PDF《“聚合物制备工程”部分样题 一、填空题（10）》

"聚合物制备工程"部分样题

一、填空题(10)

1、 间歇反应器的设计方程 、 平推流反应器的设计方程 , 单级理想混合流反应器的设计方程是 .

2、使用了离子型和非离子型乳化剂配方生产的聚合物乳液体系,其聚合温度应 高于 ,低于 和.

3、聚氯乙烯工业生产通过 控制聚合物分子量,乳液丁苯工业 生产通过 调节聚合物分子量, 聚烯烃工业生产通过 调 节聚合物分子量.

4、 生产丁基橡胶使用的单体为 和 ,丁基橡胶聚合过 程的两大特点为 和.

5、PET 的主要工业技术路线是 和 ,其主要实施 方法是 和.

二、简答题目(40 分) (1) 一化工设计院设计聚酯反应器,要求每天反应

4800 kg 的己二酸,且反 应过程严格控制与己二醇等摩尔比反应,在343K 下,以硫酸为催化剂的动 力学方程为: 其中:rA――消耗己二酸反应速度, kmol/l?min;

k――反应速度常数, 为1.97 l/kmol?min (反应温度 70℃) ;

CA―― 己二酸的瞬时浓度,kmol/l.己二酸分子量为 146.己二酸的初始浓度 CA0 =0.008 kmol/l;

每个反应器的有效体积均为 0.8m3 ,采用多级串连理想混合 反应器,控制转化率达到 85%,需要几个反应器串联才能实现这一控制要 求?(8 分) (2) 采用平推流反应器、单级理想混合反应器、三级串联理想混合反应器分 别进行活性阴离子聚合制备聚苯乙烯, 请说明三种反应器对产物分子量分布 的影响,并解释原因. (8 分) (3) 简述采用管式和釜式反应器生产低密度聚乙烯(LDPE)的特点及产生差 异的原因. (8 分) (4) 溶剂是影响溶液聚合重要因素, 请以顺丁橡胶为例, 说明如何选择溶剂? (8 分) (5) 丙烯腈是在三大合成材料中得到广泛应用的单体之一,请以丙烯腈为单 体之一, 写出目前已经实现工业化的至少

5 种高分子量共聚物的名称、 缩写、 聚合原理,实施方法(三大合成材料必须每种至少一个实例) . (8 分)

三、流程与工艺(30 分) (1) 试用流程框图和必要的文字描述低温乳液丁苯橡胶生产工艺,并简述其 控制转化率的原因. (15 分) (2) 试用流程框图和必要的文字描述乳液接枝-掺混法制备 ABS 的生产工艺 流程,并简述制备 ABS 的关键技术. (15 分)

四、分析与综合(10 分) 某氯碱公司具备氯乙烯单体(VCM)的生产能力,以及较强的聚合物生产能力, 以VCM 为基本原料(可以选择合适共聚单体) ,不同客户提出了各自对聚合物 需求,请按照以下需求,选择实施方法,并说明选择的理由. (10 分) a) 客户

1 主要用于塑钢门窗的生产;

b) 客户

2 主要用于透明医用包装材料的生产;

c) 客户

3 主要用于皮革、壁纸等生产;

d) 客户

4 主要用于涂料生产. "聚合物加工工程"部分样题

一、简要回答下列问题(5 分*4-20 分) 1. 已知某流体的能量守恒方程为 , 请说明该流体有何特点?并解 释方程中各项的物理意义. 2.用图示方法表示下列流变学物理量. (a)请在右图中画出张量 (b)请在右图中画出 , , . 3. 何谓初混合与混炼?并各举一例说明其所用的设备名称. 4.何谓固体床解体现象?试分析其产生的原因.

二、根据前进角的计算公式,回答在工程实践中是如何提高固体输送率的. (10 分)

三、根据如图所示双螺杆,回答下列问题: (10 分) 1.请在图中标明螺杆旋转的方向,并说明该双螺杆的类型;

2.请简述该双螺杆的输送机理,并说明其应用领域. X X Z Z X X Y Z Z 机头 3.双螺杆挤出机在设计上为什么要有定量加料和排气装置?

四、单螺杆熔体输送理论中,沿螺槽方向的速度方程如下: 试画出截流比 为

0、 和-1 时的速度 分布曲线, 并分析不同截流比情况下螺槽 的输送率. (10 分)

五、如图所示压延过程,回答下列问题: (10 分) 1. 画出 x'=±λ处截面的速度分布,并写出相应的剪切速率值;

2. 标明超前区和滞后区的范围,用

图表示其速度分布的特点.

六、如图所示无限大平行平板流道,上、下板温度均为 Tm,上板以速度 V 作平移运动,下 板固定.两板间不可压缩牛顿流体作稳定的层流流动,重力忽略不计,解出两板间流体的速 度分布方程. (10 分) 直角坐标系中的 x 方向的运动方程:

七、 在下述两个配方中任选一个配方, 请设计该配方体系的共混工艺方法及相关工艺条件 (包 括选用设备、工艺参数、加料顺序等) . (10 分) 配方一:橡胶共混配方(以质量份计) 天然橡胶(NR) 100.0 炭黑 50.0 硫化活性剂 5.0 硫磺 2.0 硫化促进剂 2.5 软化剂 5.0 防老剂 2.0 合计 166.5 配方二:塑料共混配方(以质量份计) 聚乙烯树脂 100.0 碳酸钙 100.0 发泡剂 8.0 稳定剂 4.0 合计 212.0 "聚合物表征"部分样题

三、列举出在红外光谱实验中最常使用的三种样品制备方法, 并分别说明各种方 法适用于那种类型的样品. (9 分)

四、写出 X 射线衍射中用于晶面间距计算的 Brag)衍射方程,并结合 Bragg 衍射 公式中各个参数的变化说明纳米插层结构的形成.并辅助画出 XRD 衍射图 说明.(要求标明横纵坐标的单位,变化规律) (9 分)

五、结合简单示意图的形式说明 X 射线衍射和 DSC 测定聚合物材料结晶度的原 理及步骤. (9 分)

六、一种医疗器械, 其组成为 80%的聚氯乙烯 (PVC) , 5%的无毒增塑剂 DINCH 及15%无机填料 SiO2. 试用 TG 示意

图表示该样品在 N2 气氛下的失重曲线、 标注关键失重点坐标、并以反应式辅助说明 PVC 的降解过程. (9 分) (DINCH 的分解在 160~200℃完成;

PVC 起始分解温为 200℃,500℃全部 分解. ) 选择题(4 分) 1.C 法等温结晶过程的正确操作是 . A.将样 品加热到 Tm 以下 20~30o C,恒温数分钟后迅速升温至等温结晶温 度,记录 DSC 谱图 B.将样 品加热到 Tm 以上 20~30o C 后迅速降温至等温结晶温度, 记录 DSC 谱图 C. 将样品加热到 Tm 以上 20~30o C,恒温数分钟后迅速降温至等温结晶温度, 记录DSC 谱图 D.将样品加热到 Tm 以下 20~30o C 后迅速升温至等温结晶温度,记录 DSC 谱图2.做一次 TG 实验需要的样品量大约是 . A.500g B. 50g C. 50g D. 5mg 3. GPC 仪器中正确的连接是 . A.进样器-色谱柱-泵-检测器 B. 进样器-泵-色谱柱-检测器 C. 泵-进样器-色谱柱-检测器 D. 泵-进样器-检测器- 色谱柱 4. 从动态热机械分析(DMTA)的温度谱可得到的信息有 . A.玻璃化温度 B. 次级转变温度 C. 动态模量 D. 损耗角正切