。②其品种特点:(1)LDPE:支链多,结晶度低,密度低;用途:薄膜(农膜、包装膜)、涂层、注塑产品等;方法:本体聚合。(2)HDPE:支链少,结晶度高,密度高;用途:注塑、吹塑、挤出;方法:配位聚合,淤浆法、溶液法和气相法。:..)LLDPE:由共聚单体引入短支链,结晶度低,密度低;用途:薄膜、注塑、滚塑、挤塑;③方法:气相法(本体聚合),溶液法,淤液法。工艺流程图1LDPE高压下经自由基聚合得到。(1)原料准备乙烯纯度%以上,单程转化率15~30%,循环使用;分子量调节剂:丙烯、丙烷、乙烷;其他添加剂:抗氧剂、润滑剂、开口剂、抗静电剂等。(2)催化剂配制引发剂:氧或过氧化物(3)聚合过程气相本体聚合条件:温度130~350℃,压力122~303MPa,聚合停留时间15s~2min。4)单体回收与PE后处理单体回收:高压分离器、低压分离器。PE后处理:加入抗氧剂等助剂、混合造粒、二次造粒。2影响PE性能的因素:密度是影响聚乙烯性能的主要因素,密度增加,对气体的屏蔽性、硬度、耐磨性、拉伸强度、刚性、耐热性、耐化学腐蚀性及表面光洁度等性能提高;降低密度则柔韧性、耐应力破裂性、透明性及伸长性提高,冷流性和收缩率降低。此外,聚乙烯的分子量及其分布对其性能也产生重要影响。—PP有等规、间规、无规三种立体异构物,工业生产的PP要求等规PP含量在95%以上。采用配位聚合。生产方法:溶剂淤浆法,间歇液相本体PP。:..12m3;原料丙烯主要来自炼厂气,纯度>%;催化剂采用Z-N催化剂体系,用高纯度H2调节PP分子量。反应条件:操作压力~,温度75~80℃,时间3~6h,转化率70%左右。反应达到干锅”状态时,回收未反应的丙烯,回收压力~。从反应釜出来的物料进入闪蒸釜,通N2置换丙烯,通空气使催化剂脱活,得到粉状的PP。—通用工程塑料:聚酰***(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酸酯类(PBT,PET)。聚酰***的合成与生产流程:尼龙-1010的合成原理皂化氨化加氢癸二酸癸二***癸二***蓖麻油碱裂脱水精制精癸二酸中和脱水尼龙-1010盐尼龙-1010缩聚聚碳酸酯(PC)的合成方法:(1)酯交换法双酚A与碳酸二苯酯在高温、高真空条件下熔融缩聚;(2)光气法(主要方法)光气和双酚A在常温、常压下进行界面缩聚。聚甲醛(POM)的合成化学:1甲醛的聚合;高纯度的无水甲醛可以进行阴离子或阳离子聚合,工业上采用阴离子聚合,对单体甲醛纯度要求高。2三聚甲醛的聚合三聚甲醛是碳氧原子构成的六元杂环,在阳离子型引发剂引发下可开环聚合。聚合工艺主要采用本体聚合和溶液聚合。聚苯醚(PPO)合成与生产工艺2,6-二***苯酚与氧发生氧化-偶合反应;溶液缩聚法:以吡啶、苯、***苯为反应介质;沉淀缩聚法:将溶剂和沉淀剂混合作为反应介质。:..。()。(),其单体转化率随聚合反应时间的增长而增大,而其分子量则几乎与时间无关;对于缩聚反应,其单体转化率与时间无关,而分子量随时间的延长而提高。()、链增长、链终止等基元反应。()6..不饱和聚酯不是结构预聚物。()7..聚丙稀是一种高结晶的热塑性树脂。(),可选用含有活波氢的、极性大的含氧、氮化合物的溶剂。(),催化剂种类多,选择范围广和单体的聚合活性可随催化剂和溶剂变化。()***的聚合方法有水溶液聚合、悬浮聚合和逆向乳液聚合。()。()。()。()。()***乙烯常采用本体聚合工艺生产。(),分子量分布越窄,其力学性能越好,但是加工性能越。(),搅拌强度太高,回事乳胶粒子数目减少,乳胶粒直径增大以及聚合反应速率降低,同时会使乳液产生凝胶,甚至导致破乳。():..)-纳塔催化剂可合成LDPE。(错,LDPE→HDPE),同时产物分子量大。(错,悬浮聚合→乳液聚合)。(错,强度→?对增塑剂的吸收)。(正确)、小分子含量及保持熔融状态。(错,去掉保持熔融状态),其中一个原因是分子链上的-C=O可与另一分子上的C形成氢键。(C→?另一分子N上的H),当压力升高,反应过程在均相中进行时,容易产生凝胶物。(错,容易→不会),常加入一定量的四氢呋喃,目的是为了增大苯乙烯在分子链中的嵌段含量。(错,嵌段含量→无规含量)-纳塔催化剂。(正确)***-二元酸聚酰***的熔点随主链上的C原子数目的升高逐渐降低。(错,逐渐降低→呈锯齿形变化)