聚合物合成工艺学复习 笔记考题四川大学华南理工大学

V-Ti改性的齐格勒催化剂,以环己烷为溶剂,反应温度100~300℃,压力10.79~16.67MPa,物料在反应器中停留时间<20min,单程转化率95%。最大单线生产能力30万吨/年,反应器容积1.5m3。

美国Dow化学公司的Dowlex工艺:以饱和异构烷烃C8~C9为溶剂。 (3) 淤液法

主要用来生产HDPE。美国Phillips公司通过改进催化剂调整工艺条件,使原来生产HDPE的环管淤液法能生产LLDPE。以异丁烷为溶剂,1-丁烯或1-己烯为共聚单体,催化剂为铬系。反应温度70~80℃,压力3~4MPa,停留时间1h,乙烯转化率>97%。 1高密度聚乙烯(HDPE) 日本三井油化淤浆法工艺

HDPE既包括乙烯均聚物,也包括乙烯与少量α烯烃的共聚物,密度在0.940及以上,结晶度较高。(UHMWPE完全没有支链,因相对分子量很高,结晶度低,密度只有0.93g/cm3)

配位聚合,催化剂及生产工艺与LLDPE相似,主要采用淤浆法、溶液法和气相法。

1 主要原料:单体乙烯;分子量调节剂氢气;共聚单体丙烯或1-丁烯;反应介质己烷。

2 催化剂配制(Z-N催化剂)

PZ催化剂;淡棕色或灰色粉末,钛、铝、镁、氯、氧等; AT催化剂:含三乙基铝(wt)95.5%。 3 聚合:2个聚合釜串联或并联,每釜90m3。

聚合控制参数:浆液浓度、温度、液面、时间、加料等。 聚合物性质控制:熔体指数、密度、非牛顿指数。 4 分离和干燥:卧式离心机、蒸气管回转干燥器。

5 造粒:加抗氧剂、卤素吸收剂、紫外线稳定剂等助剂,造粒机挤出造粒。

影响PE性能的因素:密度是影响聚乙烯性能的主要因素,密度增加,对

气体的屏蔽性、硬度、耐磨性、拉伸强度、刚性、耐热性、耐化学腐蚀性及表面光洁度等性能提高;降低密度则柔韧性、耐应力破裂性、透明性及伸长性提高,冷流性和收缩率降低。此外,聚乙烯的分子量及其分布对其性能也产生重要影响。

17 PP的生产方法有哪些?简述工艺流程

—PP有等规、间规、无规三种立体异构物,工业生产的PP要求等规PP含量在95%以上。采用配位聚合。生产方法:溶剂淤浆法,间歇液相本体PP。 间歇液相本体聚合法:单釜间歇操作,反应釜容积多为12m3;原料丙烯主要来自炼厂气,纯度>99.5%;催化剂采用Z-N催化剂体系,用高纯度H2调节PP分子量。反应条件:操作压力3.3~3.5MPa,温度75~80℃,时间3~6h,转化率70%左右。反应达到“干锅”状态时,回收未反应的丙烯,回收压力1.0~1.2MPa。从反应釜出来的物料进入闪蒸釜,通N2置换丙烯,通空气

使

PP

采用液相预聚合、液相均聚和气相共聚相结合的方法:液相均聚反应一般都采用两组串联的环管反应器,每组反应器由四根管子组成。预聚合后催化剂淤浆先进第一组环

管反应器,另加丙烯和H2;再送到第二组环管反应器,另加丙烯和H2;淤浆质量分数保持在55%左右。反应温度40~70℃,压力3~3.5MPa。聚合物淤浆从第二组反应器底部出来,经过一条加热管(闪蒸线),使单体全部汽化,进入旋风式闪蒸罐分离。

18聚苯乙烯类树脂主要有哪些?分别采用什么方法生产?画出方框流程图。 —聚苯乙烯类树枝主要有:通用型PS;可发性PS;苯乙烯-丙烯腈共聚树脂;高抗冲PS;苯乙烯-马来酸酐共聚树脂;苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚树脂;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS)。

1通用型采用方法:本体聚合法,溶液本体法(改良本体法)和悬浮聚合法。 聚合条件:

预聚温度80~120℃,转化率20~50%; 聚合温度120~180℃,转化率55~95%; 物料停留时间:4~8小时。 溶剂用量为2%~30%。

后处理:送入闪蒸器脱除可挥发组分。 闪蒸罐 闪蒸器 转膜蒸发器

脱挥发挤出机 ⒉ 悬浮聚合法

油相:苯乙烯、共聚单体、引发剂、链转移剂等; 水相:去离子水、分散剂(无机分散剂)。 引发剂:多采用混合引发剂;

主分散剂:常用磷酸三钙(磷酸钠+氯化钙); 助分散剂:表面活性剂如石油磺酸钙等。 反应温度80~140℃;时间5~24h,一般8~9h。

与本体法相比,悬浮法产品透明度较差,质量不如本体法稳定,自动化

程度较低,运转成本较高,且有大量污水排出。因此,悬浮法生产GPPS已逐渐被淘汰,现主要用于苯乙烯共聚物及可发性PS(EPS)的生产。 高抗冲聚苯乙烯采用方法:本体法、本体-悬浮法等,多用本体法,工序如下:

橡 胶→溶解→本体预聚→本体聚合→挤出造粒→产品 发泡聚苯乙烯采用方法:用戊烷或戊烷混合物作发泡剂,采用悬浮聚合法,制备工艺有一步浸渍法和两步浸渍法之分。一步法:将单体、引发剂、分散剂、水、发泡剂和其

他助剂一起加入反应釜内,聚合得到含发泡剂的珠粒树脂,发泡剂一般应在聚合转化率达90%以上加入。二步法(又称后浸渍法):

苯乙烯、水、分散剂、引发剂→聚合→洗涤→离心脱水→干燥→筛分

→料仓

水、发泡剂、分散剂→浸渍→洗涤→脱水干燥→包装

丙烯腈-苯乙烯共聚树脂采用方法:本体法、悬浮法制得,其中本体法占绝对优势。本体法:聚合热的移除单靠夹套冷却远远不够,最有效的移热方法是不断加入冷的单体,让部分单体和溶剂蒸发也是移热的好措施。可采用单釜满料聚合工艺、单釜不满料聚合工艺、双釜串联满料聚合工艺。 ABS树脂采用方法:乳液聚合法、本体聚合法、本体-悬浮法、乳液-悬浮法

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