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课程内容 Polymer Plus基本操作 五类聚合反应过程的模拟 间歇式反应器(RBatch)的应用 聚合物的物性 数据拟合的应用 Polymer Plus基本操作 1.确定所要模拟的过程:聚合过程 2.确定单元操作及单元操作之间的物流关系（画出所模拟过程的物料流程图) 3.确定所采用的单位制及结果中需要报告的内容(set up) 4.定义组分(component) 单体、链段、聚合物、及其它组分 选择构成聚合物的链段及希望看到的聚合物属性 选择催化剂及希望看到的催化剂属性 5.选择物性方法（properties) Poly- 6.输入进料的温度、压力、组成、流量(stream) 7.输入各个单元操作的操作条件或设备尺寸条件(block) 8.定义聚合反应 五类聚合反应 自由基聚合(free-radical polymerization) 配位聚合(Ziegler-Natta polymerization ) 离子聚合(ionic polymerization) 逐步聚合(step-growth polymerization) 乳液聚合(emulsion polymerization) 聚合方法 本体聚合(Bulk) 溶液聚合(Solution) 悬浮聚合(Suspension) 乳液聚合(emulsion) 课程目的 优化操作条件，改进工艺控制条件。 减少中、小试实验过程。 协助解决市场紧急要求牌号的开发。 缩短牌号切换时间，减少过渡产品量。 聚合物过程的组分 常规组分(Conventional) 链段 (Segment) 低聚物(Oligomer) 聚合物(Polymer) 基本概念 链段(链节)(Segment) ~CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2~ [CH2 CH2 ]n -CH2 -CH2 - 单体(Monomer) CH2 =CH2 基本概念 聚合度DP(Degree of polymerization) [CH2 CH2 ]n DP=M/Mo M:聚合物分子量 Mo :重复单元分子量 基本概念 数均分子量MWn MWn= Σ Nx ? Mx / ΣNx = Σ Xx ? Mx Nx：X聚体的分子数 Mx： X聚体的分子量 Xx： X聚体的分子分率 Mx： X聚体的分子量 基本概念 重均分子量MWw MWw= Σ Wx ? Mx / Σ Wx = Σ Yx ? Mx Wx：X聚体的重量 (Wx=Nx?Mx) Mx： X聚体的分子量 Yx： X聚体的重量分率 Mx： X聚体的分子量 基本概念 分布指数(PDI) 表示分子量分布的宽度 PDI= MWw/MWn 基本概念 熔点Tm(TMVK) 结晶聚合物的热转变温度 玻璃化温度Tg(TGVK) 无定型聚合物的热转变温度 分子量计算练习 一聚合物由由a、b、c三种聚合物链组成，聚合物中三种聚合物链的分子数分别为2、3、5mole， a、b、c的分子量分别为2000、10000、50000，求该聚合物的数均分子量MWn、重均分子量MWw和聚合物分布指数PDI 分子量计算练习 MWn= Σ Xx ? Mx=Xa ?Ma+ Xb ?Mb+ Xc ?Mc =2/(2+3+5)*2000+3/10*10000+5/10*50000 =28400 MWw= ΣYx ? Mx= Ya ?Ma+ Yb ?Mb+ Yc ?Mc = {2*2000/(2*2000+3*10000+5*50000)}*2000 +(3*10000/284000)*10000 +(5*50000/284000)*50000 =45098.59 PDI= MWw/MWn= 45098.59/ 28400=1.59 自由基聚合 低密度聚乙烯（LDPE） 聚氯乙烯（PVC） 聚苯乙烯（PS） 聚醋酸乙烯酯（PVAc) ABS树脂 （占聚合物总产量60%以上） 自由基的产生 由引发剂产生自由基 引发剂受热分解（偶氮类引发剂） 引发剂在催化剂作用下产生自由基 （氧化还原引发体系）