高聚物合成工艺学复习材料

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1、高聚物合成工艺学重点第六章:逐步加成聚合物的生产工艺第1章1.高分子化合物的生产过程：（P7）①原料准备与精制过程；②催化剂（引发剂）的制配过程；③聚合反应过程；④聚合物分离过程；⑤后处理过程（输送、洗涤、干燥等）；⑥回收过程。2.连续化生产和间歇生产的工艺特点（优缺点）（P11）连续化生产优点：a.聚合反应条件是稳定的，容易实现操作过程的全部自动化，机械化，所得产品的质量规格稳定。b.设备密闭，减少污染，适合大规模生产，劳动生产率高，成本较低。缺点：不便小批量生产某牌号产品。间歇化生产优点：反应条件易控制，便于改变工艺条件。所以灵活性大，适于小批量生产，容易改变品

2、种和牌号。缺点：a.不易实现操作过程的全部自动化，每一批产品的规格难以控制严格一致;b.反应器单位容积单位时间内的生产能力受到影响，不适于大规模生产。生产能力低。第2章1.聚合物单体原料路线有哪些？（P25）答：石油化工路线；煤炭路线；其它原料路线。第3章自由基聚合：本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合1.本体聚合（又称块状聚合）：在不用其它反应介质情况下，单体中加有少量或不加引发剂发（P48）生聚合的方法。优点：a.聚合体系中无其他反应介质，组分简单，产物纯净；b.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；11

3、c.设备利用率高。缺点：a.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；b.还会产生凝胶效应，产物含有未反应的单体和低聚物，须后处理除去。2.溶液聚合：将单体和引发剂溶于适当溶剂（水或有机溶剂）进行聚合的方法。（P56）优点：a.与本体聚合相比，温度容易控制；b.体系粘度较低，减少凝胶效应，可以避免局部过热；c.易于调节产品的分子量及其分布。产物易于输送；在一些制造胶粘剂，涂料，纺丝浆时，可直接应用。缺点：a.单体浓度较低，聚合速率较慢，设备生产能力和利用率较低;b.单体浓度低和向溶剂链转移的结果，使聚合物分子量较低;c.使用有机溶剂时增加成本、污染环

4、境;d.溶剂分离回收费用高，除尽聚合物中残留溶剂困难。3.悬浮聚合方法的优缺点，悬浮聚合过程中颗粒大小分布的影响因素（P51、P53）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。优点：a.以水为分散介质，价廉、不需要回收、安全、易分离；聚合反应热容易除去，不容易产生自动加速现象；b.体系粘度低、温度易控制、产品质量稳定；c.由于没有向溶剂的链转移反应，其产物相对分子质量一般比溶液聚合物高；d.与乳液聚合相比，悬浮聚合物上吸附的分散剂量少，有些还容易脱除，产物杂质较少；e.颗粒形态较大，可以制成不同粒径的颗粒粒子。缺点:a.工业上采用间

5、歇法生产，难以实现连续化生产。b.反应中液滴容易凝结为大块，而使聚合热难以导出，严重时造成重大事故。c.悬浮聚合法目前仅用于合成树脂的生产。影响因素:(1)反应器几何形状因素：如反应器长径比、搅拌器形式与叶片数目，搅拌器直径与釜径比、搅拌器与釜底距离等。(2)操作条件因素：如搅拌器转速、搅拌时间与聚合时间的长短、两相体积比、加料高度、温度等。(3)材料数据因素：如两相液体的动力粘度、密度以及表面张力等。(4)随水相中分散剂浓度的增加和表面张力的下降，聚合物颗粒粒径下降。分散相粘度增加，则凝结的粒子难以打碎，因而平均粒径增加。4.乳液聚合是单体和水在乳化剂作用下形成的

6、乳状液中进行聚合反应的一种聚合物生产方法。（P60）优点：a.以水作分散介质，比热较高；乳液粘度低，有利于搅拌传热和管道输送，便于连续操11作。同时生产灵活，操作方便，可连续可间歇。b.聚合速率快，同时产物分子量高，可在较低的温度下聚合。c.可直接应用的胶乳，如水乳漆，粘结剂，纸张、皮革、织物表面处理剂更宜采用乳液聚合。乳液聚合物的粒径小。d.不使用有机溶剂，干燥中不会发生火灾，无毒，不会污染大气。缺点：a.需固体聚合物时，乳液需经破乳、洗涤、脱水、干燥等工序，生产成本较高。b.聚合物分离需加破乳剂，如盐溶液、酸溶液等电解质，因此分离过程较复杂，并且产生大量的废水；

7、如直接进行喷雾干燥需大量热能；所得聚合物的杂质含量较高。c.产品中残留有乳化剂等，难以完全除尽。破乳方法有哪些？乳液聚合工业生产中采用什么方法破乳？ 答：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。5.均相本体聚合：指生成的聚合物溶于单体（如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯）。6.非均相本体聚合：指生成的聚合物不溶解在单体中，沉淀出来成为新的一相（如氯乙烯）。7.自由基聚合中引发剂的选择（P44）答：(a)根据聚合方法选择适当溶解性能的水溶性或油溶性的引发剂。(b)根据聚合操作方式和反应温度