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1、1第一章 绪论1. 塑料、合成橡胶和合成纤维被称为三大合成材料。2. 高分子合成材料可分为塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料和粘合剂等。3. 五大通用塑料是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和 ABS 树脂。4. 五大工程塑料是聚酰胺（尼龙） 、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚和热塑性聚酯。5. 三大合成纤维是聚酯纤维（涤纶纤维） 、聚丙烯腈纤维（腈纶纤维）和聚酰胺纤维（绵纶或尼龙纤维） 。6. 塑料的原料是合成树脂和添加剂（助剂） 。7. 高分子合成材料最主要的原料是合成树脂和合成橡胶。8. 合成橡胶制造橡胶制品时加入硫化剂的作用是使线形合成橡胶分子变成松散的交联结构9. 塑料生产中稳定剂的作用是防止成
2、型过程中高聚物受热分解或老化。润滑剂的作用是在高聚物成型过程中附着于材料表面以防止粘着模具，并增加流动性。10. 大型高分子合成生产装置的过程可分为：原料准备及精制、催化剂配制、聚合反应、分离、聚合物后处理、溶剂回收等。核心是聚合反应过程。11. 根据反应机理不同，高分子聚合反应可分为连锁聚合和逐步聚合；根据单体和产物组成和结构的不同可分为加聚反应和缩聚反应。绝大多数烯烃加聚反应属于连锁聚合，而缩聚反应为逐步聚合。12. 加聚反应可分为自由基聚合和离子聚合及配位聚合反应。13. 自由基聚合的实施方法主要为本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合。14. 离子聚合及配位聚合反应实施方法本体聚合、溶
3、液聚合和淤浆聚合。15. 缩聚反应实施方法熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚。16. 高分子合成工业的任务是将简单的有机化合物，经聚合反应使之合成为高分子化合物。17. 高分子化合物生产流程评价的内容包括：生产方式、产品性能、原料路线、能量消耗与利用、生产技术水平考查。18. 废旧塑料回收利用的方式及其特点。作为材料再生循环利用：再处理后降级使用；作为化学品循环利用：降解，高温裂解或催化裂解；作为能源回收利用：粉碎作燃料第二章 生产单体的原料路线1. 石油是生产重要基本有机化工原料乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯（通称“三烯三苯”）的原料。2. 石油裂解气经分离可得到乙烯、丙烯、丁烯、
4、丁二烯；石油炼制产生的液体经加氢催化重整可转化为芳烃，萃取分离可得苯、甲苯、二甲苯等。3. 煤焦油经分离可得苯、甲苯、苯酚等。4. 轻柴油裂解渴生产乙烯和丙烯。5. 石油裂解炉出口设置急冷锅炉的目的是终止烯烃二次反应，防止烯烃产量降低，同时防止结焦生炭堵塞炉管。6. 石油裂解气精致分离的方法有：深冷分离、吸收法、吸附分离法、络合物分离法。7. 芳烃提取常用溶剂为含水的二甲亚砜溶液或环丁砜溶液。8. 石油炼制和液态烃高温裂解过程中会产生容易液化的 C4 组分，作为制取丁二烯的原料。轻柴油裂解产物主要是丁烯和丁二烯，丁烷很少，炼厂气中不含丁二烯，主要是丁烷和丁烯。9. 一般精馏法不能从裂解气中抽取
5、丁二烯，而是采用萃取精馏法。溶剂主要有：二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮。10. 萃取精馏是用来分离恒沸点混合物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精馏方法。其原理为：向恒沸点或挥发度相近的液体混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂，以增大各组分挥发度差异，使相对挥发度变大的组分可从精馏塔顶部馏出，变小的组分随溶剂从塔底流出，实现分离。11. 典型塑料、合成橡胶的单体：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。12. 煤中的有机物主要有 C、 H、O、及少量 N、S、P 等元素。13. 分子结构随煤化程度的加深越来越复杂。以芳核结构为主，还具有烷基侧链和含氧、氮、硫的基团，近似组成为(C
6、135H97O9NS)n。14. 煤转化的途径包括：气化、液化和焦化15. 煤气化是一个热化学过程，指以氧气、水蒸汽或氢气等为气化介质（气化剂） ，在高温条件下，通过化学反应把煤或煤焦（半焦）中的可燃部分转化为气体的过程。所得气体称为煤气包括 CO、H 2 和 CH4。16. 液化是煤转化为液态产物（包括芳烃、烷烃、脂肪烃等油品）的过程。液化目的是将煤转化为发动机燃料和化工原料。有两个途径：直接液化和间接液化。217. 直接液化是高温高压下，煤与氢气反应转化液体油类的过程。产品有芳烃、环烷烃及部分脂肪烃化合物。18. 间接液化指使煤气化生成合成气（CO+H 2） ，再由合成气合成液体燃料或化学
7、品的过程。产品主要是脂肪烃化合物。19. 煤的干馏：即热分解或热解，指煤在隔绝空气条件下加热至较高温度，发生一系列物理变化和化学反应的复杂过程。20. 煤热解产物：煤气、焦油及半焦或焦炭。其中煤焦油和焦炭是有机化工原料的主要来源。21. 炼焦（高温干馏）：煤在焦炉内隔绝空气加热到 1000，可获得焦炭、化学产品和煤气。22. 利用一定压力下气体中各组分的沸点不同，采用低温分离法可实现炼焦煤气的分离。具体操作：逐级冷却，使煤气中各组分依次液化，冷凝温度高的组分先冷凝成液体，冷凝温度低的后冷凝。23. 煤焦油分离方法有：蒸馏、萃取、结晶等，主产品：苯、甲苯、二甲苯、萘、酚及同系物、蒽、菲、咔唑、各
8、种油类及沥青。24. 电石法生产乙炔的反应原理：CaC 2 + H2O C 2H2 + Ca(OH)2。25. 天然气的主要成分为 CH4；少量其它烷烃（CKs 的化合物作分子量调节剂；Cs 越大，其用量越少；Cs 一定，聚合度由S/M决定，而转化率增加，比值减小反应中应根据产品要求补加链转移剂；“50%转化率”：链转移剂消耗 50%时单体转化率 U1/2=100（1-0.51/Cs） ；溶液聚合中，C 溶剂单体，须考虑向溶剂转移产物分子量较其它方法小。工业上应选择链转移反应速率常数 Ktr 链增长反应速率常数 Kp 的化合物作为分子量调节剂。8. LDPE 生产中用丙烷、丙烯、乙烷或 H2
9、作链转移剂，控制分子量。丁苯橡胶生产中以硫醇控制分子量。9. 自由基聚合生产中控制产物平均分子量的手段是严格控制引发剂用量，严格控制反应温度在一定范围内和其他反应条件，选择适当的分子量调节剂并严格控制其用量10. 聚氯乙烯生产中主要是向单体的链转移，故生产中依靠控制反应温度控制产品平均分子量。11. 何谓自动加速现象当自由基聚合到达中期后，随转化率增加，聚合速率自动加快的现象。产生的原因是由于凝胶效应3和沉淀效应使链自由基的终止速率受到抑制，链重排由于粘度增大而难以进行，链终止速率常数大大降低，从而使聚合速率加快。后果是体系粘度迅速增大，出现凝胶效应12. 工业生产采用本体聚合方法生产的有：高
10、压聚乙烯 LDPE（气相本体聚合） 、聚苯乙烯 PS（熔融本体聚合） 、聚氯乙烯PVC（非均相本体聚合） 、聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA（本体浇铸聚合） 。13. 本体聚合的特点聚合过程无其它反应介质，产品纯度高；工艺简单，设备少，无回收工序； 放热反应，放热量较其它聚合方法大，散热是关键；生产速度快，反应温度难恒定，产品分子量分布宽； 自动加速现象严重，易产生凝胶效应，阻碍单体完全反应。本体聚合的场所: 本体内。反应过程温度难以控制，故产品分子量分布较宽。14. 悬浮聚合的概念:借助机械搅拌和分散剂的作用 , 使单体以小液滴（直径 110-3cm）悬浮在分散介质中进行的自由基聚合。体系组成:单
11、体（助剂） 、引发剂、水（阻聚剂） 、分散剂。聚合场所：单体液滴内部、聚合过程危险期：聚合中期。优点:反应热易移出，温度易控，产品质量稳定、纯度较高；产物相对分子质量较高，粒径可控；工艺与技术成熟，安全、简单、生产成本低 。缺点: 附有少量分散剂残留物；只能间歇生产，难于连续生产。悬浮聚合分散剂一般作用是防止已被剪切分散的单体液滴和聚合物颗粒重新聚集。分散剂的种类：水溶性高分子（0.05-0.2%）明胶、淀粉、纤维素衍生物、聚乙烯醇、两性或中性共聚物；非水溶性无机粉末：高分散性CaCO3、MgCO3、AlOH 等（0.1-0.5%） 。作用机理：保护胶类分散剂的作用在于当两液滴相互接近到可能产
12、生凝结的距离时，两液滴之间的水分子被排出而形成了高分子薄膜层，从而阻止了两液滴凝结，或两个相互靠近的液滴之间的液体薄层移动延缓，以致在临界凝结的瞬间内两液滴不能发生凝结。作为保护胶的高分子化合物被液滴表面吸附而产生定向排列，大分子中亲油链段与单体液滴表面结合，而亲水链段则伸展在水中，因而产生空间位阻。无机粉状分散剂是存在于水相中的粉末状物当两液滴相互靠近时，水分被挤出，粉末在单体液滴表面形成隔离层从而防止了液滴的凝结。影响悬浮聚合产物粒子大小及形态的因素：增加搅拌强度，粒径减小；分散剂用量越大，粒径越小；水/单体比增加，粒径减小，颗粒越疏松，但生产能力低，水/单体比减少，粒径增加，易结块，不利
13、于传热。15. 悬浮聚合生产工艺的主要工序为：原料准备、聚合、脱单体、过滤分离、水洗、干燥等。16. 悬浮聚合一般生产过程。加去离子水搅拌加分散剂、pH 调节剂、助剂（直接加固体物料或其溶液）投入单体加热到聚合温度加引发剂尽量保持温度恒定至所需转化率，停止反应干燥离心分离聚合物脱水回收未反应单体清釜。17. 工业上为解决本体聚合散热困难的问题，除了合理设计反应器外，还采用分段聚合即预聚达到适当转化率，或于单体中添加聚合物以降低单体含量的方法降低单位质量物料放出的热量。18. 工业上应用的聚乙烯抗氧剂为：4-甲基-2, 6-二叔丁基苯酚。催化剂主要是氧和过氧化物，目前后者为主，常用的有过氧化二叔
14、丁基、过氧化十二烷酰、过氧化苯甲酸叔丁酯，过氧化 3,5,5-三甲基乙酰等。聚合反应条件：温度130135，压力 122303MPa。19. 聚苯乙烯本体生产：单体常用阻聚剂为叔丁基邻苯二酚；引发剂可以用偶氮类、过氧化物类；为了便于去除聚合热和控制反应物料黏度，加有少量溶剂与未反应单体共同发挥溶剂作用，常用的有甲苯、乙苯等。生产工艺。本体法主要产品为通用型 PS 和高抗冲 HIPS 注塑料。20. 聚苯乙烯悬浮生产：采用过氧化二苯甲酰与过氧化苯甲酸叔丁酯复合引发剂21. 悬浮聚合法生产的聚氯乙烯称为 S-PVC，乳液聚合和为悬浮聚合生产的称 E-PVC，本体聚合生产的为 B-PVC。22. 氯
15、乙烯在我国的生产方式主要是乙缺法和乙烯氧氯化法。23. 聚氯乙烯本体聚合：生产工艺分两个阶段，第一阶段，温度 6275，单体转化率 712%，反应 30min，以过氧化乙酰基苯己烷硫酰和过碳酸酯为引发剂；第二阶段，引发剂为过碳酸酯、过氧化二月桂酸酰等；反应 39 小时，转化率约 40%。24. 采用明胶为分散剂所得 PVC 为规整圆球状紧密型树脂，采用部分水解的 PVA 所得为多孔不规整疏松型树脂。25. 聚氯乙烯悬浮：去离子水为分散介质；主分散剂起控制颗粒大小作用，主要为（纤维素醚）羟丙基甲基纤维素和部分水解（801.5%）的 PVA；辅助分散剂作用是提高颗粒的孔隙率并使之均匀，主要是小分子
16、表面活性剂和低水解度PVA，常用非离子型脱水山梨醇但月桂酸酯。常用链转移剂为硫醇，如巯基乙醇。为了减少 PVC 树脂中所含结实圆球状树脂数量，可加苯甲醚的叔丁基、羟基衍生物作为抗鱼眼剂。聚合工艺。26. 工业上，生产软质聚氯乙烯所料制品用树脂，转化率一般为 85%停止反应，生产硬质树脂，转化率一般为 90%。27. 聚乙烯产品分子量取决于聚合温度，转化率越高颗粒孔隙率越低。28. 聚甲基丙烯酸甲酯本体：有机玻璃生产的两个阶段是预聚合和模型中聚合。预聚引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰等，反应温度 80，转化率 2050%。聚合后期温度不可超过单体沸点 100101，否则制品中有形成气泡。29. PMMA 悬浮聚合：以粉状无机盐，主要是碳酸镁、碱式碳酸镁。其原因是易于酸洗，不会污染产品颗粒，且可以合理提高聚合温度。430. 反应生成的聚合物如溶解于所用溶剂中为均相溶液聚合、生成的聚合物不溶于溶剂中沉淀析出为非均相（或沉淀）溶液聚合31. 溶剂对溶液聚合的聚合活性的影响主要体现在：
