聚合物合成工艺学每章重点整理第1页，共30页，星期日，2025年，2月5日简述石油化工路线裂解生产乙烯单体的过程，由乙烯单体可以得到那些聚合物产品？1）过程：沸点在350℃左右以下的液态烃，在稀释剂水蒸气的存在下，于750~820℃高温热裂解化为低级烯烃、二烯烃。为了减少副反应，提高烯烃的收率，液态烃在高温裂解区的停留时间为0.2~0.5s。水蒸气的稀释目的在于减少烃类的分压，以抑制副反应并减轻结焦的速度。2）得到的产品：聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂等。石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？1）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；2）用它们作原料进行高温裂解，得到的裂解气经分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等；3）产生的液体经加氢后催化重整使之转化为芳烃，经萃取分离可得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物；4）可将它们直接用作单体或进一步经化学加工以生产出一系列单体。第2页，共30页，星期日，2025年，2月5日本体聚合的主要优缺点：优点：1本体聚合是四种方法中最简单的方法，无反应介质，产物纯净，适合制造透明性好的板材和型材。2后处理过程简单，可以省去复杂的分离回收等操作过程，生产工艺简单，流程短，所以生产设备也少，是一种经济的聚合方法。3反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续化，生产成本比较低。缺点：1放热量大，反应热排除困难，不易保持一定的反应温度。2单体是气或液态，易流动。聚合反应发生以后，生成的聚合物如溶于单体则形成粘稠溶液，聚合程度越深入，物料越粘稠，甚至在常温下会成为固体。3任何一种单体转化为聚合物时都伴随有体积的收缩。4聚合物粒子的形态和结构会受到影响，非均相聚合过程所生成的产物，聚合物粒子是不透明的，外表比较粗糙，内部有一些孔隙。第3页，共30页，星期日，2025年，2月5日本体聚合中改进生产工艺采用的方法：1加入一定量的专用引发剂调节反应速率;2采用较低的反应温度，使放热缓和;3反应进行到一定转化率，粘度不高时就分离聚合物;4分段聚合，控制转化率和“自动加速效应”;5改进和完善搅拌器和传热系统以利于聚合设备的传热;6采用“冷凝态”进料及“超冷凝态”进料;7加入少量内润滑剂改善流动性。有机玻璃（PMMA）生产工艺（单体预聚灌模法）：1第一步预聚：搅拌将各组份混合均匀，升温至85℃，停止加热。调节冷却水，保持釜温在93℃以下，反应到粘度达到2000厘泊左右，具体根据操作要求而定。过滤，预聚浆储藏于中间槽。2第二步浇模：先用碱液、酸液、蒸馏水洗清并烘干硅玻璃平板二大块，按所需成品厚度，在二块玻璃中间垫上一圈包有玻璃纸的橡胶垫条，用夹具夹好，即成一个方形模框，把一边向上斜放，留下浇铸口，把预聚浆灌腔，排出气泡，封口。3第三步聚合：把封合的模框吊入热水箱（或烘房），根据板厚分别控制温度在25～52℃，经过10～160小时，到取样检查料源硬化为止，用接蒸汽加热水箱内水至沸腾，保持二小时，通水慢慢冷却到40℃，吊出模具，取出中间有机玻璃板材，去边，裁切后包装。第4页，共30页，星期日，2025年，2月5日单体预聚灌模法的主要优点：（1）在预聚釜内进行单体的部分聚合，可以减轻模具的热负荷；缩短单体在模具内的聚合时间，提高生产效率，保证产品质量；（2）使一部分单体在模具外先行聚合，减少了其在模具内聚合时的收缩率；（3）增加粘度，从而减少在模具内的泄漏现象；（4）克服溶解于单体中氧分子的阻聚作用。单体预聚灌模法的主要缺点：在制造不同厚度的板材时要求，预聚浆的聚合程度也有所不同；预聚浆粘度大，难以除去机械杂质和气泡。高聚物生产过程的特点：1要求单体具有双键和有活性的官能团，分子中含有碳碳双键及两个或两个以上的官能团，通过分子中双键和活性官能团，生成高聚物。2不同的产品具有不同的反应过程，控制分子量和分子结构的方法也不一样。3生产过程中聚合或缩聚反应的热力学和动力学不同于一般有机反应；4生产的品种多，生产工艺流程差别大；5聚合反应体系中物料有的是均相体系，有的是非均相体系，而且反应过程中也有相态变化；6整个生产过程都由统一的反应过程。第5页，共30页，星期日，2025年，2月5日气相本体聚合——高压聚乙烯生产:1)乙烯气相本体聚合的特点：聚合热大、聚合转化率低、反应器内压力高、易发生链转移、存在一个压力