第一章
高分子合成工业最基本的原料：石油、天然气、煤炭
自由基聚合实施方法主要由：本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合等四种方法。 离子聚合及配位聚合实施方法主要有本体聚合、溶液聚合两种方法。
根据聚合反应的操作方式，可分为间歇聚合与连续聚合两种方式。
间歇聚合操作是聚合物在聚合反应器中分批生产的，适于小批量生产，容易改变品种和牌号。
连续聚合操作方式，反应得到的聚合物，连续不断地流出聚合反应器，不宜经常改变产品牌号。
1、高分子合成工业的基本任务
将基本有机合成工业生产的单体（小分子化合物），经过聚合反应（包括缩聚反应等）合成高分子化合物，从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料。
原料准备和精制过程、催化剂（引发剂）配制过程、聚合反应过程、分离过程、聚合物后处理过程、回收过程、三废处理过程。
3、牌号，生产不同牌号的聚合物的方法。
牌号不同：主要是平均分子量不同
生产不同牌号产品的方法主要是：(1)使用分子量调节剂（链转移剂CTA）；(2)改变反应条件T、P；（3）改变催化剂配方(4)改变稳定剂、防老剂等添加剂的种类等。
4、简述合成树脂和合成橡胶生产过程的主要区别。P14
合成橡胶生产中所用的聚合方法主要限于自由基聚合反应的乳液聚合法和离子与配位聚合反应的溶液聚合法两种。而合成树脂的聚合方法则是多种的。合成树脂与合成橡胶由于性质的不同，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，不能用第二种溶剂以分离合成橡胶，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
于水中。经过滤、洗涤得到胶粒。②后处理过程的差异：合成树脂后处理方框图：
合成橡胶后处理方框图：
暗浜潮湿的粒状合成橡胶→干燥→压块→包装→合成橡胶制品
5、聚合反应器的形状有哪些？
根据聚合反应器的形状主要可分为管式聚合反应器、塔式聚合反应器和釜式聚合反应器，此外尚
有特殊形式的聚合反应器例如螺旋挤出机式反应器、板框式反应器等。
第二章
6、生产单体的原料路线有？
1.石油化工路线：原油经石油炼制得到汽油、石脑油、煤油、柴油等馏分和炼厂气。（石油化工路线是当前最重要的单体合成路线）
2.煤炭路线（乙炔路线）：煤炭经炼焦生成煤气、氨、煤焦油和焦炭。（目前我国正处在向石油化工路线转变的过程中）
3.其他原料路线：主要是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。（以木材或棉短绒等天然高分子化合物为原料经化学加工可得到纤维素塑料与人造纤维）
7、原油、乙烯装置、炼厂气、天然气
原油：褐红至黑的粘稠液体。根据所含主要碳氢化合物类别，可分为石蜡基石油、环烷基石油、芳香基石油以及混合基石油。我国所生产石油大多数属于石蜡基石油。
和平县福和高级中学石油裂解生产烯烃装置：多数为管式裂解炉。
以年产的乙烯量为标准的石油裂解装置在工业上称为乙烯装置
生产过程：水蒸汽稀释目的在于减少烃类分压，抑制副反应并减轻结焦速度。
分离过程：必须用深度冷冻分离法(深冷分离法)处理
石油炼厂副产的气体烃，即炼厂气
在石油炼制和液态烃高温裂解过程中产生的炼厂气C4馏分是丁烷、丁烯和丁二烯组成的混合物。
由C4馏分制取丁二烯的途径：
①由裂解气分离得到的C4馏分中抽取丁二烯；在裂解气C4馏分供应足够的条件下，多数采用抽取法制取丁二烯。
②用炼厂气或轻柴油裂解气C4馏分分离出来的丁烯为原料进行氧化脱氢制取丁二烯
汽提塔：利用气体通过液体时，把液体中要提走的成分带走的装置。
竟拍网天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。
煤炭是我国能源的主要提供者，在高温下干馏则产生煤气、氨、煤焦油和焦炭。
焦炭与生石灰在2500-3000℃电炉中强热则生成碳化钙(电石)
耙式浓缩机
第三章
Tg：低于室温的高聚物在常温下为弹性体用作合成橡胶。
高于室温的高聚物在常温下为坚硬的塑性体，即合成树脂。它主要用作塑料、纤维、涂料等。
橡胶不采用本体和悬浮聚合采用乳液聚合
金瓶梅有几个版本由于合成橡胶在室温下为弹性体状态，容易粘结成块，因此一般不能用本体聚合和悬浮聚合方法进行生产，如果用溶液聚合方法则必须增加溶剂回收工序，成本提高。
本体聚合优点：最简单的方法，产物纯净，后处理过程简单，生产能力大，易于连续化，生产成本低缺点：散热困难
为了脱除一部分反应热，需进行预聚合步骤
悬浮聚合：最大使用量是PVC
主要特点：（1）以水为介质，成本低；
（2）反应过程中反应体系粘度变化不大，反应热容易排除；
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（3）颗粒大小可以控制在一个较小范围内；
（4）所得树脂纯度较溶液聚合、乳液聚合高；
（5）悬浮聚合产物易于分离、洗涤、干燥；
（6）悬浮聚合过程采用间歇法进行生产，尚未实现连续化。
悬浮聚合聚合釜的主要功能和问题
混合——提供悬浮液的搅动、悬浮、分散等功能；
传热——解决悬浮聚合反应热的排除问题；
除垢——解决聚合釜的结垢和清釜问题等。
溶液聚合优点：与本体聚合相比，温度容易控制；易于调节产品的分子量及其分布。
缺点：聚合物分子量较低；使用有机溶剂时增加成本、污染环境；回收费用高。
溶剂的选择：
溶液聚合所用的溶剂主要有有机溶剂或水。
如用有机溶剂则因溶剂的种类和引发剂种类的不同而有不同程度的影响。
要求得高分子量产品应选择溶剂链转移常数较小的溶剂，如果要求获得较低分子量产品则应选择溶剂链转移常数较高的溶剂。
后处理：
制备固体聚合物时:
(1)聚合物热稳定性高，具有明显的熔融温度、溶剂为有机溶剂，
（2）聚合物热稳定性差，用水做溶剂。
乳液聚合体系组成：
单体--油溶性单体
引发剂—水溶性引发剂单独、复合使用引发剂用量：单体质量的0.1%-1.0%
水--去离子水，分散和传热介质
乳化剂--能使油水混合物变成乳状液的物质
助剂--相对分子质量调节剂、润滑剂、增塑剂等
优点：聚合速率快、体系黏度低，利于连续化生产、产物可直接用做黏合剂及皮革处理剂
缺点：产物为固体时，成本高、产物中易残存乳化剂
乳化剂作用：
乳化剂使互不相容的油、水转变为相当稳定难以分层的乳液的过程，称为乳化。
当乳化剂溶于水时，若浓度很低，则大部分乳化剂以分子状态分散于水中，并在水面上定向排列。亲水基团伸向水中，亲油基团指向空气层。但浓度达到一定值时，乳化剂分子在水面上排满，多余的分子就会在水中聚集成胶束。
乳化剂从分子分散的溶液状态到开始形成胶束的转变的浓度称为临界胶束浓度（CMC）。
CMC值是乳化剂性质的一个特征参数。
乳状液的类型
O/W型（水包油乳液，水是连续相，油是分散相）
W/O型（油包水乳液，油是连续相，水是分散相）
乳化剂的亲油—亲水平衡值（HLB值）
每一个表面活性剂分子都含有亲水基团和亲油基团
HLB值=7+Σ（亲水基团值）-Σ（亲油基团值）
HLB值大的亲水
增溶胶束：油溶性单体进入胶束，形成的含有单体的胶束称增溶胶束。
乳液聚合过程中反应体系的变化：
乳液聚合的第一阶段——增速期(乳胶粒生成期)。
单体自由基或短链自由基进入增溶单体的胶束中进行链增长，形成新相——乳胶粒。
单体液滴就好像是供应单体的仓库。
标志：胶束全部消失、乳胶粒的数目固定下来
乳胶粒长大阶段（阶段Ⅱ）
此阶段自胶束消失开始，乳胶粒继续增大，直至单体液滴消失，是聚合恒速阶段。
链引发、链增长和链终止反应继续在乳胶粒中进行.
平衡不断沿单体液滴→水相→乳胶粒方向移动
标志：单体液滴全部消失，乳胶粒中单体浓度基本保持不变，乳胶粒数目恒定，聚合速率恒定
聚合完成阶段（阶段Ⅲ）
降速阶段，但因乳胶粒内聚合物浓度越来越大，黏度也越来越大，造成大分子的相互缠绕，两个链自由基终止越来越难，使得链终止速率常数急剧下降，某个时期反而随转化率的提高而自动加速
8、自由基聚合反应的实施方法有哪几种？分别能生产哪些主要的高聚物品种？P37
本体聚合：LDPE、PS、PVC、PMMA
溶液聚合：PVC、聚醋酸乙烯或共聚物、聚丙烯酸酯或共聚物、SBR、NBR、CR
悬浮聚合：PVC、PS、PMMA
乳液聚合：聚丙烯腈、聚醋酸乙烯
9、悬浮剂的种类和机理以及使用条件的区别
主要有保护胶类分散剂和无机粉末分散剂两大类。
一、保护胶类分散剂：是水溶性高分子化合物
①天然高分子化合物及其衍生物
②合成高分子化合物
二、无机粉末分散剂：
高分散性的碱土金属的磷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐
分散剂的作用机理：
有机分散相液滴在连续相水中稳定分散的条件：
（1）在有机分散相和水连续相的界面之间应当存在保护膜或粉状保护层以防止液滴凝结。
（2）反应器的搅拌装置应当具备足够的剪切速率以使凝结的液滴重新分散
（3）搅拌装置的剪切力应当能够防止两相由于密度的不同而分层
作为保护胶的分散稳定作用：
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，大分子中的亲油段与单体液滴表面结合，而亲水段则伸展至水中，在两液滴之间形成高分子薄膜层，从而阻止了两液滴之间的凝结
无机粉状分散剂的分散稳定作用
作为分散剂的无机盐应具备以下条件：
（1）为高分散性粉状物或胶体
（2）能够被互不混溶的单体和水两种液体所湿润，并且相互之间存在一定的附着力。
作用机理：
当两液滴相互靠近时，粉末在单体液滴表面形成隔离层从而防止了液滴的凝结
优点:
可适用于>100℃的条件
反应结束后，无机粉状分散剂易用稀酸洗脱，所得聚合物纯度较高
10、悬浮聚合过程汇总影响颗粒大小以及分布的因素
（1）反应器几何形状因素如反应器长径比、搅拌器形状与叶片数目、搅拌器直径与釜径比、搅拌器与釜底距离等
（2）操作条件因素如搅拌器转速、搅拌时间与聚合时间长短，两相体积比，加料高，温度等（3）材料数据因素如两相液体的动力粘度、密度以及表面张力等
此外，随水相中分散剂浓度的增加和表面张力的下降，聚合物颗粒粒径下降。分散相粘度增加，则凝结的粒子难以打碎，因而平均粒径增加。
溶液聚合中溶剂的作用p57
（1）溶剂的诱导作用可使引发剂加速分解（2）溶剂的链转移作用使分子量降低
（3）利用溶剂对生长着的链分子的分散状态和构型的控制作用，来减少聚合物的支化和交联，调节聚合物的分子量
11、乳液聚合机理
胶乳粒子的生成过程可以分为胶乳颗粒成核和颗粒增长阶段
成核阶段的生成颗粒数目取决于乳化剂的种类和浓度、自由基产生的速度、温度、搅拌器类型与强度水相中的自由基可以通过四种路线增长为聚合物胶乳颗粒：
①进入胶束成核生成；②在水相中增长；③进入单体液滴中聚合为胶乳粒子；④进入已经存在的胶乳粒子中继续进行增长
12、反相乳液聚合，核壳乳液聚合的概念
核壳乳液聚合的概念：共聚时，如果一种单体首先进行乳液聚合，然后第二种单体再次进入进行乳液聚合，前一种单体聚合形成胶乳粒子的核心，好似种子。后一种则形成胶乳粒子的外壳。
反相乳液聚合概念：可溶于水的单体制备的单体水溶液，在油溶性表面活性剂的作用下与有机相形成油包水型乳状液，再经油溶性引发剂或者水溶性引发剂金发聚合生成油包水型聚合物胶乳
13、乳化剂
乳化剂：可以使不溶于水的液体与水形成稳定的胶体分散体系-----乳化液的物质
作用：降低界面张力、在分散相表面形成保护膜、形成双电层
种类：1高分散固体物质2表面活性剂
14、破乳方法有哪些？乳液聚合工业生产中采用什么方法破乳以及机理？
破乳：使稳定的乳状液破坏，成为不相混溶的两相。将固体微粒聚集凝结成团粒而沉降析出
工业生产中采用的破乳方法主要是在胶乳中加入电解质并且改变pH值
其他破乳的方法有：机械破乳、低温冷冻破乳以及稀释破乳等。
P67 原理
电解质机理：动电位对电解质敏感。液相中离子浓度增加，双离子层之间的距离缩短，直到动电位为零，相斥力消失，相吸力表现突出，则胶粒微粒大量凝聚而沉降析出。
改变PH值：例如脂肪酸皂、松香酸皂等，当PH值降至6.9以下时，转化为脂肪酸失去乳化作用而破乳。高分散型粉状固体例如碳酸镁与酸作用生成可溶性镁盐而破乳
第五章
缩聚反应特点：1、逐步性2、可逆性3、复杂性
