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第六章 高聚物熔体的流变性

第六章 高聚物熔体的流变性
第六章 高聚物熔体的流变性

第六章 高聚物熔体的流变性

1 定义下列术语:

1) 层流与湍流,2) 横向速度梯度与纵向速度梯度,3) 切粘度与拉伸粘度,4) 库爱特

流动(拖流动)与泊肃叶流动(压力流动),5) 牛顿流体与非牛顿流体,6) 宾哈塑性流体、假塑性流体和膨胀性流体,7)表观粘度 a η、零切变速率粘度

0η和极限粘度 ∞η,8) 熔融指数 MI ,9)挤出胀大比。

2 分别以线性座标和双对数座标画出牛顿流体、宾哈流体、假塑性流体和膨胀性流体的流

动曲线(即 γτ -和 γτ log log -曲线)以及它们的 γη -a 曲线。 ★ 3 已经测得某高聚物熔体的流动曲线如题6-3图所示,求:1) 0η和 ∞η;2) γ =10-1,1,104,108,1012时的 a η和非牛顿指数 n 。

(题6-3图)

4 为什么许多高聚物熔体都呈切力变稀的流动特性?

5 画出牛顿流体在圆管中流动(泊肃叶流动)时截面上各点的流速分布和速度梯度(切变

速率)分布。

★ 6 如果某种塑料熔体在模腔中流动的速度分布如题6-6图所示,将会导致塑料制品中取向

分布的状况如何?

题6-6图

题6-7图

★ 7 浇口在底部的注射成型薄壁塑料杯很容易以如题6-7图所示的方式开裂,试分析其原因。 8 测定熔体切粘度的常用方法有哪些?各方法适用于什么粘度范围和切变速率范围?写出

各方法中实测的量和计算切粘度的公式。

★ 9 测得某高聚物熔体的熔融指数为0.4。已知熔融指数仪的活塞截面积为1cm 2,测试中所

用毛细管的长度为1cm,直径为0.1cm;设熔体密度为约13

cm

g。试计算该熔体在流

过毛细管时管壁处的切变速率

R

γ 、切应力Rτ以及该熔体的表观粘度aη(忽略各种校正)。当砝码重量改为21.6公斤时,测得这种高聚物熔体的熔融指数为8,问该高聚物熔体是牛顿流体还是非牛顿流体。

★10试述聚合物分子量对流动活化能和熔体切粘度的影响。流动活化能与熔体切粘度的温度敏感性之间有什么关系?如何求聚合物的流动活化能。

※11

试从自由体积理论推导出WLF方程

()

()

g

g

T

T

T

T

T

a

-

+

-

-

=

6.

51

44

.

17

log

※12橡胶、纤维、塑料三大合成材料对分子量的要求有什么不同?就塑料而言,对注塑级、挤出级和吹塑级(中空制品)的分子量有什么不同要求?

※13试根据所学的高物基本知识,分析减少注塑制品中弹性成分的措施。

★14在塑料挤出成型中,如发现制品出现竹节形、鲨鱼皮一类缺陷,在工艺上应采取什么措施消除这类缺陷。

15 注射成型中,高聚物熔体经历的是否是纯剪切流动?为什么?

※16挤出胀大比与挤出工艺条件和口模长径比有什么关系?

护肤品的肤感与流变性关系的研究

护肤品的肤感与流变性关系的研究 工104班(10101785)张瑜 摘要:当今,化妆品已成为人民生活的必需品。随着精细化工、生命科学、分子生物学、高新技术的迅速发展,化妆品的科技内涵也随之提升,产品各项特性已愈来愈受到社会民众与各国有关管理部门的关注。化妆品具有安全性、稳定性、功效性和使用性。其中使用性是评价化妆品好坏的重要性质。化妆品的感观评价和流变特性是约束其使用性的主客观评价方法。贯穿在化妆品的配方、生产、运输和使用过程中。 本文简要介绍了化妆品流变学的定义,系统综述了流变学在判断化妆品流体类型、化妆品生产、稳定性考察及肤感评价等方面的应用,重点阐述了流变学在表面活性剂、乳状液、凝胶等化妆品体系中的研究进展,指出了在未来开发化妆品过程中,通过流变学将微观结构和产品特性联系在一起的发展方向。 关键词:护肤品,肤感,流变性 1 研究背景 1.1 介绍 流变一词来源于希腊语“hteo”—意为流动。流变学是研究物质在力的作用下变形和流动的科学,是研究材料在应力、应变、温度、湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动规律的学科,属于力学的一个分支,它的主要研究对象是非牛顿流体。 化妆品流变学是化妆品、化学、流体力学间的交叉学科,主要研究的是化妆品受外力和形变作用的结构。由于化妆品物料的流变特性与食品的质地稳定性和加工工艺设计等有着重要关系,所以通过对化妆品流变特性的研究,可以了解化妆品的组成、内部结构和分子形态等,能为产品配方、加工工艺、设备选型及质量检测等提供方便和依据。 感官评价是人们判断化妆品品质好坏的重要手段,而流变特性可以用来客观地确定当产品被应用到皮肤的感觉,这可以帮助缩短研究和开发时间,为化妆品开发提供便利。因此,建立起流变特性与感官评价之间的相关性,建立起主观与客观之间的联系,可以对化妆品的使用感觉和效果做出正确评价。 2 文献综述 王硕在《化妆品感官评价与流变学研究进展》一文中提出化妆品感官评价是人们判断化妆品品质好坏的重要手段。感官评价是通过视觉、嗅觉、触觉、味觉和听觉所引起

高分子流变学的考试重点归纳

判断15分选择20分名词解释15分简述题20分计算题30分 一名词解释 1.假塑性流体:黏度随剪切速率的增加而降低的流体,粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律,其中,非牛顿指数n<1 2.膨胀性流体:黏度随剪切速率的增加而升高的流体,粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律,其中非牛顿指数n>1 3.宾汉流体:指当所受的剪切应力超过临界剪切应力后,才能变形的流动的流体,亦称塑性流体,其中剪切应力与剪切速率服从 4.牛顿流体:剪切应力与剪切速率之间呈线性关系,表达式为的流体 5.剪切变稀:粘度随剪切速率升高而降低 6.爬杆效应:当金属杆在盛有高分子流体的容器中旋转,熔体沿杆上爬的现象 7.挤出胀大:聚合物熔体挤出圆形截面的毛细管时,挤出物的直径大于毛细管模直径 8.熔体破裂:聚合物熔体在毛细管中流动时,当剪切速率较高时,聚合物表面出现不规则的现象,如竹节状,鲨鱼皮状 9.无管虹吸:当插入聚合物溶液中的玻璃管,提离液面之上时,聚合物溶液继续沿玻璃管流出的现象 10.第一法向应力差:高聚物熔体流动时,由于弹性行为,受剪切的作用时,产生法向应力差,其中满足关系式(通常为正值) 11.第二法向应力差:同上,关系式为 (通常为负值) 12.本构方程:是一类联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系方程,而联系的系数通常是材料的常数。 13.剪切应力:单位面积上的剪切力, 14.剪切速率:流体以一定速度沿剪切力方向移动。在黏性阻力和固定壁面阻力的作用力,使相邻液层之间出现速度差,也可理解成一定间距的液层,在一定时间内的相对移动距离。

解答题 1.用分子链缠结的观点解释普适效应 答:当高聚物的相对分子质量超过某临界值后,分子链间存在着相互缠绕点或因范德瓦耳斯力作用形成链间的物理交联点。在分子热运动作用下,这些物理缠结点处于不 断解体和重建的动平衡状态。整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化着的拟网状结构。 低剪切速率分子链的高度缠结 剪切速率增大分子发生构象变化 剪切速率继续增大结构完全被破坏 分子链缠结的观点:当高聚物的相对分子质量超过某临界值后,分子链间存在着相互 缠绕点或因范德瓦尔斯力作用形成链间的物理交联点。在分子热运动作用下,这些物 理缠结点处于不断解体和重建的动平衡状态。整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化 着的拟网状结构。在低剪切速率下,大分子链的高度缠结,流动阻力很大。由于剪切 速率很小,缠结点的破坏等于缠结的形成,粘度能保持恒定的最大值ηo,具有牛顿流体的流动行为.当剪切速率增大时,大分子在剪切作用下发生构象变化.随着剪切速率增大, 缠结的解除和破坏增多,而缠结的重建越来越少.大分子链和链段沿着流动方向的取向越来越明显.这样使流动阻力减小,表观粘度ηa下降,表现了假塑性的剪切变稀的流动特征.当剪切速率继续增大时,在强剪切作用下,大分子的拟网状结构完全被破坏.高分子链沿 着剪切方向高度取向排列,流体粘度达到最小值η∞,且有牛顿流体的流动行为. 2.非牛顿流体划分 剪切流动中非线性流体可归纳为一下三类型: 1)非时间依赖性非牛顿流体这类流体中任何一点的剪切速率都是该点剪切应力的某种函数,而不依赖于其他因素 2)黏弹流体这类流体具有固体和液体两者的特性,在形变之后表现为部分弹性回复 3)时间依赖性非牛顿流体这种流体的剪切应力-剪切速率关系依赖于流体被剪切作用的时间,这是一种复杂的关系,如触变性和流聚性流体 3.温度、剪切速率、支化、压力重均、相对分子质量对聚合物熔体黏度的影响 1)温度的影响温度升高时,黏度下降越明显温度↗,黏度↘

合成工艺学课后习题

第一章绪论 一、填空题 1、对于均相反应体系,搅拌器的作用主要是_?_;对于非均相反应体系,搅拌器则有___?和质_ _的 作?用。 2、工业上合成树脂的干燥方法,主要是_气干燥 ?腾干燥_ 。当树脂含有溶剂时,或粉状树脂对空气的 氧化作用敏感时,则用 的____?气_ _作 ?体进行干燥; 3、工业上当合成树脂含水时,通常用 的_空气_ _作 ?体进行干燥; 二、选择题 1、对于低粘度聚合物的溶液聚合反应釜应选择(D)搅拌器。 A、锚式 B、平浆式 C、螺带式 D、旋浆式 2、C4馏分中所含的丁烷、丁二烯、丁烯各异构体的 点非常相近,可通过(`C)的方法进行分离。 A、闪蒸 B、水蒸气蒸馏 C、萃取精馏 D、减压蒸馏 3、对于高粘度动性差的合成橡胶的溶液聚合反应釜应选择(C )搅拌器。 A、锚式 B、平浆式 C、螺带式 D、旋浆式 三、判断题 1、聚合物的形态可能是坚硬的固体物、高粘度熔体或高粘度溶液,所以不能用一般的产品精制方法如蒸馏、结晶、萃取等方法对聚合物进行精制。(对) 2、经分离操作的合成橡胶,含水量%-50%,可以用气 干燥或 腾干燥的方法进行干燥。(错) 3、一般潮湿的合成橡胶胶粒采用箱式干燥 或挤压膨胀干燥进行干燥。(对) 第二章生产单体的原料路线 一、填空题 1、从油田开采出来未经 工的石油称原油。 2、石油裂解生产烯烃时,液态烃在高温裂解区的停留时间仅0.2-0.5s,目的是 了减 反应?、 高烯烃的?收率。 二、选择题 1、石油裂解气经精制分离得到的主要产品中,丙烯收率 ( D )。 A、25%~26% B、11%~12% C、29%~30% D、16%~18% 2、石油裂解气经精制分离得到的主要产品中,乙烯收率 (A)。 A、25%~26% B、11%~12% C、29%~30% D、16%~18% 3、C4馏分中所含的丁烷、丁二烯、丁烯各异构体的 点非常相近,可通过(` C)的方法进行分离。 A、闪蒸 B、水蒸气蒸馏 C、萃取精馏 D、减压蒸馏 三、判断题

《化工工艺Ⅱ》课程教学大纲

《化工工艺Ⅱ》课程教学大纲 课程名称:化工工艺Ⅱ 课程类型: 专业基础课 总学时:36 讲课学时:36 学分:3 适用对象: 化学工程与工艺专业、制药工程专业 先修课程:物理化学、化工原理、高分子化学 一、课程性质、目的和任务 “聚合物合成工艺学”是以聚合物的生产工艺为研究对象、以聚合物结构与性能关系为主要研究内容的一门学科。是化学工程与工艺、高分子化工等类专业的一门主干课,是学生在具备了必要的物理化学、化工原理等专业基础知识后必修的技术基础课。 通过本课程的学习,使学生全面的了解高分子材料的有关知识,有利于培养学生独立思考和运用所学知识解决具体工作当中所遇专业问题的能力,是提高学生专业知识能力,向专业工程师转化的一个重要环节。 二、教学基本要求 通过本课程的学习,要使学生掌握高分子合成的主要合成工艺和重要品种的生产方法、结构、性能,并对本学科的发展和前沿有一定的了解。

四、课程的重点和难点 第一章绪论 重点:要让学生通过了解高分子的发展与现状,认识到高分子工业对人类社会和科学发展的重要性,培养学生的事业心。 难点:根据我国的高分子工业现状和美好前景激发学生学习积极性 第二章生产单体的原料路线 重点:1.石油裂解制烯烃的工艺过程 2.五种重要单体的合成路线 难点:石油裂解制烯烃中丁二烯的萃取精馏 第三章自由基聚合生产工艺

重点:自由基聚合的主要实施方法; 难点:乳液聚合、悬浮聚合机理、链转移作用的应用 第四章离子聚合与配位聚合生产工艺 重点:离子聚合与配位聚合反应机理和生产工艺 难点:离子型聚合与配位聚合的原理和机理 第五章缩合聚合生产工艺 重点:缩合聚合原理、熔融缩聚反应的特点、影响因素和实施工艺。 难点:1. 线型缩聚反应产物的分子量及其影响因素; 2. 平衡缩聚反应的平衡常数、数均聚合度及小分子物浓度三者之间关系;第六章逐步加成聚合生产工艺 重点:逐步加成聚合反应机理;聚氨酯的合成原理 难点:聚氨酯的合成原理 第七章高聚物改性工艺 重点:共聚物合成工艺;互穿网络聚合物合成工艺;高聚物的化学改性 难点:共聚物合成工艺 五、实践环节 0学时。

第六章 高聚物熔体的流变性

第六章 高聚物熔体的流变性 1 定义下列术语: 1) 层流与湍流,2) 横向速度梯度与纵向速度梯度,3) 切粘度与拉伸粘度,4) 库爱特 流动(拖流动)与泊肃叶流动(压力流动),5) 牛顿流体与非牛顿流体,6) 宾哈塑性流体、假塑性流体和膨胀性流体,7)表观粘度 a η、零切变速率粘度 0η和极限粘度 ∞η,8) 熔融指数 MI ,9)挤出胀大比。 2 分别以线性座标和双对数座标画出牛顿流体、宾哈流体、假塑性流体和膨胀性流体的流 动曲线(即 γτ -和 γτ log log -曲线)以及它们的 γη -a 曲线。 ★ 3 已经测得某高聚物熔体的流动曲线如题6-3图所示,求:1) 0η和 ∞η;2) γ =10-1,1,104,108,1012时的 a η和非牛顿指数 n 。 (题6-3图) 4 为什么许多高聚物熔体都呈切力变稀的流动特性? 5 画出牛顿流体在圆管中流动(泊肃叶流动)时截面上各点的流速分布和速度梯度(切变 速率)分布。 ★ 6 如果某种塑料熔体在模腔中流动的速度分布如题6-6图所示,将会导致塑料制品中取向 分布的状况如何? 题6-6图 题6-7图 ★ 7 浇口在底部的注射成型薄壁塑料杯很容易以如题6-7图所示的方式开裂,试分析其原因。 8 测定熔体切粘度的常用方法有哪些?各方法适用于什么粘度范围和切变速率范围?写出 各方法中实测的量和计算切粘度的公式。 ★ 9 测得某高聚物熔体的熔融指数为0.4。已知熔融指数仪的活塞截面积为1cm 2,测试中所

用毛细管的长度为1cm,直径为0.1cm;设熔体密度为约13 cm g。试计算该熔体在流 过毛细管时管壁处的切变速率 R γ 、切应力Rτ以及该熔体的表观粘度aη(忽略各种校正)。当砝码重量改为21.6公斤时,测得这种高聚物熔体的熔融指数为8,问该高聚物熔体是牛顿流体还是非牛顿流体。 ★10试述聚合物分子量对流动活化能和熔体切粘度的影响。流动活化能与熔体切粘度的温度敏感性之间有什么关系?如何求聚合物的流动活化能。 ※11 试从自由体积理论推导出WLF方程 () () g g T T T T T a - + - - = 6. 51 44 . 17 log ※12橡胶、纤维、塑料三大合成材料对分子量的要求有什么不同?就塑料而言,对注塑级、挤出级和吹塑级(中空制品)的分子量有什么不同要求? ※13试根据所学的高物基本知识,分析减少注塑制品中弹性成分的措施。 ★14在塑料挤出成型中,如发现制品出现竹节形、鲨鱼皮一类缺陷,在工艺上应采取什么措施消除这类缺陷。 15 注射成型中,高聚物熔体经历的是否是纯剪切流动?为什么? ※16挤出胀大比与挤出工艺条件和口模长径比有什么关系?

润滑脂流变性研究

润滑脂流变性研究 前言 目前,润滑脂在各个领域中都得到广泛应用,与润滑油相比,润滑脂在对润滑部件的结构和维护方面有很多优点。但是,由于粘弹性的关系,润滑脂的应用又有很多约束性。例如,在汽车润滑中,润滑脂必须在很宽的温度范围内都具有优良的性能,如汽车厂家会要求润滑脂能够在-40℃时正常使用。所以,急需一种仪器或方法能够测试很宽温度范围内的粘弹性。本文介绍了一种能够控制温度的流变仪,并介绍了一些适当的测试方法,希望能够对这一领域的研究者提供参考。 样品说明 本文中的样品是使用三种不同的矿物油基的润滑脂,在美国国家润滑脂协会分级标准中分别为:NLGI 0、1和2。 仪器和测试方法 使用配有Peltier控温系统(P-PTD200/56+H-PTD200)的MCR301流变仪(如图1中所示),Peltier使用FP50-MW恒温循环器进行冷却,其温度设定为-20℃,测试夹具为PP25 (25mm平板),间隙为1mm,测试使用直接应变振荡模式(DSO)。 图1 MCR流变仪,配有带控温罩的Peltier系统 使用附加的Peltier控温罩可以确保样品在整个温度范围内温度分布的均匀性,消除温度梯度,样品内部温度梯度是一个非常关键测试条件,温度梯度会导致错误的测试结果,而如果只用下板进行控温,那么将会形成较大的温度梯度。 在测试温度下设定零间隙,在25℃时装样;以10K/min的冷却速度降温到-40℃,冷却速度对样品在低温下的结构有非常重要的影响,因此可以通过改变降温速度测试不同条件对样品结构的影响。达到-40℃以后,样品稳定10分钟,为了防止结冰,需要通入氮气。 以角频率10rad/s进行振荡应变扫描,应变范围0.001%至100%;用应变扫描可以研究粘弹性、确定表观屈服应力等。 测试结果

面团流变学特性的研究及应用资料

面团流变学特性的研究及应用 摘要:面团是多种食品的加工原料,其流变学特性对食品的加工制作有极大的影响,甚至起决定性作用,不同的食品对面团的流变学特性有不同的要求,本文研究了面团的流变学特性,列举了研究方法、仪器以及指标,介绍了面团流变学的研究意义,并对馒头、面条、饺子、饼干以及面包五种食品对面团的流变学特性进行了介绍描述。 关键词:面团;流变学特性;应用

1.食品流变学概述 流变学是研究物质形态和流动的学科。食品流变学主要研究作用于物体上的应力和由此产生的应变规律,是力、变形和时间的函数,主要研究的是食品受外力和形变作用的结构。通过对食品流变特性的研究,可以了解食品的组成、内部结构和分子形态等,能为产品配方、加工工艺、设备选型及质量检测等提供方便和依据。近年来由于食品的深加工性、工艺及设备设计的依据性等的需要,食品流变学的研究变得愈来愈广泛【1】。 食品流变特性在生活中随处可见,如打蛋和搅蛋过程中蛋液的流动特性、和面时面团的弹性和变形、花生酱的涂抹等【2】。通过对食品的流变性的研究,可将食品分为固体类食品、牛顿流体类食品、非牛顿流体类食品、粘弹性体类食品以及塑性液体类食品五大类。其中粘弹性体类食品是一类介于固态食品与液态食品之间的具有弹性特性又有粘性特性的粘弹性体。属于这一类食品的有米面粉团、淀粉团、冻凝胶等【3】。本文主要研究面团的流变性以及不同产品对面团流变特性的要求。 2.面团流变学的研究 2.1面团 小麦粉是各种各样面制品的基础原料,与水混合后,由于面筋的形成从而形成了具有黏弹性且具有一定流动性的面团,面团的这种黏弹性和流动性称为面团的流变学特性【4】。水在面团的黏弹性中有重要作用,若要形成很好的面团加水量一定要适中,过多或不足均无法形成良好的面团,面团质量的好坏直接影响产品的质量。当加适当水混匀时,蛋白质结合在一起形成连续的黏弹性面筋网状结构,此时淀粉与水合面筋的大分子网络形成连续的颗粒网状结构,这两个独立的网络和他们的相互作用形成了面团的流变学特性,在揉和过程中,脂类和其它成分均被揉和到面筋蛋白网络中。因此,面筋蛋白的含量和质量是影响面团及面制品品质的重要因素【5】。面筋蛋白根据是否溶于乙醇,可分为两类:麦谷蛋白和麦醇溶蛋白。麦谷蛋白决定小麦粉面团的弹性,而麦醇溶蛋白则影响面团延伸性【6】。 2.2面团流变特性研究的意义 在面食类食品加工中,面团的品质其决定性作用,面团流变学特性是小麦品质的指标之一,受面粉蛋白质含量、面筋含量等组成成分的影响, 它决定着小麦和其烘焙、蒸煮食品等最终产品的加工品质, 可以给小麦粉的分类和用途提供一个实际的、科学的依据。研究面团的流变学特性有着重要的意义:(1)面团的结构和性质直接由其品种的品质状况决定, 蛋白质含量和质量、淀粉的种类和组合、脂肪的结构和组成以及矿物质、维生素的多少都直接影响到面团的粉质、拉伸、揉混等特性;(2)面团的性质又直接影响到面包等制成品的

高物复习题第九章聚合物的流变性

如有你有帮助,请购买下载,谢谢! 1页 第九章 聚合物的流变性 一、 概念 1、牛顿流体: 2、非牛顿流体: 3、假塑性流体: 4、表观粘度: 5、韦森堡效应(包轴效应): 6、巴拉斯效应(挤出物胀大现象): 二、选择答案 1、下列聚合物中,熔体粘度对温度最敏感的是( C )。 A 、PE B 、PP C 、PC D 、PB 2、大多数聚合物熔体在剪切流动中表现为(B )。 A 、 宾汉流体, B 、假塑性流体, C 、膨胀性流体, D 、牛顿流体 3、聚合物的粘流活化能一般与(D )有关。 A 、温度 B 、切应力 C 、切变速率 D 、高分子的柔顺性 4、下列四种聚合物中,粘流活化能最大的为( D )。 A 、高密度聚乙烯, B 、顺丁橡胶, C 、聚二甲基硅氧烷, D 、聚苯乙烯 5、对于同一种聚合物,在相同的条件下,流动性越好,熔融指数MI 越(A );材料的耐 热性越好,则维卡软化点越( A )。 A 、高、高 B 、低、低 C 、高、低 D 、低、高 6、 下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是:(C ) A 、 毛细管粘度计 B 、旋转粘度计 C 、乌氏粘度计 D 、落球粘度计 三、填空题 1、假塑性流体的粘度随应变速率的增大而 减小 ,用幂律方程 表示时,n < 1。 2、聚合物熔体的弹性响应包括有 维森堡效应 , 巴拉斯效应 与 不稳定流动和熔体破裂 。 3、对于相同分子量,不同分子量分布的聚合物流体,在低剪切速率下,分子量分布 宽 的粘度高,在高剪切速率下,分子量分布 窄 的粘度高。 四、回答下列问题 1、就流动性而言,PC 对温度更敏感,而PE 对切变速率更敏感,为什么? 2、示意绘出聚合物熔体在宽切变速率下的流动曲线,并用缠结理论作出解释。 3、为什么涤纶采用熔融纺丝方法,而腈纶却采用湿法纺丝? 由于聚丙烯腈的熔点很高(318℃),分解温度(220℃)低于熔点,所以不能用熔融纺丝。由于聚对苯二甲酸乙二酯的熔点为260~270℃,低于分解温度(约为350℃), 可用熔融纺丝。 4、简述聚合物流体产生挤出物胀大效应的原因,以及温度、剪切速率和流道长径比对胀大的影响。 五、计算题 1、一种聚合物在加工中劣化,其重均分子量从1×106下降到 8×105。文加工前后熔融粘度之比是多少? 2、聚甲基丙烯酸甲酯试样,已知240o C 时粘度为200Pa·s ,试估算250o C 时和230o C 时的粘度。(已知聚甲基丙烯酸甲酯的粘流活化能为184kJ/mol ,T g 为100o C )

高聚物合成工艺学课程教学大纲

《高聚物合成工艺学》课程教学大纲 Polymer Synthesis technology 一、课程基本信息 学时:40 学分:2.5 考核方式:考试与平时成绩相结合;平时成绩占总成绩的30% 中文简介: 本课程为材料化学方向必修课程, 主要介绍了工业生产上合成高分子材料的新方法,重要品种的生产工艺技术;各种聚合方法进行工业化生产的特点、配方原理、流程组织原理和典型工业生产过程、聚合反应的基本化工单元及典型生产设备等内容。其主要任务是在学习该门课程以后,学生了解并掌握石油化工生产的简单有机物经聚合反应生产高分子化合物的基本原理、聚合方法、聚合生产工艺, 掌握向合成树脂、合成橡胶、合成纤维材料提供原料的生产工艺过程, 并为合成涂料、粘合剂、离子交换树脂、工程高分子材料、功能高分子材料等打下基础。 二、教学目的与要求 高聚物合成工艺学研究高分子的合成和制造工艺问题,主要涉及各种典型高分子材料聚合过程的实施方法和操作方式。通过本课程的学习,使学生掌握高聚物的各种典型合成方法的原理、工艺流程、主要的设备结构、基本工艺条件和关键的工艺技术问题,认识产品的质量要求和影响因素,了解安全生产、环境保护和工艺设计的有关问题。不仅要使学生获得高聚物合成工业的专业知识,而且更重要的是培养学生运用相关知识分析和解决实际问题的能力,为解决将来生产工艺和科学研究中的实际问题打下基础,同时培养学生严谨细致、实事求是的科学作风,使其逐步具备科技人员应有的素质。 三、教学方法与手段 1.突出重点,以课堂讲授为主,以聚合物种类-结构与性能-合成原理-合成工艺- 应用为主线,对课程中的重点着重讲解。 2.精讲多练,把现代教育多媒体技术运用到授课过程中,在教学过程中应注意理论联系实际,把教师讲授与课堂讨论相结合,通过实例提高学生分析问题解决问题的能力。 3.学以致用,把理论知识与生产生活和后续课程相结合。由于本课程实践性较强,因此采用启发式教学,培养学生思考问题、解决问题的能力;通过作业调动学生学习的主观能动性,培养学生的自学能力。 四、教学内容及目标

7.高聚物熔体的流变性质

第一章 高聚物熔体的流变性质 主要内容:(1)液体的流动类型 (2)高分子熔体的流动特征 (3)影响高聚物熔体粘度的因素 (4)高聚物熔体弹性效应的表现 (5)高聚物熔体粘度的测量方法 难点内容:弹性效应的理解 掌握内容:(1)牛顿流体和非牛顿流体的流动特征 (2)高聚物熔体的流动特征及影响流动温度的因素 (3)影响切粘度的结构因素及外在因素 理解内容:(1)高聚物熔体的流动机理 (2)高聚物熔体弹性效应的机理、现象及影响因素 了解内容:(1)高聚物熔体粘度的测量方法 (2)拉伸粘度的基本情况 §8 高聚物的基本流变性质 §8、1流变学的基本概念简介 一、流动的方式 1、速度方向 2、速度梯度方向 剪切流动 a 库爱特(拖流动) b 泊肃叶(压力流) 拉伸流动 速度方向平行速度梯度方向 二.流体的基本类型 γγ ? ==?=?=dt d dt dy dx dy dt dx dY dv 11 (1) 牛顿流体 στ=η·γ (η为常数) 熔体结构不变 (2) 非牛顿流体 表观粘度ηa = γ τ σ?

a. 胀塑流体 n k a γ γηστ? ? ==? γ↑ ηa b. 假塑性流体 στ=ηa γn (n<1) γ↑.ηa ↓ (剪切变稀) c. στ=σb + k γn 三.假塑性流体的基本特性 习题 1.名词解释 牛顿流体 非牛顿流体 假塑性流体 胀塑性流体 Bingham 流体 零切粘度 表观粘度 熔融指数 第一法向应力差 挤出胀大 真实粘度 2.大分子流动是如何实现的? 3.大分子流动的基本特征是什么? 4.流体流动的基本类型有哪些?分别用τ-γ、η-γ、lg τ-lg γ、lg η-lg γ曲线示意图。 5.分析假塑性流体流动的η-γ曲线,并从分子运动论的角度给予解释。

第五章 高聚物熔体的流变性(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 第五章 高聚物熔体的流变性 当温度超过流动温度T f 或熔点T m 时,高聚物处于粘流态, 并成为熔体。 熔体的流动,不仅表现出黏性流动(不可逆形变); 而且表现出弹性形变(可逆形变)。因此,称为流变性, 而流变学是研究材料流动和变形的科学。 一、 高聚物的流动机理 ● 小分子的流动过程:分子与空穴交换位置的过程; 流动阻力,即粘度:RT E Ae ηη?=, A 常数,ηE ?流动活化能; 由RT E A η η?+=ln ln ,求得ηE ? ● 高分子的流动过程,不可能按小分子机理(对应于整个分子 的空穴太大),只能通过链段的逐步位移过程来完成整个分子的 位移(只需链段大小的空穴)。 二、 高聚物的流动方式 流体的基本流变性-剪切流动,根据切应力στ与切变速率γ 间 的关系(流动曲线),将流体分为牛顿型和非牛顿型流体。

(1) 牛顿流体 dy dV ηστ=, dt d dy dx dt dt dx dy dy dV γ===)(1)(1 所以:γηστ =,牛顿流动定律 ● 牛顿流体的粘度仅与流体分子的结构和温度有关,与 στ或γ 无关;切应力与速度梯度成正比。 ● 小分子可看作是牛顿流体,但高聚物熔体和浓溶液并不 服从牛顿定律。 (2)非牛顿流体 ● 特点:粘度随στ、γ 或时间而变化,粘度非常数。 ● 根据流动曲线特征,非牛顿流体具有如下几种类型:

i) 宾汉塑性体 流动曲线为直线,但不通过原点,存在临界σ y 值,只有στ>σy时,才能流动。στ<σy时,不能流动,类似弹性体。 γη σ σ τ = - y ii) 假塑性体 特征:表观粘度随切变速率的增大而减小,即切力变稀。 绝大多数高聚物均属于这种体系,因此最重要。 στ与γ 之间不呈线型关系,定义其表观粘度为(流变曲线与原点直线斜率): γγ σ γ η ητ ) ( ) (= = a a η不完全反映高分子熔体不可逆形变的难易程度,而是塑性形变与弹性形变的汇合;

第九章聚合物的流变性

? = γ η τ 第九章 聚合物的流变性 一、 概念 1、牛顿流体: 牛顿流动定律: 凡流动时符合牛顿流动定律的流体称为牛顿流体。牛顿流体的粘度仅与流体分子的结构和温度有关,与切应力和切变速率无关。 2、非牛顿流体: 许多液体包括聚合物的熔体和浓溶液,聚合物分散体系(如胶乳)以及填充体系等并不符合牛顿流动定律,这类液体统称为非牛顿流体。 3、假塑性流体: 幂律方程:τ=K γn n=1牛顿流体 n<1假塑性流体 对于假塑性流体,随着切变速率的增加,流体粘度下降。 4、表观粘度: 在流动曲线上为某一切速率γ下与原点相连直线的斜率。 聚合物在流动过程中除了产生分子链之间的不可逆粘性形变外,还产生高弹形变,表观粘度不完全反映流体不可逆形变的难易程度,仅对其流动性的好坏作一个大致性相对的比较。表观粘度大则流动性差。 5、韦森堡效应(包轴效应): 爬杆效应:当聚合物熔体或浓溶液在容器中进行搅拌时,因受到旋转剪切的作用,流体会沿内筒壁或轴上升,发生包轴或爬杆现象。 爬杆现象产生的原因:法向应力差 6、巴拉斯效应(挤出物胀大现象): 挤出胀大现象:当聚合物熔体从喷丝板小孔、毛细管或狭缝中挤出时,挤出物的直径或厚度会明显地大于模口尺寸,有时会胀大两倍以上,这种现象称作挤出物胀大现象,或称巴拉斯(Barus)效应。

二、选择答案 1、下列聚合物中,熔体粘度对温度最敏感的是(C )。 A、PE B、PP C、PC D、PB 2、大多数聚合物熔体在剪切流动中表现为(B )。 A、宾汉流体, B、假塑性流体, C、膨胀性流体, D、牛顿流体 3、聚合物的粘流活化能一般与(D )有关。 A、温度 B、切应力 C、切变速率 D、高分子的柔顺性 4、下列四种聚合物中,粘流活化能最大的为(D )。 A、高密度聚乙烯, B、顺丁橡胶, C、聚二甲基硅氧烷, D、聚苯乙烯 5、对于同一种聚合物,在相同的条件下,流动性越好,熔融指数MI越();材料的耐 热性越好,则维卡软化点越(A )。 A、高、高 B、低、低 C、高、低 D、低、高 6、下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是:(C) A、毛细管粘度计 B、旋转粘度计 C、乌氏粘度计 D、落球粘度计 三、填空题 1、假塑性流体的粘度随应变速率的增大而降低,用幂律方程τ=Kγn表示时,n <1。 2、聚合物熔体的弹性响应包括有法向应力效应(韦森堡效应),挤出物胀大(巴拉斯效应)与不稳定流动。 3、对于相同分子量,不同分子量分布的聚合物流体,在低剪切速率下,分子量分布宽的粘度高,在高剪切速率下,分子量分布窄的粘度高。 4、韦森堡效应和巴拉斯效应现象都是聚合物熔体的弹性表现。 四、回答下列问题 1、就流动性而言,PC对温度更敏感,而PE对切变速率更敏感,为什么? 答:PC为刚性分子,改变物象比较难,η随切变速率的变化不大。分子间作用力大,△E η大,温敏性,即粘度对温度敏感,加工过程采用提高温度的方法来调节流动性。 PE为柔性分子,△Eη小,η对T不敏感。由于柔性分子容易改变构象,破坏缠结;η随切变速率的下降明显,呈“切敏性”,切敏性聚合物(柔性高分子)采用提高切变速率(切应力)的方法来调节流动性。 2、示意绘出聚合物熔体在宽切变速率下的流动曲线,并用缠结理论作出解释。

聚合物合成工艺学各章重点及要点模板

聚合物合成工艺学各章重点及要点 部分内容不全, 大家自己看书 第一章绪论 1.高分子化合物的生产过程及一般组合形式 原料准备与精致, 催化剂配置, 聚合反应过程, 分离过程, 聚合物后处理过程, 回收过程 2.聚合反应釜的排热方式有哪些 夹套冷却, 夹套附加内冷管冷却, 内冷管冷却, 反应物料釜外循环冷却, 回流冷凝器冷却, 反应物料部分闪蒸, 反应介质部分预冷。第二章聚合物单体的原料路线 1.生产单体的原料路线有哪些? ( 教材P24-25) 石油化工路线, 煤炭路线, 其它原料路线( 主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料) 2.石油化工路线能够得到哪些重要的单体和原料? 并由乙烯单体能够得到哪些聚合物产品? ( 教材P24-25、P26、P31) 得到单体和原料: 乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。得到聚合物: 聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。 3. 合成聚合物及单体工艺路线 第三章自由基聚合生产工艺 § 3-1自由基聚合工艺基础

1.自由基聚合实施方法及选择 本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合。聚合方法的选择只要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本。 2.引发剂及选择方法, 调节分子量方法 种类: 过氧化物类、偶氮化合物, 氧化还原体系。 选择方法: ( 1) 根据聚合操作方式和反应温度条件, 选择适当分解速度的引发剂。( 2) 根据引发剂分解速度随温度的不同而变化, 故根据反应温度选择适引发剂。( 3) 根据分解速率常数选择引发剂。( 4) 根据分解活化能选择引发剂。( 5) 根据引发剂的半衰期选择引发剂。 分子量调节方法: 控制引发剂用量、控制反应温度、选择适当分子量调节剂。 § 3-2本体聚合生产工艺 1.本体聚合传热方法、排热措施 排热措施: 采用预聚、后聚分步聚合法; 反应达到一定转化率就分离出聚合物; 较低温度, 较低引发剂浓度下反应; 紫外线或辐射引发聚合; 强化聚合设备的传热。 § 3-3悬浮聚合生产工艺 1.悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例, 以及它们的作用机理。( 教材P53-54) 保护胶类分散剂: 天然高分子化合物及其衍生物( 例如明胶、淀粉、纤维素衍生物) 、合成高分子化合物( 例如部分水解度的

第五章 高聚物熔体的流变性

第五章 高聚物熔体的流变性 当温度超过流动温度T f 或熔点T m 时,高聚物处于粘流态, 并成为熔体。 熔体的流动,不仅表现出黏性流动(不可逆形变); 而且表现出弹性形变(可逆形变)。因此,称为流变性, 而流变学是研究材料流动和变形的科学。 一、高聚物的流动机理 ● 小分子的流动过程:分子与空穴交换位置的过程; 流动阻力,即粘度:RT E Ae ηη?=, A 常数,ηE ?流动活化能; 由RT E A η η?+=ln ln ,求得ηE ? ● 高分子的流动过程,不可能按小分子机理(对应于整个分子 的空穴太大),只能通过链段的逐步位移过程来完成整个分子的 位移(只需链段大小的空穴)。 二、高聚物的流动方式 流体的基本流变性-剪切流动,根据切应力στ与切变速率γ&间 的关系(流动曲线),将流体分为牛顿型和非牛顿型流体。

(1) 牛顿流体 dy dV ηστ=, dt d dy dx dt dt dx dy dy dV γ===)(1)(1 所以:γηστ&=,牛顿流动定律 ● 牛顿流体的粘度仅与流体分子的结构和温度有关,与 στ或γ&无关;切应力与速度梯度成正比。 ● 小分子可看作是牛顿流体,但高聚物熔体和浓溶液并不 服从牛顿定律。 (2)非牛顿流体 ● 特点:粘度随στ、γ&或时间而变化,粘度非常数。 ● 根据流动曲线特征,非牛顿流体具有如下几种类型: i) 宾汉塑性体 流动曲线为直线,但不通过原点,存在临界σy 值,只有 στ>σy 时,才能流动。στ<σy 时,不能流动,类似弹性体。

γησστ&=-y ii) 假塑性体 特征:表观粘度随切变速率的增大而减小,即切力变稀。 绝大多数高聚物均属于这种体系,因此最重要。 στ与γ&之间不呈线型关系,定义其表观粘度为(流变曲线与原点直线斜率): γ γσγηητ&&&)()(==a a η不完全反映高分子熔体不可逆形变的难易程度,而是塑性形变 与弹性形变的汇合; 而流变曲线任一点的斜率为稠度或微分粘度(切线): γσητ& d d c = iii) 膨胀体 特征:表观粘度随切变速率的增大而增大,即切力变稠。 悬浮体系、高聚物熔体-填料体系都属于膨胀体。 表观粘度的表征同上。 (3)非牛顿流体的幂律方程 n K γστ&=, m k τσγ=&(工程上常用) K :流体的稠度;n :流变指数;二者是与材料相关的非牛顿参数 k :流动系数,k=1/K ,m=1/n ,幂律方程仅适合于中等γ&范围 此时,表观粘度:1)(-===n n a K K γγγγηη&& && 流变指数n 表示非牛顿流体与牛顿流体的偏差: n=1,牛顿流体;n>1,膨胀流体;n<1,假塑性流体。

聚合物合成工艺学作业

1.1.用方块图表示高分子合成材料的生产过程用方块图表示高分子合成材料的生产过程用方块图表示高分子合成材料的生产过程,,说明每一步骤的主要特点及意义。 2.2.如何评价生产工艺合理及先进性。 如何评价生产工艺合理及先进性。3.3.开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些? 开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些?4.4.简述石油裂解制烯烃的工艺过程。 简述石油裂解制烯烃的工艺过程。5.5.如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体? 如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体?6.6.如何由石油原料制得芳烃?并写出其中的主要化学反应及工艺过如何由石油原料制得芳烃?并写出其中的主要化学反应及工艺过程。 第三章思考题 1.1.简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点。 简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点。3.3.在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量, ,举例说明常用的分子量调节剂。 5.5.自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例,以及它们的作用机自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例,以及它们的作用机理。 7.7.自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响。 自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响。8.自由基乳液聚合中乳化剂的分类并举例说明,并简述不同乳化剂的稳定性作用原理。

1.简述阴离子聚合、阳离子聚合的工业应用。 2.什么是Ziegler-Natta催化剂,它的组成如何。 3.复习配位聚合生产工艺。 第五章思考题 比较熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚的工艺特点。 1.1.比较熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚的工艺特点。 线型缩聚反应的终点如何控制? 2.2.线型缩聚反应的终点如何控制? 在熔融缩聚和界面缩聚中如何控制缩聚物的分子量? 3.3.在熔融缩聚和界面缩聚中如何控制缩聚物的分子量? 第六章思考题 ,对比聚氨酯泡沫塑料的生产工艺有一步法及两步法两种, 1.聚氨酯泡沫塑料的生产工艺有一步法及两步法两种 两种方法的特点,,并说明为什么一步法是目前的主要生产 两种方法的特点 方法。 2.由聚氨酯橡胶结构与物性的关系出发考虑如何合成性能 优异的聚氨酯橡胶? 3.聚氨酯的定义和反应通式。 4.从分子结构进行分析说明为什么异氰酸酯具有很高的反 应活性。 5.分别举例说明合成聚氨酯的原料异氰酸酯、多羟基化合 物、扩链剂、催化剂的类型。 6.从大分子结构方面阐述聚氨酯为什么会有广泛的应用和

高聚物合成工艺学作业思考题

第一章绪论 第二章生产单体的原料路线1.生产单体的原料路线有哪些?

2.石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料?简述石油化工路线裂解生产乙烯单体的过程,并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品? 聚合物产品:聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。 第三章自由基聚合生产工艺 1.简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点。

2.举例说明自由基聚合引发剂的分类,在高聚物生产中如何选择合适的引发剂。 3.在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量,举例说明常用的分子量调节剂。

4.自由基本体聚合生产用到的聚合反应器的类型和特点。 5.自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例,以及它们的作用机理。 6.简述自由基悬浮聚合生产工艺。 7.自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响。

8.自由基乳液聚合中乳化剂的分类并举例说明,并简述不同乳化剂的稳定性作用原理。 9.自由基乳液聚合生产中常用的破乳方法有哪些。 第四章离子聚合与配位聚合生产工艺 1.简述阴离子聚合、阳离子聚合的定义和主要特点,以及在工业上的应用。 (1)阴离子聚合:单体在阴离子作用下,活化为带负电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应,统称为阴离子聚合反应。 特点:不存在链终止过程,活性链寿命很长;链增长反应是通过单体插入到离子对中间完成的;溶剂及溶剂中的少量杂质不会影响链增长过程,而是影响反应速度和链增长模式。 工业应用:a. 合成分子量甚为狭窄的聚合物。b.反应结束时加入终止剂,合成某些具有适当功能团端基的聚合物。c.利用先后加入不同种类单体进行阴离子聚合的方法合成AB型、多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物。 (2) 阳离子聚合:单体在阳离子作用下,活化为带正电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应,统称为阳离子聚合反应。 特点:快引发,快增长,易转移,难终止。 工业应用:a.聚异丁烯:在阳离子引发剂AlCl3、BF3等作用下聚合,可改变反应条件得到不同分子量的产品。异丁烯与少量异戊二烯的共聚物称作丁基橡胶。b.聚甲醛:三聚甲醛与少量二氧五环经阳离子引发剂AlCl3、BF3等引发聚合。用作热熔粘合剂、橡胶配合剂。c.聚乙烯亚胺:主要是环乙胺、环丙胺等经阳离子聚合反应。用作絮凝剂、粘合剂、涂料以及表面活性剂。 2.什么是Ziegler-Natta催化剂,它的组成如何。

高分子熔体流动不稳定性及壁滑现象

第九章高分子熔体流动不稳定性及壁滑现象 在前面讨论的高分子成型加工过程和流变测量中,都不加证明地假定高分子液体的流动,均为稳定的连续流动。同时提出“管壁无滑移假定”。正是在这些基本假定基础上,得到高分子液体在一些特定流场中的流动规律,了解并掌握了高分子液体基本的非线性粘弹性质。 然而在实际成型加工及流变测量中,物料流动状态受诸多因素影响,常常出现不稳定流动情形。许多情况下,流场边界条件存在一个临界值。一旦超越该临界值,就会发生从层流到湍流,从平整到波动,从管壁无滑移到有滑移的转变,破坏了事先假定的稳定流动条件。 研究这类熔体流动不稳定性及壁滑现象是从“否定”意义上讨论高分子的流变性质,具有重要意义。该问题的工程学意义是,当工艺过程条件不合适,会造成制品外观、规格尺寸及材质均一性严重受损,直接影响产品的质量和产率,严重时甚至使生产无法进行。 高分子流动不稳定性主要表现为挤出过程中的熔体破裂现象、拉伸过程(纤维纺丝和薄膜拉伸成型)中的拉伸共振现象及辊筒加工过程中的物料断裂现象等。熔体在管壁发生滑移与此类现象密切相关。可以肯定地说,这些现象与高分子液体的非线性粘弹行为,尤其是弹性行为有关,是高分子液体弹性湍流的表现。 1.挤出成型过程中的熔体破裂行为 1.1 两类熔体破裂现象 熔体的挤出破裂行为:在挤出过程中,当熔体剪切速率γ 超过某一临γ 时,挤出物表面开始出现畸变的现象。 界剪切速率 crit 表现为:最初表面粗糙,而后随γ (或切应力)的增大,分别出现波浪型、鲨鱼皮型、竹节型、螺旋型畸变,直至无规破裂(见图1-6)。 从现象上分,挤出破裂行为可归为两类: 一类称LDPE(低密度聚乙烯)型。破裂特征是先呈现粗糙表面,当挤出γ 超过临界剪切速率 γ 发生熔体破裂时,呈现无规破裂状。属于此 crit 类的材料多为带支链或大侧基的聚合物,如聚苯乙烯、丁苯橡胶、支化的聚二甲基硅氧烷等。

高聚物合成工艺学作业思考题

第一章绪论 第二章生产单体的原料路线 1. 生产单体的原料路线有哪些? 2.石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料?简述石油化工路线裂解生产乙烯单体的过程,并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品? 聚合物产品:聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。 第三章自由基聚合生产工艺 1.简述四种自由基聚合生产工艺的定义以及它们的特点和优缺点。 2.举例说明自由基聚合引发剂的分类,在高聚物生产中如何选择合适的引发剂。

3.在聚合生产工艺中如何控制产品的分子量,举例说明常用的分子量调节剂。 4.自由基本体聚合生产用到的聚合反应器的类型和特点。 5.自由基悬浮聚合生产中的分散剂种类并举例,以及它们的作用机理。 6.简述自由基悬浮聚合生产工艺。 7.自由基溶液聚合生产中溶剂聚合反应的影响。 8.自由基乳液聚合中乳化剂的分类并举例说明,并简述不同乳化剂的稳定性作用原理。 9.自由基乳液聚合生产中常用的破乳方法有哪些。 第四章离子聚合与配位聚合生产工艺 1.简述阴离子聚合、阳离子聚合的定义和主要特点,以及在工业上的应用。 (1)阴离子聚合:单体在阴离子作用下,活化为带负电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应,统称为阴离子聚合反应。 特点:不存在链终止过程,活性链寿命很长;链增长反应是通过单体插入到离子对中间完成的;溶剂及溶剂中的少量杂质不会影响链增长过程,而是影响反应速度和链增长模式。 工业应用:a. 合成分子量甚为狭窄的聚合物。b.反应结束时加入终止剂,合成某些具有适当功能团端基的聚合物。c.利用先后加入不同种类单体进行阴离子聚合的方法合成AB型、多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物。 (2) 阳离子聚合:单体在阳离子作用下,活化为带正电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应,统称为阳离子聚合反应。 特点:快引发,快增长,易转移,难终止。 工业应用:a.聚异丁烯:在阳离子引发剂AlCl3、BF3等作用下聚合,可改变反应条件得到不同分子量的产品。异丁烯与少量异戊二烯的共聚物称作丁基橡胶。b.聚甲醛:三聚甲醛与少量二氧五环经阳离子引发剂AlCl3、BF3等引发聚合。用作热熔粘合剂、橡胶配合剂。c.聚乙烯亚胺:主要是环乙胺、环丙胺等经阳离子聚合反应。用作絮凝剂、粘合剂、涂料以及表面活性剂。 2.什么是Ziegler-Natta催化剂,它的组成如何。 3.配位聚合生产工艺。 第五章缩合聚合生产工艺 1.分别简述线型缩聚物和体型缩聚物的定义、应用和生产方法。 2.简述四种线型缩聚物生产工艺的定义并比较它们的优缺点和应用范围。 3. 复习熔融缩聚生产工艺。 ●初期阶段反应:以单体之间、单体与低聚物之间的反应为主。 条件:可在较低温度、较低真空度下进行。 任务:防止单体挥发、分解等,保证功能基等摩尔比。 ●中期阶段反应:低聚物间的反应为主,有降解、交换等副反应。 条件:高温、高真空。 任务:除去小分子,提高反应程度,从而提高分子量。 ●终止阶段反应:反应已达预期指标。

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