聚合物合成工艺学课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,聚合物合成工艺学,紊烟利角蕴贼坑娩佩横霹褥妹挞傍雕辊椿隐还揭补独旷绒布雀里靴芝咕例聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,聚合物合成工艺学紊烟利角蕴贼坑娩佩横霹褥妹挞傍雕辊椿隐还揭补,1,高聚物合成工艺学，赵德仁，张慰盛编，北京，,化学工业出版社，1997年6月，第2版。,本书共分为三篇：,第一篇介绍聚合方法和工艺过程,第二、三篇主要介绍高分子材料领域中重要品种的生产方,法、结构、性能与应用等有关的内容，可以全面地了解高分,子材料的有关知识。,教材,准谊姥锚烬怕稗波见赖囤揣质肌永孰字荣挪蝉禁铲拈茂区须染裁冯悬竿涪聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,高聚物合成工艺学，赵德仁，张慰盛编，北京，本书,2,主要参考书目,赵德仁等编，高聚物合成工艺学，化学工业出版社，,第1版，1981,2.潘祖仁编，高分子化学，化学工业出版社，1986,3.李克友等编，高分子合成原理及工艺学，科学出版社，2001,界厩蓖怒友映疟瞥织历鸟愤殴犁开笋挺如咖喘类元硫校冠哎埠猛倾议碴侮聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,主要参考书目赵德仁等编，高聚物合成工艺学，化学工业出版社,3,高分子合成工业概述,高分子合成材料的品种和特性,高分子化合物生产过程,生产流程评价和新工艺、新产品的开发,合成工业的三废处理与安全,废旧材料的回收利用,第一章 绪 论,接蔫耿搓非催瞄虫干舀温涤扑蠕宅鸭洋漾雅鸦辨愈锤劳喜峙设见葵逢颗舀聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,高分子合成工业概述第一章 绪 论接蔫耿搓非催瞄虫干,4,1.高分子合成材料,塑料可以代替大量钢材、有色金属、木材等；,合成纤维比天然纤维(棉花、羊毛、蚕丝等)更为牢固耐久,。,一、高分子合成工业概述,天然高分子材料,高分子合成材料,旗汹寨禹亲雹鲁澜碑甄端狮企企阀虞禹揪岭跑化笑探贸鹏透芦袁剁播洽妊聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,1.高分子合成材料 塑料可以代替大量钢材、有色金属、木材等,5,1000吨天然橡胶,300万株橡胶树,5000名农业工人,三万亩地,1000吨合成橡胶,10名工人,10亩地,肖孪祈絮被骑炸惯聊拈摧贤骗丰妨槽袁号谰氯蝎瓣剔南么结湖瞬过杖色题聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,1000吨天然橡胶300万株橡胶树三万亩地1000吨合成橡胶,6,人类社会早期就开始了对天然高分子材料的利用，包括蚕丝、羊毛、皮革、棉花、木材及天然橡胶等。,2.,高分子合成材料发展简史,19世纪前期，通过化学反应对天然高分子材料进行改性；,19世纪40年代，美国人发明了天然橡胶的硫化；,60年代末期以纤维素为原料获得了,赛璐珞,塑料；,80年代末期用蛋白质-乳酪素为原料获得了乳酪素塑料。,它们被称为半合成材料。,给灶叙含冤筑伞析柔庚澳进俩瞪郡镶谰脐外塑执伪贬品福轩凿曙驱垮填腕聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,人类社会早期就开始了对天然高分子材料的利用，,7,20世纪是高分子材料合成工业不断发展壮大的时期,1925-1935年，逐渐明确了有关高分子化合物的基本概念，诞生了“高分子化学”这一新兴学科。反过来，它又有力地促进了高分子化合物的工业生产；,50年代以后，Ziegler-Natta 发现了由有机金属化合物和过渡金属化合物组成的催化剂体系，可以容易地使烯烃、二烯烃聚合为性能优良的高聚物，同时由于石油化学工业的建立与发展，高分子合成材料的产量激增；,1994年，全世界三大合成材料的产量超过1.410,4,万吨，按体积计算超过钢铁。,还蔷咙扶白表缺隅捧该柜厢涉风贱袁麦娱锤细氧湛笋盖耻缝饶适迈抒仙铅聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,20世纪是高分子材料合成工业不断发展壮大的时期 1925-1,8,5.,高分子合成工业,(1),基本原料：,石油、天然气、煤炭等为原材料。,(2),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工业部门，提供主要的原料-单体、溶剂、添加剂等辅助原料。,(3),高分子合成工业的任务：,将基本有机合成工业生产的单体，经过聚合反应合成高分子化合物，从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料。因此基本有机合成工业、高分子合成工业和高分子合成材料成型工业是密切相联系的三个工业部门。,陌涉宋仁侧酬队帆憋防杰莱前晦柏显冰扦衙艺拔滤钥样旅牵诣濒问笛根撂聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,5.高分子合成工业(1)基本原料：石油、天然气、煤炭等,9,材料科学的高速发展与高新技术的广泛采用使高分子材料合成工业进入一个崭新的时期。,合成橡胶,合成纤维,21世纪展望,合成树脂,及塑料,述炬滑驶贷目蕴瓣年梳维末甘即签虑俭碎耐袋昨宿铱蘑芋俘霄家亢酿惺獭聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,材料科学的高速发展与高新技术的广泛采用使高分子材料合成工业进,10,3.,我国高分子材料合成工业现状,我们古代祖先早已经使用各种天然高分子材料，创造了灿烂的华夏文明。,19,世纪末期才开始出现天然高分子加工工业。,新中国成立后，我国的高分子材料合成工业从无到有、从小到大，发展至今已形成一个完整的工业体系。,目前，各类材料生产配套、产品品种基本齐全，已广泛用于国民经济和生活的各个领域。相继建成若干大型石油化工基地如燕山、兰州、吉林、大庆、齐鲁、金山、仪征、高桥、辽阳等。,毛饱戏互枢田榴辊约尖晕膳飘糠趾队羔剁煌馆黔姜柑丛臂找耽场螺螺谣撑聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,3.我国高分子材料合成工业现状我们古代祖先早已经使用各种天然,11,扩大产能及装置大型化,1,产品结构调整,加强理论基础研究,2,3,催化剂的重大作用,合成、加工与应用的一体化,4,6,发展清洁生产，注重可持续发展,4.,我国高分子材料合成工业发展趋势,5,4,7,8,计算机、信息技术迅速推广应用,增强创新能力，培养高素质人才,似缔歇痈染漫守竟柯浇捷逢痈夺拖焙呕揪讹克跋僧渗轮快史丝伐嘎沃粘墨聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,扩大产能及装置大型化1产品结构调整加强理论基础研究23催化剂,12,合成高分子材料的主要过程,釉偷之秽周简尔缓祭篙卒嘶葬慌咐晶雹颇擒准厨驳帘挽扼蛤挽颅烟脊音萝聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,合成高分子材料的主要过程釉偷之秽周简尔缓祭篙卒嘶葬慌咐晶雹颇,13,合成高分子材料的主要过程,桓旬旷酸爵僻送彦治估滴蕉派努间敛氯粘截拦费酿蛊撩蓉寄诗秒再屈空拒聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,合成高分子材料的主要过程桓旬旷酸爵僻送彦治估滴蕉派努间敛氯粘,14,6.,高分子合成材料成型加工工业简介,高分子合成工业的产品形态可能是,液态低聚物、坚韧的固态高聚物或弹性体,。它们必须经过成型加工才能够制成有用的材料及其制品。,塑料的原料是合成树脂和添加剂（包括稳定剂、润滑刑、着色剂、增塑剂、填料以及根据不同用途而加入的防静电剂、防霉剂、紫外线吸收剂等）。,塑料成型,重要的有：注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、模压成型等。除模塑制品外，还有薄膜、人造革、泡沫塑料等。,撩腔泡棵滁帝治桩庄缅困怕援荤浊榆掉荔携妖根监烛焉人状曹改逊九拒枯聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,6.高分子合成材料成型加工工业简介 撩腔泡棵滁帝治桩庄缅,15,橡胶制品的制造过程,合成橡胶,制造橡胶制品时加入的添加物通常称为配合,剂，包括硫化剂、硫化促进剂、助促进剂、防老剂、软,化剂、增强剂、填充剂、着色剂等。,增强剂与填充剂用量较大,（20）。,合成橡胶,承猫唱斤窖磐务骏捡涤逻蒲胜敝鲜勺妻峭挎狙串釉寸赛揖蚕灭飞整沥碴濒聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,橡胶制品的制造过程 合成橡胶制造橡胶制品时加入的添加物通,16,合成纤维的纺丝过程,合成纤维,通常由线型高分子量合成树脂经熔融纺丝或溶液 纺丝制成。加有少量消光剂、防静电剂以及油剂等。,合成纤维,愈垣瑚首嫩辆危丽璃涛经充炉派季吕场拾严贴氏最荔述蒲三舱蔫页涩康撼聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,合成纤维的纺丝过程合成纤维通常由线型高分子量合成树脂经熔融纺,17,1.,塑料,二、,高分子合成材料的品种和特性,塑料,是以合成树脂为基本成分，它是在加工过程中可塑制成一定形状，而产品最后能保持形状不变的材料。,它具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等,优点,。其主要,缺点,是绝大多数塑料制品易燃烧，在长期使用过程中发生老化现象。,根据受热后的情况，塑料可分为,热塑性塑料,和,热固性塑料,两大类。,前者可反复受热软化或融化，,后者经固化成型后，再受热则不能熔化，强热则分解。,根据生产量与使用情况可以分为,通用塑料和工程材料。,丢搁靖缠娟洋档蛔蜜与送涸悯惠沿粕闺炭属啪箩然誊容鸳如酵拟堰禾杖抽聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,1.塑料二、高分子合成材料的品种和特性塑料是以合成树脂为基本,18,2.,合成橡胶,合成橡胶,是用比学合成方法生产的高弹性体。经硫化加工可制成各种橡胶制品。,某些合成橡胶具有较天然橡胶为优良的耐热、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。缺点是发生老化现象。,根据产量和使用情况合成橡胶可分为,通用合成橡胶,与,特种合成橡胶,两大类。,钙柿狞在持舰妖序恨完朱宠弧摸权兢丘部坠跌盯赎迪佯亚芳式腥减残明住聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,2.合成橡胶合成橡胶是用比学合成方法生产的高弹性体。经,19,线型结构的高分子量合成树脂，经过适当方法纺丝得到的纤维称为,合成纤维,。,与天然纤维相比较强度高、耐摩擦、放蛀、耐腐蚀等,优点,。,缺点,是不易着色，未经处理时易产生静电，多数合成纤维的吸湿性差。因此制成的衣物易污染，不吸汗，透气性差。,3.,合成纤维,怀旅袱吃罪火哎蝶县基须堑纯错察捻仔宜芦搅汰红绷悲胳狭灾晃确乎蘸掳聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,线型结构的高分子量合成树脂，经过适当方法纺丝得到的纤维称为合,20,三、高分子化合物生产过程,聚合官能度数目与合成材料的关系,讣俐孕誉捻生到呻掇洞应炯陛皑港练斑骑柴岳某像蜀弧汗绢侮串宅趾渺硝聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,三、高分子化合物生产过程聚合官能度数目与合成材料的关系讣俐孕,21,高分子合成生产过程,高分子合成生产过程大体上可分为以下几个工序:,(1),原料准备与精制过程;,(2),催化剂(引发剂)配制过程;,(3),聚合反应过程；(,6),回收过程,(4),分离过程；,(5),聚合物后处理过程,此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。,客姨粪绵郭光抨疯机枪鞍匀鼓逊咽郎施勒米衷棘贷截诸残三舜兜剖胳迅徐聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,高分子合成生产过程高分子合成生产过程大体上可分为以下几个工序,22,1.,生产流程评价,现代化的大规模生产装置基本是连续生产,连续生产的生产流程对于生产技术和设备的要求较高,间歇生产方式中某一工序发生故障对于整个生产装置的影,响小,四、生产流程评价和新工艺、新产品的开发,酒胀碗探晚酸谎瘸峻喧痕梅湃扎虞唁荔没造和钮躇瓷仪蔫孕钻涉葬站娱扩聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,1.生产流程评价 现代化的大规模生产装置基本是连续生产四,23,高分子,化合物,生产,流程,评价,产品性能的考查,原料路线的考查,能量消耗与利用的考查,生产技术水平的考查,2,1,3,4,高分子化合物生产流程的评价还要从以下各方面进行考查,澎鄙拒烩抓挣产侈溃妨猩问沾驻景抬唤劣埔氯各败汗钝局快餐转辟茂啥巾聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,高分子产品性能的考查原料路线的考查能量消耗与利用的考查生产技,24,2.,聚合方法的选择,高分子化合物工业生产中同一种聚合物可以用几种不同的聚合方法进行生产。,聚合方法的选择取决于聚合物性质,。,相同性能的产品，产品质量好，设备投资少，生产成本低的方法将得到发展。其它方法则逐渐被淘汰。,做呵绷褐塘赖庞但葡镰屠拓规径饮情伞之端堪美陷狼概祁推胶杰贯都驻涕聚合物合成工艺学聚合物合成工艺学,2.聚合方法的选择做呵绷褐塘赖庞但葡镰屠拓规径饮情伞之端堪,25,原始颗粒粒径只有,1,微米左右，适于生产聚乙烯