聚合反应工程基础.ppt

I 1  聚合反应工程基础 浙江大学材料与化学工程学院 李伯耿 吴林波 （bgli@zju.edu.cn, wulinbo@zju.edu.cn） 2005.9 I 2 化学工程 （三传一反） 传递过程 单元操作 化学反应工程 高分子化学 高分子物理 聚合反应工程 聚合物加工工程 高分子科学与工程 聚合反应工程 I 3 聚合反应速度 聚合物分子量及其分布 共聚物组成及其分布 聚合物粒径及粒径分布 均相自由基均聚 均相自由基共聚 非均相自由基聚合 连续聚合 缩合聚合 流动与混合的影响 聚合反应器中的传热与传质 聚合反应器的设计与放大 聚合过程的调控(稳定性） 聚合过程的开、停车 聚合过程的优化 基本问题： Modeling？ Computable！ Designable！ Operable！ Controllable！ Black box (experiential) model Mechanism-based model I 4 主要内容 第一章 绪论 第二章 均相聚合动力学建模 第三章 均相连续聚合反应动力学 第四章 非均相聚合反应动力学 第五章 共聚合反应动力学 第六章 聚合过程的稳定性及优化 I 5 陈甘棠著，《聚合反应工程基础》，中国石化出版社，1991 史子瑾主编，《聚合反应工程基础》，化学工业出版社，1991 C.McGreavy(Ed),“Polymer Reactor Engineering”,Blackie Academic Professional,1994 N.A.Dotson et al., “Polymerization Process Modeling”, VCH, 1996 主要参考书目 I 6 1.1 聚合反应工程的高分子科学基础 1.2 聚合反应工程的化学工程基础 1.3 聚合反应工程研究的基本问题 第一章 绪论 I 7   1.1.1 高分子化合物的分类与命名 1.1.2 高分子化合物的基本特点 1.1.3 聚合反应与聚合物的分子设计 1.1.4 聚合过程的基本特点 1.1.5 聚合物材料与化工的发展展望 1.1 聚合反应工程的高分子科学基础 I 8 天然大分子： 蛋白质 DNA、RNA 纤维素 淀粉 天然橡胶 …… 合成大分子：人工合成的大分子 酚醛树脂 聚氯乙稀 尼龙 丁苯橡胶 …… 1.1.1 高分子化合物的分类和命名 A. 分类(classification) 1) 根据高分子化合物的来源分 Macromolecule大分子 Polymer聚合物、高分子 High Polymer高聚物 I 9 A. 分类(classification) 2) 根据产品的性能和用途分 塑料（Plastics） 橡胶（Rubber） 纤维（Fiber） 涂料（Coating, Paint） 胶粘剂（Adhesive） 称为“三大合成材料”，产量大，应用面广。 1.1.1 高分子化合物的分类和命名 功能高分子（Functional, 生物医用高分子、光电功能高分子、分离功能高分子、……） 智能高分子（Smart Polymers) I 10 3）根据高分子的主链结构分类 碳链聚合物(carbon chain) 大分子主链完全由碳原子组成,绝大部分烯类、双烯类聚合物属于这一类，如：PE，PP，PS，PVC等。 1.1.1 高分子化合物的分类和命名 I 11 杂链聚合物(heterochain) 大分子主链中除碳原子外，还有O、N、S等杂原子，如：聚酯(polyester)、聚酰胺(polyamide)、聚氨酯(polyurethane)、聚醚(polyether)等。 1.1.1 高分子化合物的分类和命名 I 12 元素有机聚合物(elemento-organic) 大分子主链中没有碳原子，主要由Si、B、Al、O、N、S、P 等原子组成，侧基则由有机基团组成，如：硅橡胶等。 无机高分子 主链和侧链均无碳原子，如：硅酸盐等。 1.1.1 高分子化合物的分类和命名 I 14 B. 命名 1. 习惯命名法: 1)以单体名称为基础命名 均聚物：“聚（Poly）”＋单体名，如： 乙烯 聚乙烯 (Polyethylene,PE) 甲基丙烯酸 甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate, PMMA) 也有以假想单体为基础命名，如聚乙烯醇(polyvinyl alcohol) 乙烯醇为假想的单体，聚乙烯醇实际上是聚醋酸乙烯(polyvinyl acetate)的水解产物。