2012聚合物合成工艺

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1、聚合物合成工艺学32学时第一章绪论1.1高分子合成工业概述合成树脂、合成橡胶▲1.3高分子化合物生产过程1.3.1原料准备与精制过程单体：纯度要求99%以上，易燃易爆，有毒，自聚。有机溶剂1.3.2催化剂（引发剂）配制过程多数引发剂和催化剂易燃易爆，注意安全。1.3.3聚合过程1.特点：产品不能精制提纯，因此，对聚合反应工艺条件和设备要求很严格；同一套装置要求生产不同牌号的产品。2.聚合实施方法自由基聚合：本体、乳液、悬浮、溶液离子与配位聚合：本体、溶液3.聚合反应的操作方式间歇聚合：分批生产，适于

2、小批量生产；连续聚合：自动化程度高，质量稳定，适合大批量生产。4.聚合反应器管式、塔式、釜式、特殊形式反应热排除方式：夹套冷却、内冷管冷却、反应物料部分闪蒸、反应介质预冷、回流冷凝器冷却等。搅拌器形式：平桨式、旋桨式、涡轮式、锚式、螺带式1.3.4分离过程1本体聚合与熔融缩聚得到的高粘度熔体：通常不需要经过分离，有时采用高真空脱除单体。2自由基悬浮聚合得到的树脂在水中的分散体系：先脱单体（闪蒸、蒸气蒸馏），再用离心机脱水、洗涤。3离子与配位聚合得到的淤浆液：同2。4溶液聚合得到的高粘度聚合物溶液：合

3、成树脂：加第二种非溶剂；合成橡胶：水析凝聚法5自由基乳液聚合得到的固-液乳液体系：合成树脂：喷雾干燥；合成橡胶：先脱单体，再破乳凝聚使合成橡胶呈胶粒状析出，然后分离、洗涤、过滤脱除水分。1.3.5聚合物后处理过程后处理过程主要是脱除水分和有机溶剂的干燥过程。1合成树脂：采用气流干燥、沸腾干燥；干燥后得到的粉状树脂，一般要添加稳定剂、润滑剂等添加剂，经混炼、造粒制得粒状料（PVC除外）。2合成橡胶：采用箱式干燥机、挤压膨胀干燥机干燥。干燥后进入压块机压制成25kg大块。1.3.6回收过程主要是回收溶剂

4、进行精制，然后循环使用。合成树脂与合成橡胶生产过程的主要区别？1.4高分子化合物生产流程评价和新工艺、新产品的开发1.4.1生产流程评价除了考查生产流程是连续生产还是间歇生产外，还应从产品性能、原料路线、能量消耗与利用、生产技术水平等方面进行考查。1.4.2聚合方法的选择根据所要求的聚合物的性质和形态、聚合反应的特点、生产成本等方面进行选择。1.4.3生产工艺的改革引发剂或催化剂的改进，生产方法的改进。1.4.4新产品的开发第一次评价：化学合成路线的评价第二次评价：产品性能的评价中试工业生产1.5高

5、分子合成工业的三废处理与安全1.5.1三废处理三废：废气、废水、废渣。产生：废气——生产装置泄露、清釜、干燥；废水——悬浮、乳液聚合，分离、洗涤操作；废渣——生产设备中的结垢聚合物、副产物。处理：首先在进行工厂设计时就应将其消除，再考虑回收利用和处理。废水采用生物氧化处理、焚烧处理等，废气、废渣采用焚烧处理。1.5.2生产安全安全事故：火灾与爆炸；爆炸极限对健康的影响：毒性。第2章生产单体的原料路线石油煤炭其它2.1石油化工原料路线原油石油气、石油醚、汽油、煤油、轻柴油等油品。2.1.1石油裂解生

6、产烯烃裂解原料：乙烷、C4馏分、轻柴油等。裂解产物：H2、CH4、C2馏分、C3馏分、C4馏分、裂解汽油、燃料油等。乙烯收率25%～26%，丙烯收率16～18%，C4馏分收率11%～12%。2.1.2石油裂解生产芳烃石脑油裂解汽油加氢汽油苯、甲苯、催化重整重整生成油二甲苯2.1.3由C4馏分制取丁二烯由裂解气分离得到的C4馏分中抽取丁二烯;由C4馏分中的丁烯氧化脱氢制取丁二烯。炼制裂解H22.1.4以石油制成的基本有机原料为基础合成单体、聚合物的路线重要的基本有机原料：“三烯三苯”（乙烯、丙烯、丁二

7、烯、苯、甲苯、二甲苯）。重要单体的合成：1氯乙烯2苯乙烯3醋酸乙烯4丙烯腈5对/邻苯二甲酸6乙二醇2.2煤炭及其他原料路线和中国资源情况展望2.2.1煤炭原料路线煤的1干馏煤焦油芳烃化学2与生石灰熔融电石乙炔应用3水煤气(CO+H2)合成气“一碳化学”乙炔是重要的基本有机化工原料，由它可制得氯乙烯、醋酸乙烯、氯丁二烯、丙烯腈。2.2.2其他原料路线植物、农副产品糠醛、纤维素脂、纤维素醚等。2.2.3中国资源情况展望煤炭资源丰富石化基地：大型乙烯装置第3章自由基聚合生产工艺本体聚合乳液聚合悬浮聚合溶液

8、聚合3.1自由基聚合工艺基础和本体聚合生产工艺3.1.1自由基聚合工艺基础自由基聚合引发剂引发剂种类过氧化物：R-O-O-R，如BPO、DCP等；偶氮化合物：AIBN；氧化-还原引发剂：H2O2-Fe2+、S2O82--Fe2+等。引发剂的分解速度一级反应引发剂的选择（1）聚合实施方法；（2）聚合操作方式；（3）反应温度；（4）分解活化能Ed；（5）半衰期t0.5。分子量控制与分子量调节剂单体浓度、引发剂浓度、链转移剂的种类和用量、温度。工业上利用链转移反应来控制产品