合成工艺学

单体的来源： 1.石油化工路线2.煤炭路线3.其他原料路线

生产过程：包括石油开采、石油炼制、基本有机合成、高分子合成、高分子合成材料成型等 活性高聚物：适当条件下，不发生链转移或链终止反应，而使增长的活性链直至单体耗尽仍保持活性的聚合物阴离子。形成条件：体系中无杂质；无链终止和链转移；单体不发生其他反应；溶剂为惰性；体系内浓度、温度均一；无明显链解聚反应。活性高聚物的应用：(1) 用于凝胶渗透色谱分级的分子量狭窄的标准试样。(2) 加入特殊试剂合成链端具有－OH、－COOH、－SH等功能基团的聚合物。(3) 利用先后加入不同种类单体进行阴离子聚合的方法合成AB型、多嵌段、星形、梳形等不同形式的嵌段共聚物。

高分子合成生产过程(1)原料准备与精制过程：包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程相设备。(2)催化剂(引发剂)配制过程：包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。(3)聚合反应过程：包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备。(4)分离过程：包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程与设备。(5)聚合物后处理过程：包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。(6)回收过程：主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。

2.1 石油化工路线

原油：从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油。

油田原油杂质成分：水，氯化钙，氯化镁等盐类危害：水---浪费燃料，盐----腐蚀设备 处理：脱水脱盐

石油分馏产品：原油经常压蒸馏a.轻质油：石油气汽油煤油柴油 b.重油经减压蒸馏：沥青柴油燃料油石蜡润滑油

石油裂解：在一定条件下，把分子量大, 沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。石油有热裂化和催化裂化两种。热裂解：目的:提高汽油的产量，缺点：温度过高，发生结焦现象。催化裂解：目的:提高汽油的质量和产量，催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）。 石油的催化重整：支链化:提高汽油质量，环化:生产芳烃，催化剂：Pt Re 。

石油经裂解、重整分离可以得到烯烃、丁二烯和芳烃、苯、甲苯、二甲苯等。它们是重要的基本有机原料，而烯烃中的乙烯、丙烯和丁二烯，则又是重要的单体。从这些基本有机原料可以合成各种单体。从而得到各种合成树脂与合成橡胶。

2.2煤炭原料路线

2.3其他原料路线

9.高压聚乙烯分子结构特点是怎么样形成的,对聚合物的加工性能有何影响? 答:高温状况下,PE分子间的距离缩短,且易与自由基碰撞反应,很容易发生

本分子链转移,支链过多,这种PE加工流动性好,.可以采取中空吹塑,注塑,挤出成型等加工方法,具有良好的

光学性能,强度,柔顺性,封合性,无毒无味,良好的电绝缘性

乳液聚合是单体和水在乳化剂作用下形成的乳状液中进行聚合反应的一种聚合物生产方法。反应体系主要由单体、水、乳化剂、引发剂和其他助剂所组成

乳化剂：使不溶于水的液滴与水形成稳定分散体系-乳化液的物质。

a. 一定量乳化剂存在时，通过搅拌形成的单体液滴表面会吸附一层乳化剂分子，妨碍了单体液滴间的撞合，形成稳定的乳状液体系。

b. 乳化作用与真正的溶解作用是不同的，稳定的乳状液由不互溶的分散相和分散介质所组成。

c. 乳状液的稳定性是有条件的。乳化剂的存在抑止或阻碍了分散相的聚集。

悬浮聚合是将单体在强烈机械搅拌及分散剂的作用下分散、悬浮于水相当中，同时经引发剂引发聚合的方法。

悬浮聚合体系中，单体一般作为分散相，水一般为连续相。

不溶于水的油状单体在过量水中经剧烈搅拌可在水少生成油滴状分散相。它是不稳定的动态平衡体系，油珠逐渐变粘稠有凝结成块的倾向，为了防止粘结，水相中必须加有分散剂又叫悬浮剂。

●聚异丁烯：在阳离子引发剂AlCl3、BF3等作用下聚合，可改变反应条件得到不同分子量的产品。异丁烯与少量异戊二烯的共聚物称作丁基橡胶。 ●

配位聚合●定义：配位聚合反应是烯烃单体的碳-碳双键与引发剂活性中心的过渡元素原子的空轨道配位，然后发生位移使单体分子插入到金属-碳之间进行链增长的一类聚合反应。

1.离子聚合生产工艺特点

向单体链

(1) 对溶剂要求

a. 从离子对的稳定和引发剂考虑，使用弱极性溶剂和低温条件。 b. H2O和杂质对引发剂和影响大，所以溶剂纯度要求高。 (2)溶剂的选择

a. 溶剂的极性大小、溶剂化能力。

b. 对聚合增长链活性中心不发生链终止或链转移等反应。 c. 不影响引发剂活性，杂质少。

d. 考虑不同溶剂对聚合反应速度、聚合物结构发生的影响。 e. 具有适当的熔点和沸点，在聚合温度下保持流动状态。 f. 对单体、引发剂(催化剂)和聚合物的溶解能力。 g. 成本、毒性、污染等因素。

(3)反应温度：影响聚合速度、产率、聚合度、结构规整度以及副反应等。 (4)产品分子量及分布

a. 链终止方式：仅可能发生单分子链终止，或活性中心转移链终止。 b. 如有较多杂质，产物分子量低。

c. 高纯度时，则产品分子量增长程度相同，分子量分布窄。阴离子聚合可生产分散指数接近1.0的单分散产品。

2. 配位聚合生产工艺特点 (1)催化剂

(2)空间位阻效应

对于相同催化剂体系，不同单体类型不影响活性中心的数目，但空间位阻影响链增长速度常数。

(3) 反应温度：聚乙烯80-150oC，聚丙烯65-80oC。

(4)氢对链增长速度的影响：在一些催化剂体系，氢压力增加则聚合速度加快，最后达一极限值。原因是在高浓度单体和分子氢条件下，可创造新的活性中心从而提高反应速度。 (5)产品分子量分布

配位聚合所得聚合物分子量分布宽，分布指数通常大于10。共聚反应所得共聚物的非均一性也很大。