1、1、为什么要对聚合物进行后处理?经过分离过程制得的聚合物，含有一定的水分和未脱除的少量溶剂，需要经过脱水和干燥。 2. 合成树脂的后处理过程PVC干燥方法：气流干燥和沸腾干燥3.聚合方法的选择：聚合方法的选择取决于聚合物性质；相同性能的产品，产品质量好，设备投资少，生产成本低的方法将得到发展。其它方法则逐渐被淘汰。4.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和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体；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；废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物。对于废气处理，应在生产过程中严
2、格避免设备或操作不善而造成的泄露，并且加强监测仪表的精密度，以便极早察觉逸出废气并采取相应措施，使废气减少到容许浓度之下。对于三废的处理，首先在井陉工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中，不得已时则考虑它的利用，尽可能减少三废的排放量，例如工业上采用先进的不适用溶剂的聚合方法，或采用密闭循环系统。必须进行排放时，应当了解三废中所含各种物质的种类和数量，有针对性地回 收利用和处理，最后再排放到综合废水处理场所。 废弃物的回收利用有以下三种途径： 1、作为材料再生循环利用； 2、作为化学品循环利用； 3、作为能源回收利用5.生产单体的原料路线有那些？ 答：石油路线：石油行高温裂解，得到的裂解气经分
3、离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等。产生的液体经加氢后催化重整使之转化为芳烃，经萃取分离可得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物。 然后可将它们直接用作单体或进一步经化学加工以生产出一系列单体。 煤炭路线：煤炭经炼焦生成煤气、氨、煤焦油和焦炭。由煤焦油经分离可得到苯，甲 苯、苯酚等。焦炭与石灰石在电炉中高温反应得到电石，电石与水反应生成乙炔，由乙炔可以合成一系列乙烯基单体或其他有机化工原料。 其他原料路线： 主要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。 6.成纤聚合物的结构和性质特征：答：、聚合物长链必须是线形的，支链应尽可能少，无交联.因为线型大分子能沿纤维的纵方向发
4、生取向，可提高纤维的强度。、聚合物应具有适当高的分子量,且分子量分布要窄。、聚合物分子结构应规整，易于结晶，最好能形成部分结晶的结构。、聚合物大分子中含有极性基团，可增加分子间作用力,提高纤维的物理和机械性能。、结晶性聚合物的熔点和软化点应比允许的使用温度高很多,而非结晶性聚合物其玻璃化温度比使用温度高。、聚合物要有一定的热稳定性，易于加工成纤，并具有实用价值。7.什么是生物基高聚物？什么是可生物降解高聚物？两者之间有什么区别和联系？答：生物基高聚物：以生物产品为原料制成的高聚物称为生物基高聚物。生物降解聚合物：能够被细菌、真菌、藻类等微生物分解、破坏的高聚物。8.可生物降解高聚物在结构上有什
5、么特点？答：直链、柔软的链结构、脂肪族高分子、 宽分子量分布的聚合物、低分子量的低聚物、非晶态聚合物低熔点高分子比、酯键、肽键、亲水高分子、表面粗糙9.研究可生物降解高聚物的意义何在？答：完全生物降解材料能被微生物完全分解，对环境有积极的作用。10.具有下述两条件之一的聚合物具有水溶性：a、主链上含有亲水性优良的短链醚键或仲胺键，而形成的聚合物为无定形结构；b、主链为 C-C 键，但沿主链分布众多的亲水基团。11.聚电解质：离子型的水溶性聚合物12.憎水缔合聚合物：憎水缔合聚合物:水溶性聚合物分子中如果含有少量憎水长碳链(C618)构成的单体链段，则具有憎水缔合的现象,与一般水溶性聚合物的溶液
6、性质有所不同,因此叫憎水缔合聚合物.13.吸水性树脂：具有交联结构的水溶性聚合物,失去了水溶性,但具有吸水性和保水性。14.水凝胶:吸水能力较小的吸水性树脂,吸水量为干树脂百分之数十份。15 高吸水性树脂：吸水量达数 10 倍以上的称为高吸水性树脂。16.比较乳液丁苯和溶液丁苯的异同点。答：1 溶聚丁苯橡胶和乳聚丁苯橡胶两种生产方法的原料和配置基本相同，主要原料都是丁二烯和苯乙烯，但是乳液聚合过程中需要几十种助剂，而溶聚丁苯橡胶只需烷基锂作催化剂，和少量几样助剂，溶液配置简单操作方便。而且溶聚无规丁苯橡胶的分子量小，可以填充大量的炭黑和油墨。同时不需要塑炼，低温性能良好，永久变形小，不需要使用
7、，增塑剂，比较容易包锟，在添加原料以后，很容易形成带状，胶片十分光滑，收缩度小，加工过程也比较安全，比起乳聚丁苯橡胶的混炼容量大多了。2 溶液聚合转化率理论上可达百分百，反应周期约为乳液聚合周期的一半；乳液聚合转化率一般在 70%左右，反应周期约七个小时。3 溶聚需要大量的溶剂，使用的催化剂也是不同的，主要产生的橡胶根据催化剂的不同分为几种。分为醇烯系溶液共聚丁苯橡胶和锂系溶液共聚丁苯像胶。锂系溶聚丁苯橡胶可分为两种类型：嵌段型、无规型。这里一般是指：无规型溶聚丁苯橡胶。在生产装置上，需要增添一些设备，主要用于溶剂精制和回收，对水、电、气的需求加大。4 乳聚丁苯橡胶的生产过程中，排污量远高于溶
8、聚丁苯橡胶，在生产过程中所产生的污染。5 采用溶液聚合法生产丁苯橡胶用到的生产装置应变能力强，适应性强，可迅速转产，改产，可与 SBS 等共用一套生产装置。6 溶液聚合的生产过程较灵活，可以通过控制分子量、分布情况、支化度、苯乙烯含量及嵌段程度来生产各种产品，橡胶烃含量可高达 98%。7 溶聚丁苯橡胶硫化速度快，加工性能好，胶质纯，硫化剂和促进剂的用量减少，溶聚丁苯橡胶的加工省时、省力、省能。17.有机硅聚合物：如何提高有机硅聚合物的分子量。答：提高线型聚合物分子量的合成方法-催化重排如欲制取分子量较高的线型聚合物(硅橡胶),必须采用高纯度的二氯硅烷单体,实际上这种高纯度单体很难制得.工业上通
9、常由二氯硅烷先转化成环状的四聚体,即八甲基环四硅氧烷,再在酸性或碱性条件下发生催化重排(开环聚合),可获得分子量高达 40-80 万的线型聚合物.18.聚乙烯的合成与生产工艺 ：LDPE 生产工艺，气相本体法聚合工艺条件的控制。答：（1）生产工艺控制 原料准备：主要是乙烯单体、分子量调节剂的选择与准备。（2）分子量的控制 根据 PE 的分子量的大小可选择相应的分子量调节剂即链转移剂。（3）添加剂：添加剂的种类和用量根据 PE 的牌号和用途来定。为了便于计量及与 PE 混合均匀常将添加剂配成浓度为 12.0%的白油溶液或分散液。（4）催化剂的配制 实际上是聚乙烯引发剂,工业上称催化剂2 气相本体
10、聚合 1.压力一般在 122303MPa 之间；2.温度的确定主要取决于引发剂的类型，反应温度一般在 130350范围之间；3.反应时间：一般在 15s2min 范围内，主要取决于反应器类型和产品的不同牌号。19 聚氯乙烯的合成与生产工艺：悬浮聚合生产工艺条件的控制。答：1、反应组分的选择和配比： 悬浮聚合的反应组分主要包括以下几种：单体、水、引发剂、分散剂、反应助剂。（1）单体：纯度99.98% （2）水： 去离子水 （3）分散剂：分散剂种类的选择直接影响到颗粒的形态，生产过程中的分散效果和产品的性能。2、助分散剂 作用：进一步降低单体表面和单体-水相界面的张力，使聚合物颗粒疏松度进一步增强
11、，另外催化剂、助分散剂的电荷作用，可增强液滴的稳定性，助分散剂实际是一些表面活性剂，一般亲油力亲水力。3、分散剂的配比：随分散剂的种类不同，配比略有不同。主分散剂 ：为水量的 0.1%左右助分散剂 ：为水量的 0.001%0.01%4、引发剂：油溶性自由基引发剂5、聚合助剂 VCM 聚合过程中，为了进一步提高聚合物的性能和改善聚合条件，往往还要加入若干聚合用的助剂。（1）抗氧剂（2）水相阻聚剂（3）防粘釜剂（4）链转移剂（5）抗“鱼眼”剂（6）链终止剂2、聚合条件的控制 （温度、搅拌速度、时间）（1）温度 聚合温度的确定主要是根据单体、引发剂和产品的性能来确定。一般聚合温度高于引发剂的分解温度
12、，低于单体和水的沸点温度，一般 4660范围内。（2）时间 悬浮聚合是间歇式反应，出料是一釜接一釜的进行的，工业上称聚合时间为“干锅”时间，聚合时间由转化率来决定粘釜产生的原因a、釜壁由于腐蚀或机械损伤，形成凹凸不平的缺陷，聚合物尤其是少量单体在水相中形成的粒性低聚体在此沉积，与金属釜壁产生范德华力，形成物理吸附。b、粘附作用，粘稠的聚合物被搅拌力飞溅到釜壁。防釜措施 根据以上原因可采取相应措施如下：a、使聚合釜内壁钝化，最有效的方法，对内壁进行防粘涂布处理。防粘涂层面法方面能利用的文献很多，防粘技术是工厂的商业秘密。b、加入水相阻聚剂20.酚醛树脂的合成与生产工艺：碱法酚醛树脂的合成工艺答：
13、1、合成原理：过量甲醛与苯酚 mol 比为（1.11.5）：1 在碱性条件下进行缩聚就能生成热固性酚醛树脂。其反应可分为三个阶段，每个阶段都可以从树脂的外形及其溶解性来区分。（1）甲阶树脂（A 阶树脂）：苯酚在碱 NaOH 作用下，生成酚钠，由于酚氧离子的离域化作用，而使邻位、对位离子化，然后甲醛与之发生亲电加成反应。2）乙阶树脂（B 阶树脂）： 甲阶树脂在 100130加热，进一步反应产生部分交联，即可转变为乙阶酚醛树脂（或 B 阶树脂），也称半熔树脂，为固体,在丙酮中不溶解，只能溶胀，热塑性较差。3）丙阶树脂（C 阶树脂；在固化成型时形成）在材料成型加工过程中，乙阶材料进一步被加热约 12
14、0170C 生成网状结构，这时候苯酚的三个官能团位置全部发生了作用，达到了理想的分子结构，这种树脂已完全硬化失去热塑性，也不溶（或溶胀）于任何溶剂。21.环氧树脂的合成与生产工艺 ：双酚 A 环氧树脂的合成工艺答：生产工艺：生产低分子量环氧树脂：投料比：环氧氯丙烷：双酚 A=7-10：1 加料顺序：双酚 A 溶于环氧氯丙烷，氢氧化钠分批滴加， 反应温度：50-55 后处理：减压脱除过量的环氧氯丙烷，后用甲苯萃取，先常压脱甲苯后减压脱甲苯得产品。21.PET 的合成工艺及工艺条件的控制答：1、直接法（TPA 法）2HOC2H+COHO CCOOOCH2 H2O+2HBHET1.反应温度较高，可达
15、 220 260C,可在加压下进行。2.提高 EG 的用量，可提高反应速度，但大量的 EG 存在使乙醇醚化生成二甘醇 DEG 含量增加，严重影响 PET 的性能，工业上一般控制 EG/TPA =（1.3 1.8） ：12、酯交换法 （DMT 法）2HOC2HO+ CCOO +2HOBETH3H3C（1）DMT 法较 TPA 易提纯（2）DMT 无自催化作用，往外加催化剂，通常加 Mn，Zn，Co，Ca 的醋酸盐（3）反应为均相体系，EG/DMT=（2.22.5）：1 反应速度较快。（4）反应温度较 TPA 法较低，熔融温度 150 160，反应温度 170190 。（5）为防止氧化，应通入 N
16、2 进行保护。（6）生产成本较 TPA 法高。 环氧乙烷加成法（EO 法）（1）省去了 EO 开环制取 EG 这一步，成本低而反应又快于 TPA 法。（2）但 EO 易于开环生成聚醚，反应热大（100KJ/mol）EO 易分解，又 EO 在常温下为气体，运输和储存较困难。（3）此法较少采用。PET 的合成工艺：采用熔融缩聚法1、反应平衡常数较小，在敞开体系，K4，须采用抽空气的方法排除体系中生成的小分子 EG，破坏平衡使反应不断向正反应的方向移动，来提高分子量.2、反应温度较高，且在缩聚中随着聚合度的增加熔体的粘度和熔点也不断的增加，一般控制在 270-290 之间。3、反应体系中常要添加一些
17、添加剂。 4、缩聚时副反应较多。 22.非离子性水溶性聚酰胺溶液聚合的合成工艺条件控制及聚合过程中必须解决的几个问题。答：水溶液聚合：配方组成:水:去离子水引发剂:多采用过硫酸盐与亚硫酸盐组成的氧化还原引发剂体系.或氧化还原引发剂体系与水溶性偶氮类引发剂复配形成的复合引发剂.分子量调节剂: 常用异丙醇螯合剂:EDTA(乙二胺四乙酸）, EDTA 的加入是为了消除可能存在的金属离子的影响,因为金属离子的存在会影响分子量的提高.单体:为了易于控制反应温度,单体浓度通常低于 25%.一:导热问题的解决“生产低分子量产品:可采用夹套冷却保持反应温度为 2025.生产高分子量产品: 由于产品为冻胶状,不
18、能进行搅拌,为了及时导出反应热,工业上采用在反应釜中将配方中的物料混合均匀后,立即用 PE 小袋分装,放入冷却槽中冷却反应,控制反应温度.由于空气中的氧具有阻聚作用,配制与加料必须用 N2 保护。二:降低单体残留量：由于单体不挥发,反应后不易除去,会残留在聚合物当中 .延长反应时间,提高反应温度虽可降低单体残留量,但生产能力会降低且不溶物含量会增加.可采用复合引发剂,如氧化还原引发剂体系与水溶性偶氮类引发剂复配形成的复合引发剂.可降低单体残留量至 0.02%.生产关键三如何控制分子量：高纯度的丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺，为了生产符合要求的分子量范围，须加有链转移剂，工业上多用异丙醇
19、做链转移剂。四 干燥脱水问题的解决 挤出-造粒-烘干-粉碎。23.聚碳酸酯的合成与工艺：光气法界面缩聚答：双酚 A 首先与氢氧化钠溶液反应生成双酚 A 钠盐，后加入二氯甲烷，通入光气，使物料在界面上聚合，生成低分子量 PC，然后经缩聚分离得到高分子量 PC 产品。后处理：将溶有 PC 的二氯甲烷溶液与甲苯蒸气以逆流方式在汽提塔去除沸点较低的二氯甲烷。24.聚甲醛的合成与工艺：工艺条件的控制及如何提高热稳定性。答：以甲醛为原料单体的合成工艺 1.甲醛的提纯 2.甲醛的聚合：阴离子溶液聚合 引发剂：三丁胺。溶剂：二甲苯，乙醚，丙酮。 聚合温度：15-75C。 3、酯化封端 将聚甲醛在 160及相应
20、压力下溶于过量乙酸酐中进行酯化，反应时间短，且酯化较彻底，酯化度可98%。方法： 1、封端法，利用化学反应以改变端基结构来阻断反应的方法。（1） 酯化封端：利用酯化剂与羟端基发生酯化反应来封闭半缩醛端基。（2）醚化封端2、共聚法：引进另一种单体，如二氧五环，与三聚甲醛共聚，则在大分子主链上引入了 CH2CH2O链节25.合成橡胶：乳液丁苯橡胶的合成工艺及工艺条件控制答;原料丁二烯和苯乙烯按一定比例用量配成碳氢相液，在多台串联聚合釜中于 58，在有氧化还原催化体系的水乳液介质存在下，进行自由基共聚合反应。介质中除水、乳化剂外，有引发剂、活化剂、分子量调节、电解质等助剂。当聚合反应 610 小时，
21、聚合转化率达 6062%时，可加入终止剂使聚合反应终止。所得胶乳经闪蒸脱气工序回收未反应的丁二烯和苯乙烯单体后，再加入防老剂和高分子凝聚剂。 单体的纯度 单体纯度的要求较高，如丁苯橡胶合成时，丁二烯和苯乙烯的纯度各要求99%及99.6%；共聚单体的配比 丁二烯(M1) 与苯乙烯(M2)在 5进行自由基型乳液聚合时相应的竞聚率为 r11.38。r20.6450时 r11.4，r20.5)； 反应条件的控制 反应温度 57；操作压力：0.25MPa；反应时间：810 小时；转化率：60%+2% 聚合终点的控制 聚合反应的终点取决于共聚彻组成及产物的门尼粘度这两个要求。 乳液胶粒粒径的控制 为了大规
22、模生产，必须采用连续法乳液聚合。26.溶液顺丁橡胶的合成工艺答;工艺条件控制1、原料精制：除杂，水，氧也须降至 10-6 以下。2.溶剂的选择：甲苯 庚烷混合溶剂来调节分子量。3、引发剂：Ni BAl 三元引发剂，其活性与各组分的配比，浓度，混合次序，混合温度，及陈化方式密切相关，其中各组分的配比及混合次序两因素最为重要。4、聚合速率 影响聚合速率的主要因素是引发剂组分，用量及反应温度，且这些因素之间有交叉关系，十分复杂。5、分子量调节的方法： 改变引发剂用量及其组分间的配比，改变聚合温度，加入分子量调节剂等，但上述方法还会影响到聚合速率，聚合物微观结构，凝胶生成量等，如在三元引发剂中加入第四组分，如：酸，酚，胺及其盐类，它们既可调节分子量，又可不改变聚合物的微观结构，效果较好。6、跃升反应：分二步进行 第一步：合成较低分子量的聚合物； 第二步：在聚合物工序未终止之前再添加有机铝 7 粘度问题 聚合设备要求：粘度10PaS 取决于单体浓度，一般采用 10%15%。8、生产控制与终止聚合：生产过程中必须控制的两个重要因素
