剂,构成均相体系,有可能消除自动加速效应。
2. 高效催化剂同一般络合催化剂主要区别何在?
高效催化剂:在原有聚合催化剂基础上,采用适当的方法把钛化合物(如TiCl4)分散在载体(如MgCl2)上,加入有效的活化剂(如三乙基铝),并采用适当的方法(如研磨法)和加入第三组分改进活性。所得催化剂有很高的活性。
一般络合催化剂:指通过配位作用而使反应物分子活化的催化剂。 主要区别在于高效催化剂能大规模的降低反应所需要的温度等条件,使大量本不是活化分子的分子成为活化分子,快速达到化学平衡状态。
3. 如何提高配位催化剂的效率?其理论依据何在?
研磨催化剂。
依据:(Ⅰ)提高催化剂的比表面和利用率。
(Ⅱ)通过添加内外络合剂提高PP的等规度。
4. 目前哪些高分子物是采用离子型和配位阴离子型合成工艺来生产的?写出反应式并注明所用催化剂。
离子型:聚甲醛(BF3、AlEt3)、氯化聚醚、丁基橡胶
配位型:HDPE、聚丙烯、顺丁橡胶……
5. 液相本体聚合法生产聚丙烯与溶剂法比较有哪些差别?
第九章 线型缩聚生产工艺
1. 在熔融缩聚中,可采用什么措施,以加快反应速度和提高缩聚物分子量?
答:a、保证原料配比等摩尔 b、保证原料纯度、无杂质 c、选用合适的催化剂 d、使反应温度控制在适当的范围 e、反应前期通入惰性气体,既能防止缩聚物氧化变色,又能降低副产物分压,后期抽真空,使小分子挥发。
2. 写出下列缩聚物的合成反应式,并说明缩聚方法。
1) 由对苯二甲酸和乙二醇经酯交换法合成涤纶。
2) 由己内酰胺开环聚合合成尼龙-6。
3) 由癸二胺和癸二酸经成盐合成尼龙-1010。
4) 由双酚A和光气合成聚碳酸酯。
5) 由顺丁烯二酸酐和二元胺经双马来酰亚胺合成聚酰亚胺。
6) 由均苯四甲酸二酐,4,4’-二氨基二苯醚为原料合成均苯型聚酰
亚胺。
7) 由对苯二甲酰氯和双酚A合成聚芳酯。
8) 由双酚A和4,4’-二氯二苯基砜合成聚砜。
3. 写出芳纶1313、芳纶1414和芳纶14的结构式,它们各由哪些重要原料合成?可用哪些实施方法?
4. 说明生产涤纶树脂的几种方法。
有酯交换法(DMT法)和直接酯化法(TPA法)
? 酯交换法
反应是在催化剂存在下进行的,催化剂多为乙酸锌、乙酸 锰或乙酸钴,或者与三氧化锑混合使用。
在生产中,先将乙二醇加入溶解釜中,然后加入对苯二甲酸二甲酯(DMT),溶解温度为150~160℃,乙二醇过量可促使酯交换反应进行完全。当物料完全溶解后用泵将溶液输送酯交换釜,同时加入催化剂。加料完毕后升温到180~190℃,甲醇在170℃左右开始蒸出。在酯交换过程中应通入氮气保护以防止氧
化。当甲醇馏出量为理论量的85%~95%时,就可以认为酯交换反应完毕,时间约3~6h。然后升高温度,蒸出过量的乙二醇及残存的甲醇,时间也要3~6h。当温度上升到260~280℃时即达反应终点。 ? 直接酯化法
直接用对苯二甲酸(TPA)与乙二醇(EG)缩聚;要求原料单体非常纯,以保证原料配比的等摩尔比。包括酯化和缩聚两个阶段,但两者并不截然分开,在酯化反应逐渐趋向平衡时,酯化产物对苯二甲酸双-β羟乙酯(BHET)即已开始缩聚反应,两者同时进行 TPA法的优点:
◆ 单体消耗少,生产成本低 ◆ 无甲醉生成省去甲醉回收工艺,
◆ EG/TPA配比通常低于EG/DMT配比,有利于减少投资 ◆ 利用TPA酸性自催化,省去了酯化催化剂 缺点:
TPA对EG溶解度小,使EG/TPA打浆、输送和反应都比EG/DMT困难
第十章 体型缩聚生产工艺
1. 什么是体型缩聚反应,它和线型缩聚有何不同?
答:在缩聚体系中,参加反应的单体中只要有一种单体具有两个以上官能团(平均官能度f>2),缩聚反应向着三个方向发展,生成体型缩聚物。生成体型缩聚物的缩聚反应称为体型缩聚
2. 试说明为什么不同催化剂体系中,酚醛树脂的形成以及树脂的性能有差
别?其中酚醛的克分子比应如何控制?写出酚醛缩聚过程中的基本反应式。
3. 为什么热塑性酚醛树脂固化时要加固化剂,而热固性酚醛树脂固化时却
不加?
(详见书上287页)热塑性是一种固态树脂狀物﹐不含能进一步縮聚的基团。需要再加固化剂和加热才能固化
热固性的羟甲基能进一步进行縮合聚合﹐因此不需要加其他固化剂即能固化
4. 生产环氧树脂的影响因素有哪些?为什么生产低分子量环氧树脂时碱要
分两次加入?
影响因素:投料比、副反应(水解)、固化剂、催化剂……
答:1、首先加入的碱用于使具有亲核性质的环氧基团在伯碳位置处开环而与酚基发生加成反应。2、碱作为反应试剂脱除HCl而形成新的环氧基团。
5. 欲合成甲醛-苯酚-间苯二酚树脂,甲醛与混合酚类的克分子比为2.5:
1.7,苯酚与邻甲酚的克分子比为1.1:0.6,按这一配方所合成的树脂为什么结构?为什么?
第十一章 逐步加成聚合生产工艺
1. 试述加成缩聚反应的特点及其缩聚物的类型。
特点:①按逐步反应的机理相互加成而获得聚合物,但又不析出小分子副产物。②大分子链逐步增长,每步反应后均能得到稳定的中间加成产物,聚合物分子量随反应时间增长而增加。③由于反应中没有小分子副产物析出,高聚物的化学组成与单体的化学组成相同。 类型:聚氨酯、聚脲、环氧树脂。 2. 试述聚氨酯泡沫塑料的组分及其作用。
聚氨酯泡沫塑料是异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成,按
其硬度可分为软质和硬质两类,其中软质为主要品种。一般来说,它具有极佳的弹性、柔软性、伸长率和压缩强度;化学稳定性好,耐许多溶剂和油类;耐磨性优良,较天然海绵大20倍;还有优良的加工性、绝热性、粘合性等性能,是一种性能优良的缓冲材料,但价格较高