聚合物制備工程

第1章　緒論 001
1.1　高分子材料的發(fā)展歷程及未來發(fā)展趨勢 001
1.2　高分子材料的應(yīng)用 003
1.3　高分子材料在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的作用 005
1.4　高分子合成材料的發(fā)展 006
1.5　高分子材料的制備技術(shù)簡介 006
1.6　高分子工業(yè)的開發(fā)過程 008
1.7　高分子材料工程的發(fā)展方向 009
1.8　高分子材料制備工程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展 013
本章小結(jié) 015
課堂討論 016
本章習(xí)題 016
第2章　聚合物原料單體的來源及制備過程 017
2.1　石油（天然氣）原料路線 018
2.1.1　石油的煉制（常減壓） 019
2.1.2　石油裂解制備烯烴、芳烴及其他化工原料 021
2.1.3　天然氣的精制 023
2.1.4　以石油路線為基礎(chǔ)的合成單體、聚合物路線 025
2.2　煤化工原料路線 032
2.2.1　煤的干餾 033
2.2.2　煤氣化 033
2.3　其他原料路線 035
2.3.1　淀粉和維生素 035
2.3.2　糠醛 036
2.3.3　妥爾油（或松木油） 037
2.4　聚合物制備過程 037
2.4.1　原料準(zhǔn)備與精制過程 038
2.4.2　催化劑或引發(fā)劑的準(zhǔn)備 038
2.4.3　聚合反應(yīng)過程 039
2.4.4　聚合反應(yīng)機(jī)理 039
2.4.5　聚合后的分離過程 040
2.4.6　聚合物后處理過程 041
2.4.7　聚合后的回收過程 042
2.4.8　聚合反應(yīng)過程的特點(diǎn)及聚合反應(yīng)器 043
2.4.9　聚合反應(yīng)的實(shí)施工藝和特征 045
本章小結(jié) 046
課堂討論 047
本章習(xí)題 047
第3章　自由基聚合工藝 048
3.1　自由基聚合理論基礎(chǔ) 048
3.1.1　自由基聚合概述 048
3.1.2　自由基聚合方法 049
3.1.3　自由基聚合引發(fā)劑 049
3.1.4　影響聚合反應(yīng)的主要因素 053
3.1.5　自由基聚合反應(yīng)的實(shí)施方法 055
3.2　自由基本體聚合工藝 056
3.2.1　自由基本體聚合工藝概述 056
3.2.2　甲基丙烯酸甲酯本體聚合工藝 057
3.2.3　乙烯高壓氣相本體聚合——低密度聚乙烯（LDPE）的生產(chǎn)工藝 060
3.2.4　聚氯乙烯非均相本體聚合生產(chǎn)工藝 066
3.3　自由基懸浮聚合工藝 069
3.3.1　自由基懸浮聚合工藝概述 069
3.3.2　氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 074
3.3.3　苯乙烯-丙烯腈懸浮共聚合生產(chǎn)工藝 079
3.4　自由基溶液聚合生產(chǎn)工藝 081
3.4.1　自由基溶液聚合工藝概述 081
3.4.2　乙酸乙烯酯溶液聚合 084
3.4.3　聚乙烯醇的生產(chǎn)工藝 087
3.4.4　丙烯腈溶液聚合生產(chǎn)工藝 090
3.5　自由基乳液聚合生產(chǎn)工藝 099
3.5.1　自由基乳液聚合工藝概述 099
3.5.2　丁二烯-苯乙烯乳液共聚合——丁苯橡膠的生產(chǎn)工藝 103
3.5.3　種子乳液聚合——糊用聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 108
3.5.4　反相乳液聚合合成超高分子量聚丙烯酰胺 110
本章小結(jié) 112
課堂討論 112
本章習(xí)題 112
第4章 縮合聚合工藝 114
4.1　縮聚反應(yīng)理論基礎(chǔ) 114
4.1.1　縮聚反應(yīng)概述 114
4.1.2　縮聚反應(yīng)的單體 116
4.1.3　縮聚反應(yīng)的實(shí)施方法 118
4.1.4　縮聚反應(yīng)的影響因素 121
4.2　線型縮聚反應(yīng) 124
4.2.1　線型縮聚反應(yīng)機(jī)理 124
4.2.2　線型縮聚聚合物 125
4.2.3　線型縮聚工藝的關(guān)鍵問題 127
4.3　熔融線型縮聚制備聚酯 129
4.3.1　聚酯概述 129
4.3.2　聚酯的合成原理 130
4.3.3　聚酯的生產(chǎn)工藝 134
4.4　溶液線型縮聚制備聚酰胺66 138
4.4.1　聚酰胺66 138
4.4.2　聚合體系各組分及其作用 138
4.4.3　聚合原理 139
4.4.4　聚酰胺66的生產(chǎn) 139
4.4.5　工藝條件分析 140
4.5　體型縮聚反應(yīng) 142
4.5.1　體型縮聚反應(yīng)的特點(diǎn) 142
4.5.2　凝膠點(diǎn)的預(yù)測 143
4.5.3 體型縮聚的應(yīng)用特點(diǎn) 145
4.6　酚醛樹脂的生產(chǎn)工藝 146
4.6.1　酚醛樹脂概述 146
4.6.2　酚醛樹脂的合成原理 146
4.6.3　酚醛樹脂的固化 150
4.6.4　酚醛樹脂的生產(chǎn)工藝 150
4.6.5　酚醛樹脂壓塑粉的制備 152
4.6.6　酚醛樹脂的安全生產(chǎn) 152
4.7　環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)工藝 153
4.7.1　環(huán)氧樹脂概述 153
4.7.2　環(huán)氧樹脂的合成原理 154
4.7.3　環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)工藝 155
4.7.4　環(huán)氧樹脂的交聯(lián)固化 156
4.7.5　環(huán)氧樹脂生產(chǎn)過程中的影響因素 158
本章小結(jié) 159
課堂討論 160
本章習(xí)題 160
第5章　逐步加成聚合工藝 161
5.1　逐步加成聚合與聚氨酯合成理論 161
5.1.1　逐步加成聚合概述 161
5.1.2　聚氨酯概述 163
5.1.3　合成聚氨酯的主要原材料 164
5.1.4　異氰酸酯的反應(yīng) 166
5.1.5　聚氨酯的合成工藝原理 169
5.2　聚氨酯泡沫材料的合成工藝 171
5.2.1　聚氨酯泡沫材料 171
5.2.2　聚氨酯泡沫的制備機(jī)理 172
5.2.3　聚合體系各組分及其作用 173
5.2.4　聚氨酯泡沫材料的生產(chǎn)工藝 175
5.3　聚氨酯橡膠的合成工藝 176
5.3.1　聚氨酯橡膠 176
5.3.2　聚合體系各組分及其作用 178
5.3.3　聚氨酯橡膠的合成工藝路線 179
5.3.4　澆鑄型聚氨酯橡膠的生產(chǎn)工藝 180
5.4　聚氨酯纖維的合成工藝 181
5.4.1　聚氨酯纖維 181
5.4.2　氨綸的合成工藝路線 182
5.4.3　氨綸制備工藝過程 183
5.5　聚氨酯膠黏劑的生產(chǎn)工藝 185
5.5.1　聚氨酯膠黏劑 185
5.5.2　單組分溶劑揮發(fā)型聚氨酯膠黏劑 186
5.5.3　雙組分聚氨酯膠黏劑 187
本章小結(jié) 188
課堂討論 189
本章習(xí)題 189
第6章　其他聚合工藝 190
6.1　陰離子聚合工藝 190
6.1.1　陰離子聚合的特點(diǎn) 190
6.1.2　陰離子聚合體系 191
6.1.3　陰離子聚合反應(yīng)機(jī)理 193
6.1.4　陰離子嵌段共聚合制備SBS熱塑性彈性體 194
6.2　陽離子聚合工藝 199
6.2.1　陽離子聚合特點(diǎn) 199
6.2.2　陽離子聚合體系 199
6.2.3　陽離子聚合反應(yīng)機(jī)理 202
6.2.4　陽離子開環(huán)聚合制備聚甲醛 202
6.3　配位聚合工藝 206
6.3.1　配位聚合及其特點(diǎn) 206
6.3.2　配位聚合體系 206
6.3.3　定向聚合機(jī)理 207
6.3.4　配位聚合制備高密度聚乙烯 209
6.3.5　配位聚合制備立構(gòu)規(guī)整聚丙烯 212
本章小結(jié) 217
課堂討論 217
本章習(xí)題 218
第7章　聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ) 219
7.1　聚合反應(yīng)工程簡介 219
7.2　聚合熱力學(xué) 221
7.2.1　聚合反應(yīng)熱力學(xué)平衡 222
7.2.2　聚合熱 223
7.2.3　聚合反應(yīng)系統(tǒng)的相平衡 223
7.3　流體力學(xué)基礎(chǔ) 225
7.3.1　流體的黏性 225
7.3.2　牛頓流體與非牛頓流體 226
7.3.3　流體的流動(dòng)狀態(tài) 228
7.3.4　高分子流體 230
7.3.5　高分子流體流動(dòng)的描述 231
7.4　傳熱與傳質(zhì)基礎(chǔ) 236
7.4.1　傳熱基礎(chǔ) 236
7.4.2　攪拌釜內(nèi)的傳熱過程與強(qiáng)化 238
7.4.3　傳質(zhì)基礎(chǔ) 240
7.4.4　攪拌釜內(nèi)的傳質(zhì)過程 242
7.5　化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 243
7.5.1　化學(xué)反應(yīng)的分類 244
7.5.2　化學(xué)計(jì)量學(xué)與復(fù)雜反應(yīng)的收率和選擇性 244
7.5.3　化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 246
7.6　化學(xué)反應(yīng)器基礎(chǔ) 255
7.6.1　化學(xué)反應(yīng)器的分類 255
7.6.2　聚合反應(yīng)裝置介紹 256
7.6.3　化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 257
7.6.4　理想化學(xué)反應(yīng)器 258
7.6.5　復(fù)雜反應(yīng)對反應(yīng)器的類型和操作的要求 271
7.6.6　連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器中的返混和停留時(shí)間分布 274
7.6.7　連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性 286
本章小結(jié) 290
課堂討論 291
本章習(xí)題 291
第8章　聚合反應(yīng)工程因素分析 296
8.1　概述 296
8.2　聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 297
8.3　聚合度和聚合度分布 300
8.3.1　平均聚合度 300
8.3.2　瞬時(shí)聚合度 301
8.3.3　瞬時(shí)聚合度與平均聚合度的關(guān)系 302
8.4　連鎖與縮合聚合反應(yīng)的聚合度和聚合度分布 303
8.4.1　連鎖聚合反應(yīng)的聚合度與聚合度分布 303
8.4.2　縮合聚合反應(yīng)的聚合度及聚合度分布 309
8.5　均相自由基共聚 313
8.5.1　間歇操作方式進(jìn)行的二元自由基共聚 314
8.5.2　半間歇操作方式自由基共聚 316
8.5.3　連續(xù)操作方式自由基共聚 317
8.6　工程因素對聚合反應(yīng)的影響 318
8.6.1　返混對聚合反應(yīng)的影響 318
8.6.2　混合尺度對聚合反應(yīng)的影響 319
8.7　聚合過程的調(diào)節(jié)與控制 321
8.7.1　反應(yīng)熱的調(diào)控 321
8.7.2　反應(yīng)速率的提高 321
8.7.3　聚合度與聚合度分布的調(diào)控 321
8.8　聚合過程的安全問 322
8.8.1　聚合過程失控的風(fēng)險(xiǎn)管控 322
8.8.2　化學(xué)品安全技術(shù)說明書（SDS）的學(xué)習(xí)與使用 322
8.8.3　有關(guān) / 323
8.8.4　一些安全概念 324
本章小結(jié) 324
課堂討論 325
本章習(xí)題 325
參考文獻(xiàn) 326