高聚物合成工艺课后题答案.pdfVIP

1生产单体的原料路线有哪几种？试比较它们的优缺点？

答:①石油路线：目前最主要的单体原料路线②煤炭路线：乙炔，电石

生产需大量电能，经济上不合理，由于我国历史原因和资源情况，乙

炔仍是高分子合成的工业的重要原料。③可再生资源路线，原料不充

足，成本高，但充分利用自然资源，变废为宝的基础上，小量生产某

些单体出发点还是可取的。

2、如何有C馏分制取1，3丁二烯？

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①用C馏分分离出来的丁烯进行氧化脱氢制取②将裂解气分离得到的

4

C馏分用PM下进行萃取蒸馏抽提制取。

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第三章本体聚合

1、简述高压聚乙烯工艺流程

答：精制的乙烯进入一次压缩（一级）；来自低压分离的循环乙烯与相

对分子量调节剂混合后，进入一次压缩机入口，压缩至250MPa，然后

与来自高压分离器循环乙烯混合后进行二级压缩；冷却单体进入聚合

反应器，引发剂溶液用高压泵送入进料口或直接进入气相聚合；然后

高压分离、低压分离挤出切粒，未反应单体分离循环使用。

2、高压PE有哪两种主要工艺路线？各有什么特点？

管式反应器进行、反应釜中进行两条主要工艺路线

管式反应器反应中：物料在管内呈柱塞状流动，无返混现象，反应温

度沿反应管长度而变化，得高压聚乙烯分子量分布较宽，耐高压。无

搅拌系统，长链分枝少。生产能力取决于反应管参数。

釜式反应器：物料可充分混合，反应温度均匀，还可分区操作。耐高

压不如管式，反应能力可在较大范围内变化，反应易控制。PE分布窄，

长链分枝多。

3、高压PE合成反应条件比较苛刻，具体条件如何？为什么采用这样

的工艺条件？

反应温度设在150℃~330℃，原因有二：①乙烯无任何取代基，分子

结构对称，纯乙烯在350℃以上爆炸性分解，从安全角度，避免因某

些特殊不可预知的因素造成温度上升，引发事故，故使T＜330℃②PE

熔点为130℃，当T＜130℃时造成大量PE凝固，堵塞管道，同样造成

反应难以进行，造成事故，故最低温度不低于130℃，一般温度大于

150℃。

反应在低压下进行，原因：乙烯常压下位气体，分子间距离远，不易

反应，压缩后，分子间距离显著缩短，极大增加了自由基与单体分子

之间碰撞几率，易反应，在100~300MPa下，CH接近液态烃，近似不

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可压缩状态，其次T上升，需压力也增加，才能使PE与单体形成均相

状态，保持反应顺利进行。

转化率15～30%：明显低于其他单体本体聚合，f造成大量乙烯需要循

环使用。—CH高，热容小，f提高1%，温度上升12~13℃，如果反应

热不能及时移除，极易造成温度急剧上升，从而造成爆炸发生，故一

般提高f困难，另外提高f，PE含量，易发生分相，需更高压力才

能保持均相f上升困难。

4、本体法聚合工艺常需分段，为什么？试以本体法啊VC聚合工艺为

例分析。

首先分段聚合原因：①从工程上，预聚时粘度低流动性高，对反应器

要求不高，后聚时粘度高，流动性差，对搅拌器要求很高②机理上，

预聚时转化率不高，粘度不大，聚合热易排出，可采用较高温度下较

短时间内，利用搅拌加速反应，以使自动加速现象提前到来，缩短了

聚合周期，提高了效率。后期，降低温度，？降低，充分利用自动加

速现象，使反应基本上在平稳条件下进行，避免由于自动加速现象而

造成局部过热，既保证了安全生产又保证了质量。

其次，对PVC而言，当f小于20%物料固液共存，而f≥40时表现为

干燥粒子，不同f物料呈现不同相态，对传质、传热要求明显不同，

对反应器要求也不同，故采用了分段聚合。

5、简要讨论本体聚合的工艺特点

杂质少，产品纯净；工艺流程相对较短，所需设备少；反应器要求相

对较高，反应热移除相对困难；单程转化率相对较低，多采用分段聚

合；产物分子量分布相对较宽，反应后期传热传质困难，凝胶效应严

重。

6、自由基聚合引发剂有哪些种类？如何进行选择？其中过氧类有哪些

类型？

过氧化物类、偶氮类、氧化还原体系等。过氧类有烷基过氧化氢类、

过氧酸类、过氧化二烷基、过氧化二酰基、过氧化碳酸二酯类、过氧

化磺酸酯类氢过氧化物等。选择方法根据分解活性能、分解速度常数

选择。①根据聚合方法选取，悬浮、本体、溶液聚合选择油溶性引发

体系，乳液聚合选择水溶性引发体系。根据操作方式和反应温度，间

歇聚合依据反应时间，