聚合物合成工艺复习.doc

2013-2014（1）聚合物合成工艺学复习提纲1.根据下列高聚物或原料名称的英文缩写写出其中文名称 聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚异丁烯（PIB）、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯（PVC） 聚偏氯乙烯（PVDC)、聚氟乙烯（PVF）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE） 聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酰胺（PAM)、聚丙烯酸甲酯（PMA）、聚丙烯腈（PAN） 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚醋酸乙烯酯（PVAc）、聚乙烯醇（PVA）、聚丁二烯（PB）、聚异戊二烯（PIP)、聚氯丁二烯（PCP）、聚酯（PET）、聚碳酸酯（PC） 苯乙烯-丙烯腈（SAN）、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯（SMMA）、苯乙烯-马来酸酐（SMA） 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚苯醚（PPO）、聚砜（PSF）、聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚芳酯（PAR） 2.乳液聚合的特点、乳液聚合机理及动力学、乳液聚合中乳化剂的主要作用及破乳方法。 特点：聚合速度快，分子量高；以水为介质，成本低。反应体系粘度小，稳定性优良，反应热易导出。可连续操作； 乳液制品可以直接作为涂料和粘合剂。粉料颗粒小，适合于某些特殊使用场合； 由于使用乳化剂，聚合物不纯。后处理复杂，成本高 机理：分散阶段（聚合前段） 乳胶粒生成阶段（聚合I段） 乳胶粒长大阶段（聚合II段）聚合完成阶段（聚合III段）换言之，整个聚合体系中，平均有一半乳胶粒中有自由基，发生聚合反应；另一半乳胶粒中则没有自由基，不发生聚合反应。胶乳颗粒的生成过程可以分成胶乳颗粒成核和颗粒增长两个阶段，实际上两阶段可以同时发生，即在第一个颗粒成核后立即增长，同时有新的核心生成。+ 动力学： Rp=kp[M]p[R·]p=kp([M]p n-)N/NA Rp —单位体积连续相中的聚合速度 [M]p—聚合物胶乳颗粒中发生反应时的单体浓度 [R·]p—每升连续相中的自由基浓度 N—颗粒数浓度 n-—每个胶乳颗粒（相同大小）中存在的自由基平均数目 乳化剂作用：使单体在乳状液中稳定，使单体在胶束中增溶；使聚合生成的聚合物胶乳粒子稳定；增加聚合物的溶解性；对引发聚合反应起到催化作用，因而可能由于参与化学反应而存在于所得聚合物中。 破乳方法：加入电解质、改变pH值的破乳、冷冻破乳、机械破乳。 具体有1.加几滴饱和硫酸钠溶液到样品中，并轻轻搅动水相;2.加少量无水硫酸钠晶体到样品中，并轻轻搅动水相；3加少量乙醇、异丙醇、丁醇或辛醇；4用一根清洁的铜线，在末端圈一个平的环，将其放入乳化层，轻轻地上下移动1-2?min；5让乳化液和有机相通过玻璃棉（应注意玻璃棉污染的消除）；6离心破乳。此法比较有效，但离心体积有限； 3.自由基聚合机理及动力学 机理：自由基聚合时引发剂 I 先形成活性种R?， R?打开单体 M 的π键，与之加成，形成单体活性种，而后进一步不断与单体加成，促使链增长。最后，增长着的活性链失去活性，链终止。 动力学：三个假定：等活性理论、聚合度很大聚合总速率等于链增长速率、“稳态”假定。聚合速率于引发剂浓度平方根、单体浓度一次方成正比。 4.典型聚合物的聚合方法（多种），特别典型的掌握详细合成方法以及流程 聚合方法：自由基聚合、本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合、阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合、缩聚。 丁基橡胶的生产工艺过程 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。 5.体形缩聚的特点、首要控制指标 特点；在体型缩聚中，当反应程度达到某一值时，体系中会突然出现凝胶。凝胶就是相对分子质量无限大的聚合物，形态似溶胀的高分子。凝胶的出现意味着乙阶聚合物或丙阶聚合物的形成。 控制指标是凝胶点 6.界面缩聚的特点 （1）界面缩聚是一种不平衡缩聚反应。小分子副产物可被溶剂中某一物质所消耗吸收。(2) 界面缩聚反应速率受单体扩散速率控制。(3) 单体为高反应活性，聚合物在界面迅速生成，其分子量与总的反应程度无关。(4) 对单体纯度与功能基等摩尔比要求不严。(5) 反应温度低，可避免因高温而导致的副反应，有利于高熔点耐热聚合物的合成。(6) 需要大量溶剂，产品不易精制。 7.自由基、阴阳离子聚合体系