下面是小编为大家整理的聚合物合成工艺学_习题指导（完整）,供大家参考。
1. 高分子合成材料的生产过程
答: 1）原料准备与精制过程 特点:单体溶剂等可能含有杂质,会影响到聚合物的原子量,进而影响聚合物的性能,须除去杂质 意义:为制备良好的聚合物做准备 2）催化剂配制过程特点:催化剂或引发剂的用量在反应中起到至关重要的作用,需仔细调制. 意义:控制反应速率,引发反应 3）聚合反应过程 特点:单体反应生成聚合物,调节聚合物的分子量等,制取所需产品 意义:控制反应进程,调节聚合物分子量 4）分离过程 特点:聚合物众位反应的单体需回收,溶剂,催化剂须除去 意义:提纯产品,提高原料利用率 5）聚合物后处理过程 特点:聚合物中含有水等;需干燥. 意义:产品易于贮存与运输 6）回收过程 特点:回收未反应单体与溶剂 意义:提高原料利用率,降低成本,防止污染环境
4. 生产单体的原料路线有几条？比较它们的优缺点。
答:石油化工路线 煤炭路线 其他原料路线 6. 高压聚乙烯分子结构特点是怎么样形成的, , 对聚合物的加工性能有何影响? ?
答:乙烯在高温下按自由基聚合反应的机理进行聚合。高温状况下,PE 分子间的距离缩短,且易与自由基碰撞反应,很容易发生本分子链转移,支链过多。
影响：这种 PE 加工流动性好,.可以采取中空吹塑,注塑,挤出成型等加工方法,具有良好的光学性能,强度,柔顺性,封合性,无毒无味,良好的电绝缘性
7. 悬浮聚合与本体聚合相比有那些特点? ?
答:1)以水为分散介质,价廉,不需回收,安全,易分离.2）悬浮聚合体粘度低,温度易控制,3）颗粒形态较大,可以制成不同粒径的粒子 4）需要一定的机械搅拌和分散剂 5）产品不如本体聚合纯净 6)悬浮聚合的操作方式为间歇,本体为连续 8. 紧密型与疏松型颗粒的 C PVC 有何区别? ? 这些区别是如何形成的? ?
答:XJ-规整的圆球状,即乒乓球状,粒度大小不均;XS-多孔性不规则颗粒,即棉花团.所选用的分散剂不同,疏松型的 PVC 树脂吸收增塑剂的速度明显高于紧密型.紧密型采用明胶为分散剂,疏松型采用适当水解度的聚乙烯醇和水溶性纤维素醚. 9. 简述 C PVC 悬浮聚合工艺过程
答:1、准备工作:首先将去离子水,分散剂及除引发剂以外的各种助剂,经计量后加于聚反应釜中,然后加剂量的氯乙烯单体,2、聚合:升温至规定的温度.加入引发剂溶液或分散液,聚合反应随时开始,夹套同低温水进行冷却,在聚合反应激烈阶段应通 5C 以下的低温水,严格控制反应温度波动不超过正负 0.2C3、分离:当反应釜压力下降至规定值后结束反应,方法为加链终止剂,4、聚合物后处理:然后进入单体回收,干燥,筛选出去大颗粒后,包装得产品.
10. 试述悬浮聚合中主要影响因素有那些? ? （悬浮聚合中影响颗粒大小及其分布）
答:反应器几何形状的影响;操作条件的影响;材料因素-如两相液滴动力粘度,密度和表面张力等;分散剂.
11. 试述乳液聚合物系及其作用
答:单体:聚合物单体材料原材料.水:比热大,易于清楚反应热,降低体系粘度,构成连续相,使液滴分散,溶解引发剂,PH调节剂等.乳化剂:使单体在乳状液中稳定;使单体在胶体中增溶,使聚合物粒子稳定,增加集合
物稳定性,对乳液聚合起脆化作用,形成产生链转移或阻聚作.引发体系:在一定条件下分解产生自由基,从而引发反应.
12. 自由基溶液聚合中溶剂起什么作用? ? 怎么样选择溶剂? ?
答:作用:a 溶剂对引发剂分解速度的影响 b 溶剂的链转移作用对分子量的影响 c 溶剂对聚合物分子的支化与构型的影响. 溶剂的选择:a 考虑单体在所选择的溶剂中的溶解性 b 溶剂的活性:应当无阻聚或缓聚等不良影响以及考虑对引发剂的诱导分解作用. c 溶剂对聚合物溶解性能和对凝胶效应的影响:选用良溶剂时为均相聚合,有可能消除凝胶效应 d 选用沉淀剂时为沉淀聚合,凝胶效应显著.溶液聚合选择溶剂时应考虑溶剂的 Cs 值 e 溶剂的毒性,安全性和生产成本. 13. 离子型聚合与自由基溶液聚合对溶剂的要求有何区别? ?
答:离子聚合:1)可能与引发剂产生的作用 2)熔点或沸点的高低 3)容易精制提纯 4)与单体、引发剂和聚合物的相容性等因素 5)充分干燥 6)溶剂极性大小 7)对离子活性中心的溶剂化能力。
自由基聚合:1)溶剂对自由基聚合不能有缓聚和阻聚等不良影响,即Kps~=Kp
2)溶剂的链转移作用几乎不可避免,为得到一定分子量的聚合物,溶剂的 Cs 不能太大,即 Kp>>Ktr,s
3)如果要得到聚合物溶液,则选择聚合物的良溶剂,而要得到固体聚合物,则应选择聚合物的非溶剂
4)尚需考虑毒性和成本等问题 14. 比较缩聚与加聚反应特征? ? 答:缩聚:一般遵守逐步聚合机理,反应过程中有小分子副产物产生,每一步反应的速率和活化能大致相同,反应早期转化率就很高,随后低聚物继续反应,体系由分子量递增的一系列中间产物构成,中间产物的两分子都能发生反应
加聚:一般遵守连锁聚合机理,活性中心为自由基、阳离子、阴离子等,整个过程由链引发、链增长、链终止等基元反应进行,各基元反应的 Rp 和 Ea 相差很大,整个过程中分子量变化不大,转化率逐渐增加,始终由单体、高聚物和引发剂组成
15. 在熔融缩聚中, , 可采用什么措施, , 以加快反应速度和提高缩聚物的分子量? ?
答:a、保证原料配比等摩尔 b、保证原料纯度、无杂质 c、选用合适的催化剂
d、使反应温度控制在适当的范围 e、反应前期通入惰性气体,既能防止缩聚物氧化变色,又能降低副产物分压,后期抽真空,使小分子挥发. 17 、什么是种子乳液聚合? ?
在乳液聚合体系中,如果已有生成的高聚物乳胶粒子存在,当物料配比和反应条件控制适当时,新加入的单体原则上仅在已生成的微粒上聚合,而不生成新的乳胶粒,即仅增大原来微粒的体积,而不增加乳胶粒的数目,这种情况下,原来的微粒好似种子,因此称这种乳液聚合为种子乳液聚合。
18 、简述生产乙丙橡胶的物料组成及其作用
答：组成:乙丙橡胶(EPR)是以乙烯、丙烯为主要单体,适量加入第三单体,在齐格勒-纳塔引发剂作用下共聚而得的高分子弹性体。
作用：乙丙共聚物具有饱和结构的长链，没有双链，不能用硫磺使它交联。在合成时加入少量非共轭的二烯烃，使三元共聚物分子侧链上带有双键，可供硫化交联之用。第三单体所提供的双键都是悬挂在侧链上，双键提供了硫化的反应点，又不影响主链是饱和烃（不含双键）的特点。
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20. 试论述 c VAc 溶液聚合中为什么选用甲醇作溶剂? ? 为什么用量比单体少的多? ?
答:1、选用甲醇的原因:1)甲醇对聚醋酸乙烯酯溶解性能极好,链自由基处于伸展状态,体系中自动加速现象来得晚,使聚醋酸乙烯酯大分子为线型结构且相对分子量分布较窄。
2)甲醇是下一步聚醋酸乙烯酯醇解的醇解剂 3)甲醇的 Cs 小,只要控制单体与溶剂的比例就能够保证对醋酸乙烯酯相对分子质量的要求 2、用量比单体少的原因:因为从聚合速率和分子量两方面考虑,采用甲醇作溶剂时的链转移常数小,而且PVAc 的甲醇溶液可进一步醇解为 PVA(沸点与要求的聚合温度相近)且由于甲醇的用量对聚合物的分子量有影响,因此用量要比单体少. 21 、简述合成树脂和合成橡胶生产中的主要区别
答：合成树脂和合成橡胶由于性质上的不同,生产上的差别主要表现在分离过程和后处理过程差异很大:1、分离过程的差异:合成树脂,通常是将合成树脂溶液逐渐加入第二种非溶剂中,而此溶剂和原来的溶剂是可以混溶的,在沉淀釜中搅拌则合成树脂呈粉状固体析出。合成橡胶的高粘度溶液,不能用第二种溶剂分离,其分离方法是将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中,同时进行强烈搅拌,未反应的单体和溶剂与一部分水蒸气被蒸出,合成橡胶则以直径 10-20mm 左右的橡胶析出,且悬浮与水中。经过滤、洗涤得到胶粒 2、后处理过程的差异:
22 、自由基聚合反应的实施方法有几种？分别能生产哪些主要的高聚物品种？
高分子聚合反应实施方法有自由基聚合（本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合）离子与配位聚合（本体聚合、溶液聚合）。
本体聚合生产的主要品种：LDPE、PS、PMMA 等。
悬浮聚合生产的主要品种：PVC、EPS、AS、ABS、PMMA、PTFE 等。
乳液聚合主要产品：合成树脂如 PVC、聚醋酸乙烯、聚丙烯醋酸等，合成橡胶如 SBR、NBR、CR。
溶液聚合生产主要产品：聚丙烯腈、聚丙烯酰胺等 24 、聚苯乙烯类树脂主要有哪些？画出悬浮法苯乙烯聚合生产流程图，并简述工艺过程。
—聚苯乙烯类树枝主要有：通用型 PS；可发性 PS；苯乙烯-丙烯腈共聚树脂；高抗冲 PS；苯乙烯-马来酸酐共聚树脂；苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚树脂；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂（ABS）。
悬浮聚合法：
油相：苯乙烯、共聚单体、引发剂、链转移剂等； 水相：去离子水、分散剂（无机分散剂）。
引发剂：多采用混合引发剂；
主分散剂：常用磷酸三钙（磷酸钠+氯化钙）； 助分散剂：表面活性剂如石油磺酸钙等。
反应温度 80～140℃；时间 5～24h，一般 8~9h。
25 、写出环氧树脂、不饱和聚酯树脂的主要单体、固化剂及固化机理。
环氧树脂原料：双酚 A、环氧氯丙烷，NaOH 为催化剂。反应分两步进行：Ⅰ开环加成；Ⅱ脱除 HCl 形成环氧基团。环氧树脂固化机理：1 催化固化机理 a 路易氏酸作用下为阳离子聚合机理（BF3）
b 路易氏碱作用下为阴离子聚合机理（叔胺）；2 固化剂参与固化反应的固化机理 a 胺类与环氧树脂的固化反应，伯胺基含有两个活泼氢，可与两个环氧基反应。
b 酸酐与环氧树脂的固化反应（酯化反应）。环氧树脂固化剂：a 胺类固化剂（活性大，可室温固化），b 酸酐固化剂。
不饱和聚酯树脂原料：不饱和二元酸：顺丁烯二酸或其酸酐（马来酸酐）；饱和二元酸：邻苯二甲酸酐、间苯或对苯二甲酸等；二元醇：丙二醇、二乙二醇等。不饱和聚酯树脂的固化过程：1 固化剂
自由基引发剂：BPO、过氧化甲乙酮等；活化剂（促进剂）：环烷酸钴、二甲基苯胺等（室温）。2 凝胶和固化。
26 、E PE 的主 要品种有哪些？各有什么特点？生产方法如何？
①主要品种有：（1）高压低密度聚乙烯（LDPE）
0.915～0.930g/cm3；（2）线型低密度和中等密度聚乙烯（LLDPE）0.915～0.94g/cm3；（3）
高密度聚乙烯（HDPE）0.96～0.97g/cm3。此外，还有超高分子量聚乙烯、改性聚乙烯（交联、氯化、氯磺化、接枝）等品种。
②其品种特点：(1)LDPE ：支链多，结晶度低，密度低；用途：薄膜（农膜、包装膜）、涂层、注塑产品等；方法：本体聚合。(2)HDPE ：支链少，结晶度高，密度高；用途：注塑、吹塑、挤出；方法：配位聚合，淤浆法、溶液法和气相法。（3）LLDPE：由共聚单体引入短支链，结晶度低，密度低；用途：薄膜、注塑、滚塑、挤塑；方法：气相法（本体聚合），溶液法，淤液法。
29 、三大合成纤维的原料、聚合原理、聚合工艺过程
答：1、涤纶：聚酯纤维，以后多种二元醇和芳香族二元羧酸或其酯经缩聚生成的聚酯为原料。
聚合原理：缩聚反应 工艺工程：直缩法、酯交换法、环氧乙烷加成法 2、锦纶：聚酰胺纤维，以己内酰胺为原料 聚合原理：可逆逐步缩聚反应 工艺过程：常压法、高压法、常减压并用法、固相缩聚法 3、腈纶：聚丙烯腈，主要原料丙烯腈 聚合原理：自由基共聚合反应 工艺过程:丙烯腈+第二单体 3%~12%丙烯酸甲酯+第三单体 1%~3%衣康酸按自由基共聚合反应 35、互穿网络聚合物 IPN:互穿网络聚合物是两种交联聚合物相互紧密结合,但两者之间不存在化学键的聚合物体系 36 、脱灰：
除去浸灰过的裸皮膨胀状态，为酶软化提供恰当的 PH 条件的操作过程，称为“脱灰” 39 ：利用阴离子聚合过程制备嵌段共聚物具有什么特点 答：优点：用第一种单体的活性聚合物与第二种单体共聚得到嵌段共聚后还可继续反复进行共聚多嵌段共聚物；通过适当地偶合反应或用二官能度引发剂可以制备具有低分散性和一定非均相性的三嵌段或多嵌段共聚物；用适当的引发剂或用特殊的脱活剂可以获得具有功能团的嵌段共聚物。
缺点：要求使用高纯度的单体、试剂和溶剂；要求高真空或高纯度惰性气体和低温操作；可用的单体种类有限，主要是二烯烃、苯乙烯以及苯乙烯衍生物，以及一些环醚或环状硫化物等。
40 、嵌段共聚物的合成主要有哪两种途径 答：a、使大分子终端具有活性，引发单体发生聚合反应。根据活性中心的性质聚合反应可为自由基聚合、阴离子聚合、配位聚合或阳离子聚合等过程。
b、通过两种聚合物端基基团的缩合反应而成。
41 、交替共聚物的可以通过哪两种途径进行合成 答：a、通过两种单体形成的中间体单体对进行聚合。此中间体单体对可为电荷转移络合物，两性络合物或环状化合物。
b、两种单体反应向一高度选择性的增长链末端加成，此增长链末端由于空间配位或与单体交叉配位而具选择性。其中 a 途径最为主要。
45 、胶粘剂发挥粘接作用的形式有哪些? 1)固体粘结:液态粘合剂湿润被粘结物体的表面,然后经固化过程转变为固态的体型高聚物而产生粘接作用； 2)高粘度流体粘结:橡胶态弹性体或高聚物的低熔点的无挥发性的粘稠溶液或聚合物高粘度流体粘合剂直接湿润被粘结物体并产生强的粘结力。
46 、什么是粘合剂？粘合剂发挥胶粘作用的条件是什么？ 答：通过表面粘结力和内聚力把各种材料粘合到一起，并且在结合处有足够强度的物质称为粘合剂，又称胶黏剂。
条件：能够湿润被粘结物体表面，而在适当条件下转变为固态的高聚物从而牢固的粘结物体 51 、成纤聚合物应该具有什么特征？ 答：a、聚合物长链必须是线型的，尽可能少的支链，也无交联。
b、聚合物应具有适当搞得分子量，分子量分布要窄。
c、聚合物分子结构要规整，易于结晶，最好能形成部分结晶结构。
d、聚...
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