下面是小编为大家整理的聚合物合成工艺学每章节后面思考题,供大家参考。
1 简述高分子合成工业的三废来源. . 处理方法以及如何对废旧材料进行回收利用？
答：废气主要来自气态和易挥发单体积有机溶剂或单体合成过程中使用的气体。粉尘则主要来自聚合后树脂干燥过程。高分子合成工厂中污染水质的废水，主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水。
处理方法：首先在进行工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中，不得已时则考虑他的利用，尽可能减少三废的排放量。
工业处理方法：
1、对含有不溶于水的油类废水，利用密度的不同，流经上部装有挡板的水池以清除浮油，然后进行生物氧化处理。
2、对含有固体微粒的废水应流经沉降池，使微粒自然沉降，然后废水送往处理中心。
3、如果废水中溶有较多的有机溶剂，则不适于生化处理，需要焚烧处理。
4、废水中含有重金属时用离子交换树脂进行处理。
回收利用：
（1）延长使用寿命：减少废弃 （2）回收利用：低性能应用；降解 （3）自然降解：自然分解回归自然 1 1 、 石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？简述石油化工路线裂解生产乙烯单体的过程，并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品？
答：单体——乙烯、丙烯、丁二烯、芳烃、苯、甲苯、二甲苯等。
原料——汽油、石脑油、煤油、柴油等。
过程：沸点 350℃左右以下的液态烃，在稀释剂水蒸气的存在下，与 750—820℃高温热裂解化为低级烯烃、二烯烃。为了减少副反应，提高烯烃的收率，液态烃在高温裂解区的停留时间为 0.2—0.5s。水蒸气稀释目的在于减少烃类的分压，以抑制副反应并减轻结焦的速度。
得到的聚合物产品：聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS 树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂等 简述自由基悬浮聚合生产工艺。
主要为原料的准备，聚合，脱单体，过滤分离，水洗，干燥。
4. 自由基溶液聚 合生产中溶剂聚合反应的影响。
a. 溶剂对引发剂分解速度的影响：水作溶剂时对引发剂的分解速度影响小；有机溶剂则有不同程度影响。某些有机极性溶剂对有机过氧化物有诱导分解作用，加快聚合反应速度。
b. 溶剂影响链转移作用，从而影响分子量。
C.溶剂对聚合物分子的支化与构型的影响。反应体系中有溶剂时，则可降低向大分子进行链转移反应。
5.
自由基乳液聚合中乳化剂的分类并举例说明，并简述不同乳化剂的稳定性作用原理。
按照乳化剂作用形成稳定胶束的机理：a.表面活性剂乳化剂.b.高分散性固体粉末乳化剂 按照亲水基团的性质：a.阴离子型乳化剂 常用的阴离子型乳化剂有：硬脂酸盐、松香酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐等 b.阳离子型乳化剂 主要类型是胺类化合物的盐如脂肪胺盐和季胺盐 c.非离子型乳化剂.主要有聚氧乙烷基的酯和醚以及环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物等 d.两性型乳化剂 9. 自由基乳液聚合生产中常用的破乳方法有哪些? 1. 电解质的加入
当乳状液中加入一定量的电解质后，液相中离子浓度增加，在吸附层中异性离子增多，电中和的结果是使动电位下降，双电层被压缩。当电解质浓度达到足够浓度时，乳胶粒的动电位降至临界点以下，乳胶粒之间的吸引力由于排斥力的消失而体现出来，使体系出现破乳和凝聚现象 2. 机械作用 当机械作用能量超过聚集活化能时，乳胶粒就彼此产生凝聚。非离子型乳化剂形成的乳状液其机械稳定性差
3. 冰冻 由于冰晶的继续增长而被覆盖在下面的乳状液一方面受到机械压力，一方面水的析出时乳状液体系内电解质浓度升高，直至最后造成破乳。
4. 长期存放
10. 简述自由基悬浮聚合生产工艺.
2 1.先加去离子水 2.搅拌下加分散剂、pH 调节剂以及其他助剂 3 再加单体 4.然后加热到反应温度后投加引发剂
1、 、 阴离子活性聚合反应具有的特点？ 合成聚合物的平均分子量可以从简单的化学计量来控制；
适当调节引发与增长反应的动力学，可制得非常窄的分子量分布的聚合物；
通过把不同的单体依次加入到活性聚合物链中，可以合成真正的嵌段共聚物；
用适当的试剂进行选择性的终止，可以合成具有功能端基的聚合物。
2、 、备 用阴离子嵌段共聚来制备 SBS 有哪几种方法？ A．采用单官能团引发剂的三步加料法
B.采用双官能团引发剂的两段加料法
3、 、型 线型 SBS 的生产工艺？ A．原料规格：三步法制 SBS 的主要原料有苯乙烯、丁二烯、环己烷、已烷、异戊烷、加氢汽油及引发剂丁基锂等。助剂有分散剂、稳定剂及微量杂质去除剂等。
B．制取 SBS 的典型配方及工艺条件 C.三步加料法制取 SBS 的工艺过程 三步法制备 SBS 包括四个重要工序: 原材料精制；三嵌段物的制备；SBS 的脱气；及橡胶的造粒包装 4 、线型 SBS 的生产控制因素？ A．引发剂：
s-丁基锂 n-丁基锂 无水无氧 环境 B．杂质含量 由溶剂和单体带来的水、氧、二氧化碳、醇、酸、醛、酮等杂质的允许含量必须降至最低限度。一般含量只有万分之几，甚至十万分之几。
C．聚合温度和反应时间 聚合温度对于阴离子聚合体系有重要的影响。
升高温度可以加快聚合速度，却对活性聚合物的稳定不利，得不到单分散性的高聚物。
D．溶剂和极性添加剂 有机 Li 在非极性溶剂中缔合
当 n 增大时，引发效率低。
极性溶剂能够破坏缔合离子对，由于有相当的自由阴离子存在，聚合速度极快。
溶剂和极性溶剂对 SBS 嵌段链微观结构的影响较大。
—般极性溶剂只作为添加剂，少量地加入烃类溶剂中，加快聚合反应的进行。
5. 阳离子聚合反应的特点 阳离子具有很高的活性，极快的反应速度 对微量的助催化剂和杂质非常敏感，极易发生各种副反应。
生产成本较高由于聚合只限于使用高纯有机溶剂．不能用水等便宜物质作介质，因而生产成本较高。一般来说，凡是可采用自由基聚合的单体都不采用离子型聚合来制备聚合物。
变化因素多。因为阳离于聚合体系具有动力学链不终止、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等特点，从高分子合成的角度来看，可变化因素多，是一种具有相当创造潜力、引人注目的聚合方法。
3 6. 丁基橡胶聚合反应的特点 （1）在氯代烃类强极性溶剂中，异丁烯和异戊二烯的聚合反应是一种沉淀聚合反应。
（2）体系粘度低，聚合热可以很方便地移出，且便于聚合物物料的强制循环和输送。
（3）聚合物具有较为理想的分子量和分子量分布。
7 丁基 橡胶合成工艺过程 采用不良溶剂的淤浆聚合法：
1）将粗异丁烯和氯甲烷分别在脱水塔和精馏塔进行脱水和精制以后，与异戊二烯在混合槽中按一定的比例混合。
2）混合液在冷却器里冷至 -100℃，然后送入反应器。
3）同时配制好催化剂溶液并冷却。
4）聚合反应在 -98℃左右进行，几乎瞬时完成。聚合物在氯甲烷中沉淀形成颗粒状浆液。
5）聚合后的淤浆液从反应器中溢流出来进入盛有热水的闪蒸罐，在此蒸发氯甲烷和未反应单体。
6）橡胶的水淤浆液用泵达到挤出干燥系统，干燥后包装为成品。
7）闪蒸罐出来的蒸气经活性氧化铝干燥、分馏后送到进料和催化剂配制系统循环使用。
1 配位聚合反应的特点? ? 配位聚合又称定向聚合，其具有以下特点：
(1)采用齐格勒—纳塔型催化剂
主催化剂
助催化剂 (2)配位聚合聚合机理 可分为两大派：一派主张双金属活性中心结构；另一派主张单金属活性中心结构。
(3)具定向性：产生有规立构和几何立构聚合物。
(4)（4)配位聚合用的单体有选择性：目前适用于聚合的单体还仅局限于α—烯烃和二烯烃。
(5)配位聚合用的溶剂要求很严 ：只宜选用脂肪烃、芳香烃类的溶剂。
(6)配位聚合对原料纯度要求很高：如单体、溶剂的水分含量—般不超过 10ppm。
2 2 影响聚合反应的主要因素? ?
(1)单体浓度
常规齐格勒—纳塔催化剂的聚合速率随乙烯压力的增加几乎成直线关系，而特性粘度近乎不变 (2)反应时间 聚乙烯聚合度随时间的增长而增加 通常聚合反应 2h 后分子量趋于恒定 (3)链转移剂 导致高效钛系催化剂合成的聚乙烯分子量分布较窄。
乙烯配位聚合中，由于活性大分子链向单体转移及自身脱氢转移可形成端烯基大分子，这种大分子能继续向活性中心配位进行链增长，因而产生少量支链。
3 乙烯配位聚合生产工艺? ?
高密聚乙烯的生产方法 高密聚乙烯的生产方法有：气相本体聚合法
中压溶液法 搅拌釜浆液法 环管反应器浆液法 (1)气相流化床法 特点:生产过程是连续的，产品的费用指数最低 ； 单独一个反应器中生产多牌号产品将使成本大为增加。
(2)中压溶液法 (3)特点: 不仅能生产 HDPE．也能生产 LLDPE，与气相本体法比较，中压溶液法具牌号变更转变成本是所合工艺方法中最低的。
溶剂:环己烷，10MPa，60℃混合，在配位催化剂下 300℃聚合，绝热操作。单体转化率可达 95％，反应器出口处加入催化剂脱活剂(如乙醇、乙酰丙酮)以终止反应， 聚合物溶液流经铝床层将残余催化剂吸收，经二段闪蒸将未反应单体中溶剂从聚合物中分离出来，蒸馏后循环使用，聚合物熔体进行造粒即可得产品。
(3)搅拌釜重稀释法 将聚合级乙烯与大部分正己烷组成循环稀释剂物流送入内部有冷却盘管、外壳由流经覆盖整个简形壁的半圆冷却盘管的高强度搅拌器立式圆筒聚合反应器中，在载体上的 Ti/Mg、三乙基铝助催化剂所组成催化作用下，于 1.8MPa 、 90℃下进行聚合，反应器在充满液体情况下操作，聚合反应形成聚乙烯固体颗粒，其颗粒基本上不溶于稀释剂中。聚合物流经连续两
4 个相类似反应器后，单体转化率达 97％后，用离心机将聚合物淤浆从稀释剂中分离，然后进行干燥和造粒。
生产成本与其他各法相当，但费用指数是各法中最高的。
(4)环管反应器法 环管反应器法是属于浆液法，仅反应器形式不同而已。
乙烯及异丁烷稀释剂(单体浓度 3.3％．质量)连续注入环管反应器中，在负载三氧化二镕催化剂作用下．于温度 106.7℃．压力 3.9MPM(绝)使乙烯聚合物料停留 65min 后，采用特定方法可使乙烯转化率可达 98％-99％。
聚合后的聚合物淤浆离开反应器后进行闪蒸和造粒。闪蒸出异丁烷经精制后返回反应器。这种方法理论上可生产 LLDPE，但目前主要 HDPE 特点:环管反应器控制温度极为方便
3 3 ．气相流化床法（气相本体法）生产 E HDPE 工艺
(1)聚合工艺参数 气相流化床法生产 HDPE 的工艺参数是 (2)气相流化床法工艺流程 纯化并压缩的乙烯、氢气和干燥后的催化剂加到流化床反应器中， 聚合反应在 2.1MPa、95 一 l05℃下进行， 聚乙烯经两个顺序操作阀门取出，通过产品排出器分离掉所含乙烯(可循环使用或生产 LDPE)，尚含 1％左右乙烯的聚乙烯粉末从产品排出器经气流输送到产品净化器。
用惰性气体除去聚乙烯空隙中的乙烯，造粒或直接包装得产品。
主要优点 气相流化床工艺因采用高效载体催化剂，省去溶剂循环、回收和脱除催化剂工序，因此工艺过程简短，生产成本降低。
气相流化床工艺也可用齐格勒—纳塔催化剂，但因两种催化剂相互干扰．更换催化剂要花一定时间。
主要问题 反应热导出较为困难，乙烯单程转化率仅为 2％左右，因此增加了乙烯压缩、循环的费用。
4 4 ．线性低密度聚乙烯生产
(1)线性低密度聚乙烯的生产方法 LLDPE 的生产方法与 HDPE 类似，其生产方法有 低压气相法(包括气相流化床工艺和搅拌床反应器工艺) 溶液法 浆液法(分环管式和釜式两种工艺) 高压法 (与乙烯高压自由基本体聚合工艺相似)。
LLDPE 生产方法特点比较 低压气相法工艺简单、技术成熟、经济效益突出，适宜大规模工业生产。
溶液法生产历史长．技术也较成熟，但工艺过程复杂，不宜生产低熔体指数、分子量高的 LLDPE，但产品性能好，有较高的竞争力 浆液法虽然采用低沸点溶剂解决了聚合中树脂的溶解和溶胀问题，但溶剂来源有限，不利于工业化生产。
高压法生产 LLDPE 采用配位催化剂代替传统高压法用过氧化物引发剂进行自由基聚合，发挥了乙烯高压本体聚合不需要溶剂，引发剂用量．聚合物不需后处理等优点。
(2) LLDPE 的催化剂 采用齐格勒—纳塔催化剂生产，催化效率比生产高密度聚乙烯高。
(3)溶液法线性低密度聚乙烯生产过程 催化剂:由卤化 Ti 的络合物(如乙醇中的三氯化钛)、有机镁组分(如二烃基镁+烷基铝)和卤化物(卤化氢与烷基铝的卤化物)反应制备的。
溶剂：由一种饱和异链烷烃与 C8—C9 的混合物. 共聚单体：1—辛烯。
混合降温：将纯化新鲜乙烯和循环乙烯吸收成为一种含有共聚单体和溶剂的液体．冷却至 0℃泵送往两个串联聚合反应器， 聚合:操作压力为 2.07—5.17MPa，最高操作温度 180—250℃．经短暂停留时间，乙烯单程转化率可达 90％以上。
脱挥发物:聚合熔融溶液经预热送往脱挥发性组份工序，回收单体、溶剂作循环使用。
切粒、干燥和包装。
4 聚丙烯溶液淤浆法
（1）物料组成
5
精制的丙烯和己烷以及浆状的络合催化剂
溶剂的选择：常用溶剂的沸点 （高沸点）己烷：68.7℃;庚烷：98.4℃ （低沸点）丙烷：-42℃；正丁烷-0.5℃；异丁烷：-11.7℃
（2）催化剂的配制 干燥的己烷中加入二氯代乙基铝和氟钛酸钾，加入搅拌至 60℃，恒温陈化 12～15 小时，当 Cl/Al 的比例达到 0.55±0.005时，迅速冷却到 30℃，停止反应，沉降 24 小时，分层，上层清夜为 E-液体，是催化剂的有效成分，E-固体活性低，经 NaOH处理后弃去，E-液体经计量后加入己烷和 TiCl3，搅拌后得 B-cat。
在烯丙基正丁醚中加入己烷，使其浓度达到 0.3M，得 A-cat, A-catH 和 B-cat 混合而得四组分体系－活性丙烯淤浆法催化剂
（3）
聚合 精制的丙烯和己烷以及浆状的络合催化剂分别送入聚合反应器中 聚合温度为 70℃，压力为 0.7～1.0MPa
（4）分离 未反应的单体 催化剂...
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