《聚合物制备工程》第1章绪论试题及答案.doc

第一章绪论

聚合物生产过程

1.聚合物生产过程的基本内容包括什么？

2.聚合物制备工程的内容主要包括哪些方面？

3.举例说明如何选择某种聚合物的聚合实施方法？

4.如何评价生产工艺合理及先进性。

5.思考题：开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？

6.思考题：是否存在从聚合物单体到聚合物材料制品的最简化路线？举例说明。

聚合物工业与可持续发展

1.三烯、三苯是哪些化学品？简述三烯、三苯和乙炔的来源。

2.聚合物工业的原料来源有哪些及其分类（是否属于可再生资源）？

3.思考题：如何实现聚合物工业的可持续发展？

4.思考题：可降解聚合物材料有哪些种类？此类材料的发展和使用具有哪些意义?

参考答案

聚合物生产过程

1.聚合物生产过程的基本内容包括什么？

答:任何聚合物的生产过程的都基本包括：生产准备，催化剂配制，聚合过程和后处理及回收四大过程。

①生产准备过程包括原料准备、公用工程的准备。

②催化剂的配制过程主要指催化剂的制备或配制与溶解；

③聚合过程是聚合物生产过程的核心，是决定产品质量的重要工序或过程；

④后处理过程相当复杂和繁多，尤其对于生产固体聚合物的生产过程，因采用的聚合实施方法不同，采用的后处理方式也不一样。但归纳起来不外乎有：分离工序、脱挥工序、脱灰工序、干燥工序、添加助剂(防老剂、增塑剂、加工助剂等)、产品形状处理工序(造粒、压块、切片)，对于直接使用乳液的场合还需加润湿剂、消泡剂。除此之外聚合物后处理过程还包括，单体和溶剂的回收与精制工序。

2.聚合物制备工程的内容主要包括哪些方面？

答：聚合物制备工程是以高分子材料科学与化学工程学为理论基础的工程学科；其生产加工的对象包括对天然高分子材料的改性和人工合成高分子材料的工业化生产。

聚合物制备工程包括的内容是合理设计及选用最佳的聚合实施方法，合理设计及选用相应的反应器，合理选择原料、催化剂的制备或精制工序，合理地选择或设计后处理工序设备，过程的优化或系统化及其控制方法以及三废处理等工序设备的设计等。

3.举例说明如何选择某种聚合物的聚合实施方法？

答:目标聚合物采用何种方法(何种聚合历程何种聚合实施方法)生产首先是由单体的性质决定：单体的结构性质决定其是进行逐步聚合还是进行连锁聚合，进一步决定是进行阴离子聚合、阳离子聚合、配位阴离子聚合还是自由基聚合。其次单体水溶性大小又进一步决定是进行水溶液聚合还是进行溶液聚合，是进行正相悬浮(乳液)聚合还是进行反相悬浮(乳液)即单体的性质首先决定可采用的聚合历程，在可进行多种历程下，再看所用引发剂的性质如何，若在满足产品性能的前提下有多种聚合历程，应优先选择投资少、工艺简单的工艺，在催化剂体系决定后，再选择出合理的具体实施方法。如丁二烯虽可进行阴离子聚合、配位阴离子聚合及自由基聚合，但若采用自由基聚合，产物凝胶含量非常大，根本不能作为橡胶使用，因此只能从前两个历程进行考虑。故现在有锂系顺丁橡胶和镍系顺丁橡胶，均因两种催化剂的性质(遇水失活甚至爆炸)和产品的性能(高分子量的橡胶)，决定其只能用溶液聚合，而不能用本体聚合的实施方法。另如，苯乙烯可采用阴离子聚合、阳离子聚合及自由基聚合，前两种历程存在操作控制难度高、投资大等，因此均采用控制难度低的自由基聚合，因自由基可以采用四种聚合实施方法，但目前多采用本体聚合或悬浮聚合为主。

总之，目标聚合物采用何种聚合实施方法，首先由单体的决定，其次由选择的催化剂的性质决定，然后再考虑产品的用途和性能来决定。

4.如何评价生产工艺合理及先进性。

答：生产工艺的合理与先进与否主要从下述几个方面进行评价：

①第一考察由该工艺生产出的产品的性能是否属于国际先进水平，在此基础上还要考察所拟定的工艺产能大小、多种牌号生产的套用性；一般规律是生产规模越大，目标产品的性能月难易控制或达到。

②其次考察原料的来源的容易，原料的成本，尽量采用石油天然气路线或可再生资源路线，尽量不使用煤化工路线。

③第三，要评价所拟定的工艺路线中的原料单耗大小、能源的单耗大小，必须选择效费比最高，资源消耗低、碳排放量的工艺路线。

④第四，在上述基础上确定合理的控制手段，对于生产规模大的产品的生产，尽量采用国际先进的控制系统和仪表，确保在投资合理前提下，提高自动化程度，减小人为操作的误差，保证产品质量的稳定。，

⑤第五，在前述的五项内容的基础上，优先选择生产过程中三废排放少的工艺路线，三废少的路线的基础上，选择投资少效率高的三废处理方法的工艺路线。确保整个项目具有最低或零生态影响。

5.思考题：开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？

答新产品的开发是一项综合化系统性极强的任务。要求开发者不仅掌握与高分子合成(高分子化学)和高分子应用(高分子物理)的知识，还需掌握