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乳液聚合的复习题

乳液聚合复习题

1 什么是乳液聚合？乳液聚合的特点？

乳液聚合是在水或者其它液体做介质的乳液中, 按胶束机理或低聚物机理生成彼此孤立的乳胶粒，并在其中进行自由基聚合或者离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法.

优点:

1 反应热易排出

2 具有高的反应速率和高的分子量

3 水作介质，安全、价廉、环保

缺点:

1 需经一系列后处理工序，才能得到聚合物

2 具有多变性

3 设备利用率低

2 什么是增溶现象？乳化作用及搀合作用分别是什么？

许多油类和烃类在水中溶解度很小但是向水中加入少量乳化剂后其溶解度显著增大这种现象称为增容现象

乳化作用：使两种互不相溶的的液体借助于表面活性剂（又称界面活性剂）的作用，降低它们之间的张力，使一种液体以极微小的状态均匀地分散在另一种液体中，这种作用叫乳化作用

掺合作用即分散作用，固体以极细小的颗粒形式均匀的悬浮在液体介质中叫做分散。

3 什么是临界胶束浓度（CMC）？

乳化剂能形成胶束的最低浓度或表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度叫临界胶束浓度，CMC越小，越易形成胶束，乳化能力越强。

4 解释乳液聚合体系的物理模型？

分散阶段（加引发剂前）

乳化剂（三种形式）：单分子（水相）、胶束、被吸附在单体珠滴表面

单体（三个去向）：单体珠滴、单分子（水相）、被增溶在胶束中

阶段Ⅰ（乳胶粒生成阶段）

诱导期结束到胶束耗尽

乳化剂（四个去处/形式）：单分子（水相）、胶束、被吸附在单体珠滴表面、吸附在乳胶粒表面上

单体（三个去向）：单体珠滴、单分子（水相）、被增溶在胶束和乳胶粒

阶段Ⅱ（乳胶粒长大阶段）胶束耗尽到单体珠滴消失

乳化剂（三种位置）：单分子（水相）、被吸附在单体珠滴表面、吸附在乳胶粒表面上；动态平衡

单体（三个去向）：单体珠滴、单分子（水相）、被增溶在乳胶粒中

阶段Ⅲ（聚合完成阶段）

两相：乳胶粒相和水相

5 乳液聚中，分散阶段单体和乳化剂的去向？

6 乳液聚合的阶段Ⅰ，乳胶粒形成阶段，乳化剂的去向？

7 乳液聚合三个阶段的特征？

8 什么是凝胶效应？玻璃化效应？产生原因？

凝胶效应:随着反应转化率提高反应区乳胶粒中单体浓度越来越低但是反应速率不仅不下降反而随转化率增加而大大增加这种现象叫凝胶效应

原因：随转化率增大，体系粘度增加，链自由基卷曲，活性端基受包埋，双基扩散终止困难，导致链终止速率常数降低而形成的。

玻璃化效应:某些单体的乳液聚合过程在阶段3后期当转化率曾至某一值时转化速率突然降低至0 这种现象叫做玻璃化效应

原因：阶段Ⅲ乳胶粒中聚合物浓度随转化率增大而增大，单体-聚合物体系的玻璃化温度T g 也随之提高。当转化率增大到某一定值时，就使得T g刚好等于反应温度。此时在乳胶粒中，不仅活性分子链被固结，而且单体也被固结。是链增长速率常数K p急剧降低至零，故链增长速率也急剧降低至零。

9 Smith-Ewart关于阶段Ⅰ动力学理论的假定？

⑴阶段Ⅰ开始时，向体系中投入的乳化剂全部形成胶束，忽略在单体珠滴表面上吸附的以及在水中溶解的乳化剂；

⑵进入阶段Ⅰ以后，乳化剂完全在胶束和乳胶粒之间进行分配

⑶不管在胶束中还是在乳胶粒上，单位质量同种乳化剂的覆盖面积相等；

⑷在阶段Ⅰ，乳胶粒中聚合物与单体的比例不变；

发⑸在阶段Ⅰ，每一个乳胶粒中聚合反应速率相等。

10 Smith-Ewart关于阶段Ⅰ动力学理论的两种极端情况？（推导过程见课本30—33）

假定所有的自由基全被胶束捕获而不进入乳胶粒，即所生成的自由基全部用于形成新的乳胶粒。这样，自由基生成速率将刚好等于新乳胶粒生成速率。

乳胶粒数的上限方程。

（2）不管粒子大小如何，单位表面积上单位时间内捕获自由基的能力都是一样的。

乳胶粒数的下限方程

11 Smith-Ewart关于阶段Ⅰ反应速率的理论？

在阶段Ⅰ的起点处，S p=0，S m=S，即全部乳化剂形成胶束。进入阶段Ⅰ以后，乳胶粒不断生成，且不断长大，所以S p不断增大，这需要通过消耗胶束乳化剂来实现，致使S m不断降低。当胶束耗尽时，S m=0，而S p=S，此时全部乳化剂被吸附在乳胶粒表面上。这是，新乳胶粒生成过程停止，阶段Ⅰ结束。

12 Gardon对阶段Ⅰ动力学理论研究的假定？

相对于聚合反应速率来说，引发剂分解速率很低，引发剂浓度和自由基生成速率均可看作常数。

自由基由水相到胶束及乳胶粒的吸收过程是不可逆的，即自由基由胶束和乳胶粒向水相解吸收速率为零。

相对于总的乳化剂浓度来说，临界胶束浓度及被吸附在单体珠滴表面上的乳化剂量均很小，可以忽略。

单体珠滴仅为单体的“仓库”，它的作用是在阶段Ⅰ及阶段Ⅱ维持单体在水相中的饱和浓度，并补充乳胶粒中由于聚合反应对单体的消耗，忽略在单体珠滴中少量的引发剂聚合。

只要有单体珠滴存在，在乳胶粒中的单体和聚合物的比例不变，且此比例也不随乳胶粒尺寸而变化。

13 自由基吸收速率和乳胶粒的表面积的关系？

自由基吸收速率正比于乳胶粒表面积。

14 胶束成核的微分方程？活乳胶粒的体积增长速率？

微分方程如下：

活乳胶粒增长速率：

（一个乳胶粒）

15阶段Ⅰ的持续时间及最终乳胶粒数？

见课件……………………

= =|||

16 阶段Ⅰ时间与转化率关系？

阶段Ⅰ终点的转化率为：

17 Gardon关于阶段Ⅰ动力学理论相关内容有哪些？

自由基的吸收速率和乳胶粒表面积的关系

乳胶粒体积增长速率

成核微分方程

阶段Ⅰ持续时间及最终乳胶粒数的计算

阶段Ⅰ时间-转化率关系

18 经典理论中，对含I个自由基的乳胶粒数的递推方程？

经典理论中，对含I个自由基的乳胶粒的递推方程,课本P59

19 乳液聚合的阶段Ⅱ，Smith-Ewart关于含I个自由基的乳胶粒数的平衡式？

20 Smith-Ewart在阶段Ⅱ动力学研究中提出的三种极限情况？

①平均一个乳胶粒中的自由基数远小于1

②一个乳胶粒中自由基平均数等于0.5

③平均一个乳胶粒中的自由基数远大于1

21 阶段Ⅱ动力学理论研究中，Gardon认为φm为常数的条件？

①在乳液系统中必须有足够量的单体存在，以使水相达饱和溶解，使颗粒相达溶胀平衡；

②单体由水相→乳胶粒中的扩散速度应当比在乳胶粒中由于聚合反应而消耗单体的速度快得多。

22 阶段Ⅲ中存在的两种现象、两种效应是什么？

两种现象：1乳胶粒的体积也将随转化率的增大收缩。2 乳胶粒的体积先随转化率增大而有所增大；再随转化率的增大而收缩。

23 什么是核壳乳胶粒结构？

在乳胶粒的中心附近为一个富聚合物的核，其中聚合物的含量大，而单体含量小，其聚合物被单体溶胀，在核的外围是一层富单体的壳，其中聚合物被单体溶解，在壳表面上，吸附乳化剂分子而形成一单分子层，以使该乳胶粒稳定地悬浮在水相中。在核与壳的界面上，分布有正在增长的或失去活性的聚合物链末端，聚合反应就是发生在这个界面上。因为在核与壳的界面上单体浓度不变，故在阶段二聚合反应速率保持常数。但是对整个乳胶粒而言，单体的平均浓度即单体的含量是随转化率增大而不断降低的

24 乳化剂的分为哪几类？

阴离子型、阳离子型、非离子型和两性乳化剂、高分子乳化剂、聚合型乳化剂

25在乳液聚合方法中，乳化剂所起的作用是什么？

（1）降低表面张力（2）降低界面张力（3）乳化作用（4）分散作用（5）增溶作用（6）导致按胶束机理生成乳胶粒（7）发泡作用

26什么是乳化作用和分散作用？

27什么是临界胶束浓度？有哪几种测定方法？原理如何？

临界胶束浓度：能够形成胶束的最低乳化剂浓度。常用四种方法：电导法（电导率随乳化剂浓度增大而直线上升，在CMC值处电导率曲线发生转折）、表面张力法（乳化剂水溶液的浓度低于CMC值时，表面张力随乳化剂浓度增大而降低，当达到CMC值后，再增大乳化剂浓度，表面张力不再发生变化或变化甚微）、染料法（在CMC值处，乳化剂离子会使带反号电荷的染料离子发生颜色变化，例如在低于CMC值时，阴离子乳化剂会使频那氰醇染料显红色，而高于CMC值时则显蓝色。）和光散射法（在溶液中乳化剂分子缔合成胶束时会使散射光增强，在光散射仪上测定乳化剂浓度和散射光强对应数据，并标绘成曲线，由曲线的转折点即可判断CMC值。）

28界面张力与表面张力是如何降低的？

界面张力：

表面张力：水中加入乳化剂后，乳化剂的亲水基团溶于水，而亲油基团却被水推开指向空气，部分或全部水面被亲油基团覆盖，将部分水-空气界面变成了亲油基团-空气界面，因为油的表面张力小于水，故乳液聚合体系中水相表面的表面张力小于纯水的表面张力。

29用覆盖面积法选择乳化剂，试分别就离子型和非粒离子型加以解释。小；大

30在乳液聚合体系中，影响CMC的因素有哪些？

1乳化剂分子结构的影响：⑴疏水基越大，则CMC值越小。⑵烃基上带有不饱和键时，CMC值增大。⑶在烃链上带有极性基团时，乳化剂的CMC值显著增大。⑷烃链上的氢原子被氟原子取代后，其CMC值将大大降低。⑸亲水基团越靠近烃链的中部其CMC值越大。⑹亲水基团对CMC值的影响符合以下规律。①离子型乳化剂的亲水基团种类对CMC 值影响较小。②两性型乳化剂与具有相同疏水基团的离子型乳化剂的CMC值相近。③离子型乳化剂远比非离子型乳化剂的CMC值大。④对于亲水基团为聚氧化乙烯的非离子型乳化剂来说，亲水基团的链长对CMC值并没有太大的影响。随着每个乳化剂分子中氧化乙烯单元数的增加，其CMC值仅稍有增大。

2电解质的影响：加入少量惰性电解质对乳化剂的CMC值有很大影响。且电解质浓度对CMC 值的影响与其种类无关加入少量电解质会显著降低乳化剂的CMC值，但随电解质浓度的增大，降低幅度在减小，当达到一定浓度后，影响变得微乎其微。

31什么是聚集数？荷电分率？

聚集数：平均每个胶束中的乳化剂离子或分子数，聚集数越大则胶束越大。

荷电分率：胶束的有效电荷在胶束上乳化剂离子的带电总和中所占的分数。这个分数总是小于1。

32影响胶束形状、大小的因素有哪些？

胶束的形状取决于乳化剂的种类、浓度、温度以及有无共存物质等条件；

影响胶束大小的主要因素是乳化剂的化学结构，一般具有以下规律：

1 在乳化剂同系物中疏水基烃链愈长者，其聚集数越大；

2 在离子型乳化剂分子中，反号离子的半径愈大者，其聚集数愈大，荷电分率亦愈大；

3 对非离子型乳化剂来说，亲水基愈大者，其聚集率愈小。

电解质浓度越大，聚集数及荷电分率越大。

33为什么乳化剂疏水基团烃链上的氢原子全部被氟原子取代后，临界胶束浓度反而下降？因为氟原子非常难被极化，使氟碳链极性比碳氢链小，正是因为这种低极性，使氟碳链疏水作用远比碳氢链强烈，所以临界胶束浓度反而下降。

34为什么说亲水基团的位子越靠近烃链中部，其CMC值越大？

亲水基团的位子越靠近烃链中部，会使烃链之间的相互作用减弱，故CMC越大。

35增溶度的概念及其测定方法?

增溶度：被增溶物质在乳化剂水溶液中的最大溶解度与同温度下它在纯水中的溶解度之差称为乳化剂对这种物质的增溶度。

测定方法：用浑浊点法测定。在激烈搅拌作用下将单体缓缓地加入到乳化剂水溶液中，最初加入的单体全部溶解在水中，其溶液清澈透明。当达到一定单体浓度之后，溶液的浊度突然上升，这一点称为浑浊点，浑浊点处的单体浓度与同温度下单体在纯水中的溶解度之差为增溶度。

36 表面活性、表面活性物质、表面活性剂、乳化剂

溶质使溶剂表面张力降低的性质称之为表面活性。

表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

当一种物质加入到某液体中时

1随着其浓度的增大，溶液的表面张力逐渐地下降

2在低浓度时，溶液的表面张力随浓度增大而急剧下降，但增加到一定浓度后，表面张力趋于稳定。

具有这样作用的物质称为表面活性物质。

乳化剂：乳浊液的稳定剂，是一类表面活性剂，是可以形成胶束的一类物质。

1.阴离子表面活性剂乳化能力比氧离子和两性的表面活性剂强（F ）

2.乳液聚合时速度快，分子量高,是因为聚合过程中产生凝胶效应使聚合速度加快，自由基寿命延长，分子量也就增大。( F )

3.典型的乳液聚合，配方中使用的乳化剂用量要大于其临界胶束浓度。( T )

4.乳液聚合与其它聚合实施方法相比最突出的优点是？(反应温度低反应速度快水作为介质减少污染易回收)

5.乳液聚合第二阶段的存在的粒子是乳胶粒增溶胶束以及单体液滴三种微粒？( F )

6.HLB大的表面活性剂适用于水包油的乳液聚合体系（T ）

第4章引发剂

1 乳液聚合体系的引发剂分类？

热分解引发剂和氧化还原引发剂。

2 乳液聚合体系中热分解引发剂主要是什么？

大多为过氧化物，包括过氧化氢及其衍生物K2S2O8和(NH4)2S2O8。

3 过硫酸盐在水介质中分解时，其浓度、PH值、温度及离子强度对其分解速率的影响？浓度

温度

温度越高反应速率越大

离子强度

在碱性溶液中，过硫酸钾分解一级速率常数k与离子强度I无关；而在酸性溶液中，k值随离子强度I值增大而下降。

pH﹥3时，pH对K的影响不大；

pH<3时，K值随pH的降低而急剧增大

4 单体、乳化剂乳胶粒等对过硫酸盐分解速率的影响？

单体存在导致过硫酸盐热分解反应加速。

[乳化剂] ﹥CMC时，其热分解速率与乳化剂浓度无关；

[乳化剂] ﹤CMC时，其热分解速率随乳化剂浓度↑而↑。

乳胶粒存在会加快过硫酸盐热分解反应速率。

甲醇乙酸乙酯金属离子会贾逵分解速率

5 过硫酸根离子引发机理中，其初始自由基、自由基进入胶束和乳胶粒的机理？

一个观点：低聚物理论

初始自由基首先与水相中单体反应生成低聚物：一端为亲水性的SO4ˉ;另一端为疏水性带有自由电子基团，很易扩散进入胶束或乳胶粒中，从而引发聚合。

6 过硫酸盐浓度对聚合速率的影响？

聚合速率与引发剂浓度的0.4次方成正比；

若反应中Np为恒值，聚合速率与引发剂浓度无关

7工业上最常用的氧化剂？

过氧化氢、有机过氧化氢、过硫酸盐

8 过硫酸盐－硫醇氧化还原引发体系主要用于St-Bd乳液聚合，硫醇促进作用与其浓度的关系？

①同分子量的伯硫醇﹥叔硫醇，且C数为12时，促进作用达最大值。

②[S醇]低时，随浓度↑，聚合反应速率↑；但浓度达一定值后，聚合反应速率不再变化；图4-8

③S醇中C数﹤10时，随C数↓，促进作用迅速↓；

C数﹥12时，其促进作用随分子量↑仅稍有下降。

9过硫酸盐－亚硫酸氢盐氧化还原引发体系工业上用于丙烯腈、丙烯酸酯等单体乳液聚合。其大分子链末端主要为磺酸根基团。

10 氯酸盐－亚硫酸氢盐氧化还原引发体系，是氯乙烯乳液聚合很重要的引发剂。

11 过氧化氢－亚铁盐氧化还原引发体系，用作MMA及丙烯腈乳液聚合的引发剂，其中铁离子具有引发和终止双重作用。

12 有机过氧化氢－亚铁盐氧化还原引发体系，广泛用于生产低温丁苯橡胶、丁腈橡胶等的引发剂。该引发体系存在三个问题？所采取的措施？

措施

13有机过氧化氢－亚铁盐氧化还原引发体系中，影响有机过氧化氢引发效率的因素？

答：1有机过氧化氢分子结构的影响；2有机过氧化氢与铁盐摩尔比的影响；3引发剂浓度的影响；4 有机过氧化氢在水相及烃相中分配的影响。

14有机过氧化氢－亚铁盐氧化还原引发体系中，助还原剂有哪些？难溶亚铁盐有哪些？最常用的铁离子络合剂是什么？

还原助剂

1 各种糖类

2 Na2S

3 FeS

4甲醛次硫酸盐

难溶亚铁盐

铁离子络合剂

15有机过氧化氢－聚胺引发体系中，具有活性的聚胺必须具备什么条件？

在同一聚胺分子中必须含有不同类型的氨基

在聚胺分子内隔开胺基的亚烷基所含碳原子必须等于或小于2

16 引发剂的选择原则是什么？

答：第一，根据聚合方法选择一定溶解性能引发剂；第二，根据聚合操作方式和反应温度条件选择适当分解速度引发剂；第三，根据引发剂的分解速率常数；第四，根据分解活化能；第五，根据引发剂的半衰期；

第五章单体

第六章调节剂

17乳液聚合体系中，调节剂起作用需经历哪几个步骤？

①调节剂分子由单体珠滴内部扩散到外表面上；

②由单体珠滴外表面扩散进入水相主体；

③由水相主体扩散到乳胶粒表面上；

④由乳胶粒表面扩散进入乳胶粒内部；

⑤在乳胶粒内部和大分子自由基发生链转移反应。

18在乳液聚合中，对分散介质的主要技术要求为？

必须能够溶解乳化剂和引发剂；

应当能使被溶解的乳化剂分子聚集在一起形成胶束，且能够使所加入的大部分乳化剂以胶束的形式存在；

应当不溶或仅能微溶单体；

对自由基聚合反应不起阻聚作用；

粘度要低，以利传热和传质；

应当能够保证在很宽的温度和压力范围内进行聚合反应

19乳液聚合中，一个理想的终止剂必须具备的条件？

①仅加入少量终止剂就可以使聚合反应停止；

②在后续处理过程中，终止剂仍然起作用；

③不应当影响乳液的稳定性；

④不应该对聚合物的化学性质有不良影响；

⑤被终止的聚合物乳液出料后，终止剂应当很容易从反应器中除净；

⑥不应当引起聚合物变色；

⑦应当便宜，易得，没有危险；

⑧为了便于处理起见，所用的终止剂应当易溶于水中，并且能够以水溶液的形式长期储存；

⑨适用性广，同一单体采用不同的聚合方法时，所用终止剂均能满足以上要求。

20终止剂在乳液聚合体系中使如何起到终止作用的？

①大分子自由基可向终止剂进行链转移，生成没有引发活性的小分子自由基；

②大分子自由基也可与终止剂发生共聚合反应，生成带有终止剂末端的没有引发活性的大分子自由基；以上两种自由基虽无引发活性，但可与其他活性自由基链发生双基终止反应，使链增长反应停止。

③终止剂可以和引发剂或者引发体系中的一个或多个组分发生化学反应，将引发剂破坏掉，这样既可以使聚合反应过程停止，也避免了在以后的处理和应用过程中聚合物性能发生变化。

21乳液聚合体系中，不可逆凝胶和胶溶现象及机理？

不加电解质，采用非电解质引发剂和阴（阳）离子型乳化剂的乳液聚合体系，所得聚合物乳液为不可逆凝胶（体系完全不能流动），加入少量电解质到体系中，不可逆凝胶就转变成可自由流动的乳液，这种现象叫作胶溶现象。

机理：①一个乳胶粒看作一个很大的球形聚电解质大分子，并吸附乳化剂；②乳化剂发生水化作用，形成很厚的水化层，并吸附很多反离子；③乳胶粒数足够大时，不存在自由水相，乳胶粒依靠水化层的空间障碍作用维持稳定；④水化的乳胶粒接近电中性，彼此靠的很近形成三位网状氢键，使乳液失去流动性；⑤加入电解质后，电离生成的离子要发生水化作用，从水化乳胶粒上夺取水分，使乳胶粒水化层减薄，并破坏氢键；⑥电解质离子水化的结果，形成连续的水相，乳胶粒为不连续的分散相；⑦反离子也扩散进入自由水相，乳胶粒依靠静电斥力以及水化作用维持稳定；⑧由于加入电解质，破坏了立体结构，从而变成可自由流动的乳液。

22乳液聚合体系中，电解质所起的作用？

①提高聚合反应速率；

②增大聚合物乳液的稳定性；

③改善聚合物乳液的流动性；

④在0℃以下的乳液聚合体系中作为防冻剂。

反应工程题库

绪论． 1、化学反应工程是一门研究（）的科学。（化学反应的工程问题） 2.（）和（）一起，构成了化学反应工程的核心。〔三传；反应动力学〕 3.不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称( )。（数学模型） 4.化学反应和反应器的分类方法很多，按反应系统涉及的相态分类，分为：（）和（）。 5.化学反应和反应器的分类方法很多，按操作方法分为（）操作、（）操作和（）操作。 6.化学反应和反应器的分类方法很多，按传热条件分为（）、（）和（）。选择1. ( ) “三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指。 A 化学反应 B 反应工程 C 反应热力学 D 反应动力学, 2. ( ) “三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是。A 能量传递B质量传连C 热量传递D 动量传递 3. （）按反应器的型式来分类，高径比大于30的为 A.管式反应器B槽式反应器C塔式反应器D釜式反应器三、判断 1.物理过程不会改变化学反应过程的动力学规律，即化学反应速率与温度浓度之间的关系并不因为物理过程的存在而发生变化。（） 2.流体流动、传质、传热过程不会影响实际反应的温度和参与反应的各组分浓度在时间、空间上的分布，最终影响反应结果。（）

四、简答 1.利用数学模型解决化学反应工程问题的步骤？第一章均相单一反应动力学和理想反应器 1.均相反应是指（）。 2.如果反应体系中多于一个反应物，在定义转化率时，关键组分A 的选取原则是（）。 3. 当计量方程中计算系数的代数和等于零时，这种反应称为( ) ，否则称为( ) . 4. 化学反应速率式为β α B A C A C C K r =-，如用浓度表示的速率常数为C K ，用压力表示的速率常数P K 则 C K ＝( )P K . 5. 活化能的大小直接反映了( )对温度的敏感程度. 6.化学反应动力学方程有多种形式。对于均相反应，方程多数可以写成（）或（）。 7.对于反应器的开发根据（）来选择合适的反应器，结合（）和（）两方面特性来确定操作方式和优化操作条件。 8.物料在反应器的混合，依据停留时间分为（）（）。 9.按返混情况的不同，理想流动反应器可分为（）、（）、（）。 10.在设计和分析反应器时，经常涉及（）、（）、（）、（）四个量。其中定义为反应器有效容积V R 与流体特征体积流率V 0之比值为（）。二、选择 1.其定义为反应器有效容积V R 与流体特征体积流率V 0之比值的量为（） A 反应时间t r B 停留时间t C 空间时间τD 空间速度S V 2. 下列那一项不属于间歇反应器中的非反应时间（）

聚合物改性

主要复习题 1.在聚合物共混物中，控制分散相粒径的方法有哪些？答：P36 2.写出共混物熔体粘度与剪切速率的关系式，并画出共混物熔体的粘度与剪切速率的关系曲线的三种基本类型。答：P23 3.聚合物共混物的形态与哪些因素有关？答：P15 4.PVC/ABS 共混体系的制品较纯PVC和纯ABS制品具有哪些优越性？P53 答：ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有冲击性能较高、易于成型加工、手感良好以及易于电镀等特性。PVC则具有阻燃、耐腐蚀、价格低廉等特点。将PVC与ABS共混，可综合二者的优点。 5.简述共混物形态研究的染色法、刻蚀法及低温折断法三种制样方法。P9 6.PET、PC、ABS、PPO、POM、PPS、PES、PSF、PP、PE、BR、PMMA、CR、CPE分别代表什么聚合物？答：PES--聚苯醚砜；PSF--聚砜；BR--1,2-聚丁二烯橡胶；PMMA--聚甲基丙烯酸甲酯；CR--氯丁橡胶。 7. PVC、CPE、MBS、NBR、SBS、TPU、ABS、EPDM、PC、PET分别代表什么聚合物？ 8.鉴于PE对烃类溶剂的阻隔性差，为提高PE的阻隔性，可采用PE/PA共混的方法，简述其阻隔原理。答：P59 9.简述在PP/PE共混体系中，PE使PP冲击性能得到提高的机理。答：P57 10.互穿聚合物网络（IPN）可分为哪几种类型？请简述之。答：P108 11.聚合物填充改性的主要填充剂品种有哪些？答：P78 12.什么是结晶性聚合物和非结晶性聚合物？指出PS, ABS, PC, PO, PA, PET, PSF, PAR, PBT, POM, PPS这些聚合物品种中哪些可归属于结晶性聚合物品种？ 13.如何区分两相共混物中不同相之间的相容性？ 14.工业上应用最广的硅橡胶为甲基硅橡胶，简述它的制备原理并写出它的化学反应式。怎样解决甲基硅橡胶的力学性能较低和耐油性差的问题。

化学反应工程试题集

化学反应工程考试总结一、填空题： 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol? hr )，该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为(-r A)：(-r B)：r R＝1：2：2 。 10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反应。 11.某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式不能确定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑反应器的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率；15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一，并且等于（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。

聚合反应工程基础复习提纲

第一章绪论 1. 说明聚合反应工程基础研究内容 ①以工业规模的聚合过程为对象,以聚合反应动力学和聚合体系传递规律为基础; ②将一般定性规律上升为数学模型,从而解决一般技术问题到复杂反应器设计,放大等提供定量分析方法和手段; ③为聚合过程的开发,优化工艺条件等提供数学分析手段.简而言之:聚合反应工程研究内容为:进行聚合反应器最佳设计;进行聚合反应操作的最佳设计和控制. 第二章化学反应工程基础 1.间歇反应器、连续反应器间歇反应器：物料一次放入，当反应达到规定转化率后即取出反应物，其浓度随时间不断变化，适用于小规模，多品种，质量不均。连续反应器：连续加料，连续引出反应物，反应器内任一点的组成不随时间而改变，生产能力高，易实现自动化，适用于大规模生产。 2. 平推流、平推流反应器及其特点：当物料在长径比很大的反应器中流动时，反应器内每一位原体积中的流体均以同样的速度向前移动，此时在流体的流动方向上不存在返混，这种流动形态就是平推流。具有此种流动型态的反应器叫平推流反应器。特点：①在稳态操作时，在反应器的各个截面上，物料浓度不随时间而变化， ②反应器内物料的浓度沿着流动方向而改变，故反应速率随时间位置而改变，及反应速率的变化只限于反应器的轴向。 3. 理想混合流、理想混合流反应器及其特点：反应器中强烈的搅拌作用使刚进入反应器的物料微元与器内原有物料微元间瞬时达到充分混合，使各点浓度相等，且不随时间变化，出口流体组成与器内相等这种流动形态称之为理想混合流。与理想混合流相适应的反应器称为理想混合流反应器。

特点：①反应器内物料浓度和温度是均一的，等于出口流体组成②物料质点在反应器内停留时间有长有短③反应器内物质参数不随时间变化。 5. 容积效率：指同一反应在相同的温度、产量、和转化率的条件下，平推流反应器与理想混合反应器所需的总体积比 7.返混：指反应器中不同年龄的流体微元间的混合 8、宏观流体、微观流体宏观流体：流体微元均以分子团或分子束存在的流体；微观流体：流体微元均以分子状态均匀分散的流体； 9.宏观流动、微观流动宏观流体指流体以大尺寸在大范围内的湍动状态，又称循环流动；微观流体指流体以小尺寸在小范围内的湍动状态 11.微观混合、宏观混合P70 微元尺度上的均匀化称为宏观混合；分子尺度上的均匀化称为微观混合。 1.按物料的相态、结构形式、操作方式和流体流动及混合形式分类，反应器可分为那几类？按物料相态来分：均相反应器、非均相反应器；按结构形式来分：管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器等；按操作方式来分：间歇反应器、连续反应器、半连续反应器按流体流动及混合形式来分：平推流反应器（或称活塞流、柱塞流、理想置换反应器）、理想混合流反应器（或称完全混合反应器）、非理想流动反应器

聚合物改性期末复习题

聚合物改性期末复习题一填空题： 1 高分子聚合物的改性方法多种多样，总体上可划分为共混改性、填充改性、复合材料、化学改性、表面改性几大类。 2 广义的共混包括物理共混、化学共混和物理/化学共混。 3 第一个实现工业化生产的共混物是1942年投产的聚氯乙烯与丁腈橡胶的共混物。 4 1964年，四氧化锇染色法问世，应用于电镜观测，使人们能够从微观上研究聚合物两相形态，成为聚合物改性研究中的重要里程碑。 5 共混改性的方法又可按共混时物料的状态，分为熔融共混、溶液共混、乳液共混等。 6 通常所说的机械共混，主要就是指熔融共混。 7 共混物的形态是多种多样的，但可分为三种基本类型：均相体系、“海-岛结构”两相体系和“海-海结构”两相体系。 8 在共混过程中，同时存在着“破碎”与“凝聚”这两个互逆的过程。当集聚过程与破碎过程达到动态平衡时，分散相粒子的粒径达到一个平衡值，这一平衡值称为“平衡粒径” 9 塑料大形变的形变机理，包含两种可能的过程，其一是剪切形变过程，其二是银纹化过程。 10 塑料基体可分为两大类：一类是脆性基体，以PS、PMMA为代表；另一类是准韧性基体，以PC、PA为代表。

11 对于脆性基体，橡胶颗粒主要是在塑料基体中诱发银纹；而对于有一定韧性的基体，橡胶颗粒主要是诱发剪切带。的中间产物，这也是两阶共混不海结构-海两阶共混历程的关键是制备具有12 同于一般的“母粒共混”的特征所在。 13 相容剂的类型有非反应性共聚物、反应性共聚物等，也可以采用原位聚合的方法制备。 14 聚合物共混物，从总体上来说，可以分为以塑料为主体的共混物和以橡胶为主体的共混物两大类。 15 在PVC硬制品中添加CPE，主要是起增韧改性的作用；而在PVC 软制品中添加CPE是用作增塑剂，以提高PVC软制品的耐久性。 16 为改善共混体系的透光性，通常有两种可供选择的途径，其一是使共混物组成间具有相近的折射率；其二是使分散相粒子的粒径小于可见光的波长。 17 用在PVC制品中的ACR有两种类型，其一是用作加工流动改性剂的；其二是用作抗冲改性剂的。 18 共混性热塑性弹性体的形态，是以橡胶为分散相，塑料为连续相。 19 碳酸钙是用途广泛而价格低廉的填料，因制造方法不同，可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。 20 热固性树脂基纤维增强复合材料大多以玻璃纤维作为增强材料，所以俗称玻璃钢。 21 在橡胶工业中，炭黑是用量最大的填充剂和补强剂。

化学反应工程试题..

2010-2011学年第二学期末考试试题（A 卷）一、选择题（30分，每题1.5分） 1、―三传一反‖是化学反应工程的基础，其中所谓的―一反‖是指（ D ）。 A ．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 2、对于反应sS pP b B aA +?→?+，则P r = ___A__ ()A r -。 A. a p ， B. a p ， C. p a , D. p a 3、气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以1∶1 摩尔比进料，则膨胀因子A δ=（Ｄ） A. –2 B. –1 C. 1 D. 2 4、气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以2∶1 摩尔比进料，则膨胀率A ε=（Ｃ） A. –1 B . –1/2 C. 1/3 D.4/3 5、反应2421042H H C H C +→，反应速率常数10.2-=s k ，则反应级数n=（Ｂ） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 6、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 的得率X P =（Ａ）。 A. 00A P P n n n - B.A A P P n n n n --00 C.00S S P P n n n n -- D.0 R R P P n n n n -- 7、分批式操作的间歇反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项（Ｂ）。 A. 加料时间 B. 反应时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间 8、对于反应级数n ＜0 的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用（Ｂ）。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 9、对于单一反应组分的平行反应，其瞬间收率P ? 随C A 增大而单调下降，则最适合的反应器为( Ａ )。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器

化学反应工程试题

化学反应工程原理一、选择题 1、气相反应CO + 3H 2 CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体，CO 与2H 以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子CO δ=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2 、一级连串反应A S P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=max ,P C ___A____。 A. 122)(210K K K A K K C - B. 22/1120]1)/[(+K K C A C. 122 )(120K K K A K K C - D. 22/1210]1)/[(+K K C A 3、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 与副产物S 的选择性P S =__C_。 A. A A P P n n n n --0 0 B. 00A P P n n n - C. 00 S S P P n n n n -- D. 00R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=时，该反应的反应级数n___B__。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 5 、对于单一反应组分的平行反应 A P(主) S(副)，其瞬间收率P ?随A C 增大而单调下降，则最适合的反应器为____B__。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用____A___。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 7 、一级不可逆液相反应A 2R ，30/30.2m kmol C A =，出口转化率7.0=A x ，每批操作时间h t t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_C_3m 。

聚合物改性复习题

1、聚合物改性的定义，改性的方法。答：聚合物改性：通过各种化学的、物理的或二者结合的方法改变聚合物的结构，从而获得具有所希望的新的性能和用途的改性聚合物的过程。主要方法：共混改性、填充改性、复合材料、化学改性、表面改性。共混改性指两种或两种以上的聚合物经混合制成宏观均匀的过程。填充改性指人们在聚合物中添加填充剂有时只是为了降低成本，但也有很多时候是为了改善聚合物的性能。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。化学改性是通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法。表面改性：改善工件表面层的机械、物理或化学性能的处理方法。 2、化学改性（改变分子链结构）和物理改性（高次结构）的本质区别。答：第二章：基本观点： 1、共混物与合金的区别。答：高分子合金不能简单等同于聚合物共混物，高分子合金是指含多种组分的聚合物均相或多相体系，包括聚合物共混物、嵌段和接枝共聚物，而且一般言，高分子合金具有较高的力学性能。 2、共混改性的分类（熔融、乳液、溶液和釜内）答：按照共混时物料的形态：熔融共混：机械共混的方法，最具工业价值，是共混改性的重点。溶液共混：用于基础研究领域，工业上用于涂料和黏合剂的制备。乳液共混：共混产品以乳液的形式应用。斧内共混：是两种或两种以上聚合物单体同在一个反应釜中完成其聚合过程，在聚合的同时也完成了共混。 3、共混物形态研究的重要性。答：共混物的形态与共混物的性能密切相关，而共混物的形态又受到共混工艺条件和共混物组分配方的影响，所以，共混物的形态研究就成了研究共混工艺条件和共混组分分配与共混物性能的关系的重要中间环节。 4、共混物形态的三种基本类型——均相体系、非均相体系（海岛结构、海海结构）答：一是均相体系。二是非均相体系（两相体系）：包括“海-岛结构”------连续相+分散相。“海-海结构”------两相均连续，相互贯穿。 5、相容性对共混物形态结构的影响。答：在许多情况下，热力学相容性是聚合物之间均匀混合的主要推动力。两种聚合物的相容性越好就越容易相互扩散而达到均匀的混合，过渡区也就宽广，相界面越模糊，相畴越小，两相之间的结合力也越大。有两种极端情况，其一是两种聚合物完全不相容，两种聚合物链段之间相互扩散的倾向极小，相界面很明显，其结果是混合较差，相之间结合力很弱，共混物性能不好。第二种极端情况是两种聚合物完全相容或相容性极好，这时两种聚合物可相互完全溶解而成为均相体系或相畴极小的微分散体系。这两种极端情况都不利于共混改性的目的(尤其指力学性能改性)。一般而言，我们所需要的是两种聚合物有适中的相容性，从而制得相畴大小适宜、相之间结合力较强的复相结构的共混产物。 6、与形态有关的因素：相容性、分散度和均一性的概念和作用。答：相容性（compatibility）----共混物各组分彼此互相容纳，形成宏观均匀材料的能力。作用：通过相容性的大小，可以反映共混物聚合物之间的相互容纳能力和共混物的形态。分散度：两相体系中分散相物料的破碎程度，常用分散相颗粒的大小和平均粒径来表示。均一性：分散相物料分散的均匀程度，亦即分散相浓度的起伏大小。作用：分散度和均一性都是用于表征分散相的分散状况。 7、相容性的概念和相容性的8种判据。答：A）溶解度参数（δ）相近原则：△H=0，最小，表明此时聚合物对相容性最好； δ是聚合物内聚能密度的平方根，δ越相近的聚合物对相容性越好。 B）共同溶剂原则（试验法）：通过实验确定聚合物相容性，方法简单，但是受到温度和浓度的影响较大，不够精确。 C）浊点法则：共混物由均相体系变为非均相体系时，共混物的透光率会发生变化，把该相转变点称为“浊点”。所以通过一定的方法测定浊点，可判断聚合物的相容性。 D）薄膜法：不同的聚合物折射率不同，将共混物制成均相溶液后制成薄膜，如果薄膜的透明度差且脆，则为不相容；反之，弱薄膜透明且有韧性，则相容性良好。缺点：误差较大，对折射率相同的聚合物，不能用此法。 E）显微镜法：目前分析共混物相容性的最准确，最直观，最有用的技术。对不相容或部分相容的体系，还可以进一步确定出分散相的颗粒大小、分布、形态和包藏结构等信息。用透射电镜观察共混物的相结构发现：即使是相容的共混体系，在微观下也是两相分布，而不是达到分子水平的混合。 F）Tg法则：比较科学、常用的方法，关键在于Tg的测定。Tg的测定方法：动态力学法（DMA）（利用力学性质的变化）机械分析法（利用力学性质的变化）

聚合反应工程基础

第二章化学反应工程基础 1.说明聚合反应工程的研究内容及其重要性。研究内容：①以工业规模的聚合过程为对象，以聚合反应动力学和聚合体系传递规律为基础； ②将一般定性规律上升为数学模型，从而解决一般技术问题到复杂反应器设计，放大等提供定量分析方法和手段；③为聚合过程的开发，优化工艺条件等提供数学分析手段。简而言之：聚合反应工程研究内容为：进行聚合反应器最佳设计；进行聚合反应操作的最佳设计和控制。2.动力学方程建立时，数据收集方式和处理方式有哪些？收集方式：化学分析方法，物理化学分析方法处理方式：积分法，微分法。3.反应器基本要求有哪些 ①提供反应物料进行反应所需容积，保证设备一定生产能力；②具有足够传热面积；③保证参加反应的物料均匀混合4.基本物料衡算式，热量衡算式 ①物料衡算：反应物A流入速度-反应物A流出速度-反应物A反应消失速度-反应物A积累速度=0（简作：流入量-流出量-消失量-积累量=0） ②热量衡算：随物料流入热量-随物料流出热量-反应系统与外界交换热量+反应过程的热效应-积累热量=05.何谓容积效率？影响容积效率的因素有哪些工业上，衡量单位反应器体积所能达到的生产能力称之为容积效率，它等于在同一反应，相同速度、产量、转化率条件下，平推流反应器与理论混合反应器所需总体积比：η=Vp/Vm=τp/τm。影响因素：反应器类型，反应级数，生产过程中转化率有关6.何为平推流和理想混合流？ ①反应物料在长径比很大的反应器中流动时，反应器内每一微元体积中流体均以同样速度向前移动，此种流动形态称平推流；②由于反应器强烈搅拌作用，使刚进入反应器物料微元与器内原有物料元瞬时达到充分混合，使各点浓度相等且不随时间变化，出口流体组成与器内相等此流动形态称理想混合流。7.实现反应器的热稳定操作需满足哪些条件？ ①Qr=Qc，Qr体系放出热量；②dQc/dT>dQr/dT，Qc除热量；③△T=T-Tw

聚合反应复习题

一、名词解释： 1、返混：反应器内停留时间不同的流体微元间的混合； 2、膨胀率：反应中某种物料全部转化后体系的体积变化率；； 4、混合时间：经过搅拌时物料达到规定均匀程度所需的时间。 5、微观流动：流体以小尺寸在小范围内的湍动状态； 6、宏观流动：流体以大尺寸在大范围内的流动状况，又称循环流动； 7、微观混合：分子尺度上的均匀化称为微观混合。 8、宏观混合：微元尺度上的均匀化称为宏观混合； 9、容积效率：指同一反应在相同的温度、产量、和转化率的条件下，平推流反应器与理想混合反应器所需的总体积比 10、聚合反应工程：聚合反应工程是化学反应的一个分支，他是研究聚合物制造中的化学反应工程问题，他以工业规模的聚合过程为研究对象，以聚合动力学和聚合物的传递过程为基础，并把二者结合起来。 11 、停留时间分布密度函数：系统出口流体中，已知在系统中停留时间为t 到t+ dt 间的微元所占的分率E(t)dt 12、停留时间分布函数F(t) 系统出口流体中，已知在系统中停留时间小于t 的微元所占的分率F(t) 二、填空题： 1 、搅拌的功能：混合、搅动、悬浮、分散 3、按反应器结构分：管式、釜式，塔式、固定床、流化床 4、放大的标志：在大小反应器中，反应结果一致或近似；其成功的关键是放大技术的正确与否； 5、传热装置：夹套、内冷件、回流冷凝器、体外循环冷却系统； 6、釜式反应器的组成：釜体、传热装置、搅拌装置、密封装置； 7、聚合反应系统产生热稳定性问题的本质：由于反应器内物料存在返混。 8伴有相间传质过程的化学反应装置：喷雾塔、填料塔、板式塔、鼓泡搅拌釜、鼓泡塔; 9、釜式反应器使用的反应：液相、液-液相、气-液相及液-固相反应三、简答题： 1 、间歇反应器：物料一次放入，当反应达到规定转化率后即取出反应物，其浓度随时间不断变化，适用于小规模，多品种，质量不均。连续反应器：连续加料，连续引出反应物，反应器内任一点的组成不随时间而改变，生产能力高，易实现自动化，适用于大规模生产。 2 、平推流反应器及其特点：当物料在长径比很大的反应器中流动时，反应器内每一位原体积中的流体均以同样的速度向前移动，此时在流体的流动方向上不存在返混，这种流动形态就是平推流。具有这种流动形态的反应器叫平推流反应器。特点：①在稳态操作时，在反应器的各个截面上，物料浓度不随时间而变化 ②反应器内物料的浓度沿着流动方向而改变，故反应速率随时间位置而改变，及反应速率的变化只限于反应器的轴向。

聚合物共混改性考试试题及答案

聚合物共混改性考试试卷一、名称解释 20分聚合物共混改性：答：是以聚合物（聚合物或者共聚物）为改性剂，加入到被改性的聚合物材料（合成树脂，又叫基体树脂）中，采用合适的加工成型工艺，使两者充分混合，从而制得具有新颖结构特征和新颖性能的改性聚合物材料的改性技术。相逆转：答：聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转，原来是分散相的组分变成连续相，而原来是连续相的组分变成分散相。在相逆转的组成范围内，常可形成两相交错、互锁的共连续形态结构，使共混物的力学性能提高。热塑性塑料：答：热塑性塑料是指加热后软化、可塑，冷却后硬化，再次加热可熔融软化，固化成型，具有反复可加工成型的特点。增容作用：答：使聚合物之间易于相互分散，能够得到宏观均匀的共混体系。改善聚合物之间相界面的性能，增加两相间的粘合力，使P-P共混物具有长期稳定的性能。二、聚合物共混物的形态结构及特点 10分答：单相连续结构：构成聚合物共混物的两个相或者多个相中只有一个相连续，其他的相分散于连续相中。单相连续结构又因分散相相畴的形状、大小以及与连续相结合情况的不同而表现为多种形式。两相互锁或交错结构：这种结构中没有一相形成贯穿整个试样的连续相，而且两相相互交错形成层状排列，难以区分连续相和分散相。有时也称为两相共连续结构，包括层状结构和互锁结构。相互贯穿的两相连续结构：共混物中两种组分均构成连续相，互穿网络聚合物（IPNs）是两相连续结构的典型例子。三、聚合物共混物相容性分哪两类？各自的定义是什么？画出聚合物共混物的UCST、LCST 相图。15分答：分为热力学相容性和工艺相容性两类。热力学相容性是指相互混合的组分以任意比混合，都能形成均相体系，这种相容性叫热力学相容性。工艺相容性是指对于一些热力学相容性不太好的共混高聚物，经适当加工工艺，形成结构和性能稳定的共混高聚物，则称之为工艺相容性。相图略四、界面层的结构组成和独立相区的区别 10分答：①界面层内两种分子链的分布是不均匀的，从相区内到界面形成一浓度梯度； ②界面层内分子链比各自相区内排列松散，因而密度稍低于两相聚合物的平均密度； ③界面层内往往易聚集更多的表面活性剂及其他添加剂等杂质，分子量较低的聚合物分子也易向界面层迁移。这种表面活性剂等低分子量物越多，界面层越稳定，但对界面粘结强度不利。五、以PC/PP共混体系为例，举例说明哪些手段可以用来加强体系的相容性？10分答：1. 通过共聚改变某聚合物的极性； 2. 通过化学改性的方法，在一组分或两组分上引入极性基团或反应基团； 3. 在某聚合物上引入特殊作用基团；加入第三组分进行增容；

化学反应工程考试试卷及答案

一、填空（40分）（1）气相反应A＋3B→2C，则δ= δ= 。ΒA dC A?r?,前提是（2）反应速率常数有时可以表为。A dt （3）空间速度是指 ___________ ，空间时间是指 __________。（4）反应具有最佳温度曲线，最佳温度曲线是指 __________ 。 4.0克／cm5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为（孔隙率3的材料制成。则其孔容积V= ,θ= g 。假密度ρ= 2?0.218?，如果采用扩散模型，则）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差（6?Pe=_______,如果采用多级全混流模型，则m=_______ （7）催化剂微孔内的气体扩散有＿＿＿＿扩散，＿＿＿＿扩散、＿＿＿＿扩散、及＿＿＿＿扩散等多种形式。。 L r?2C AL A C1mol/L, ，进料反应进行至，（8）复合反应＝A02C2r?M AM x?0.5, s = 时。如果该反应在在固体催化剂中进行时，由瞬时选择性LA。于内扩散的影响，选择性会t?E(t)dt?F(?)?F(0)?）（9,，。 0．（10）内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系：外扩散和化学动力学控制时ζ1，Φ值较；内扩散强烈影响时ζ1，Φ值较。（11）CO中温变换反应器属于固定床里的反应器。固定床按气体流动方向，可以分为和反应器。 492－＝/s, =1.5×1012）某一级不可逆的气液反应过程，已知k=10mm/s,D（LL则当k 时，该反应属于快反应，反应区主要在，工业上可选用反应器或反应器；当k 时，该反应属于慢反应，这时反应区主要在，工业上可选用或反应器。 L2r?1.0CC BAL L 13AB为主产物，则适＋（，）对于平行反应2r?2.0CC M BAA CC 的要求是宜的操作条件对和。BA （14）返混是指

聚合反应工程基础试卷

1. 聚合反应工程是化学反应工程的一部分。（） 2. 化学反应按其热效应可分为和。 3. 已知某化学反应在T=300K时，反应速率常数为100 Hz, T=400K时，反应速率常数为300 Hz，那么该反应的反应级数为级，反应（反应是放热反应还是吸热反应？）。 4. 釜式反应器操作多样，既可用于间歇操作，也可用于连续或半连续操作。（） 5. 平推流是是非理想化的流动形态，而理想混合流则是理想化的流动形态。（） 7. 某一级可逆反应，其正、负反应的反应速率常数分别为K1、K2，且K1=1.5K2。反应起始时，反应物A的浓度为C A0，那么反应平衡时，反应物的平衡浓度为。若已知正反应的活化能E1>0, 而逆反应的活化能<0, 那么当反应温度增加时，反应物的平衡浓度增加还是减小？ 8. 在不可逆三级反应中，若某一组分过量，且反应中其浓度基本保持不变，那么反应可视为一级反应。（）10. 连串反应中，反应物A生成产物R（其速率常数为K1），R又会生成另一种产物（其速率常数为K2），且K2 = 20 K2，三种物料其浓度随反应时间的变化可能如下图中所示，请问哪个图正确反映物料变化？（） A 右图， B 左图， C 中间的图， D 以上都不是。 11. 某反应中反应物A生成B,C,D，那么这是反应。 12. 有一气体参加的反应，1mol A反应生成1 mol B和2 mol C, A,B,C均为气体。反应开始时，反应气体用惰性气体进行稀释，两者体积比为1:1，那么该体系的膨胀率为。 A 1， B 1.5， C 2， D 0.5 13. 对于间歇反应器，其物料衡算式中哪些项为零？（） A．反应物的流入速度，B反应物的流入速度和反应物的流出速度，C 反应物的流出速率和反应物的积累速度， D 反应物的流入速度和反应物由于反应的消失速度 15 平推流与间歇反应器的设计基本方程式相同，但图解形式不同。（） 16 在相同反应条件下，理想混合反应器所需要的反应器容积比平推流反应器大得多，其原因是。 17. 在多级串联反应器中，如果每一级的体积相等，且中间各级不现单独加入反应物，可知，各级反应器的反应时间相等。各级反应器的进料、出料口的反应物浓度之差之间有什么关系（） A 第一级中最大， B 最后一级中最大， C 各级都一样， D 无法确定。 18. 在多级串联反应器中，如果每一级的体积相等，那么各级反应器的反应时间相等。（） 19. 对于单一反应，那么级数n越低，转化率越低，则容积效率越低。（） 20．不同型式的反应器，如果反应条件一样，那么平推流、间歇、三釜串联以及理想混合反应器的反应器总体积也有差别，请把上述反应器按总体积从大到小进行排序，依次为、、、。 21．在平行反应中，提高反应物浓度有利于反应级数高的反应。（） 22. 连串反应中，若生成目的产物的反应其活化能远高于其它副反应，则提高产物收率的最有效方法是（）。 A 提高反应物浓度， B 降低反应物浓度， C 提高反应温度， D 降低反应温度 23. 反应器具有热稳定性必须满足哪些条件？（） A Q r = Q c, dQ c/dT > dQ r/dT， B Q r > Q c, dQ c/dT > dQ r/dT， C Q r > Q c, dQ c/dT < dQ r/dT， D Q r = Q c, dQ c/dT < dQ r/dT 24. 为了保证反应器操作的热稳定性，物料反应温度与冷却介质温度之差ΔT不能太大，下列哪种情况下的ΔT最大（）（其中，E1>E2） A 反应温度为300K，反应活化能为E1，B反应温度为500K，反应活化能为E1， C反应温度为300K，反应活化能为E2，D反应温度为500K，反应活化能为E2

(完整版)化学反应工程习题

化学反应工程习题第一部分：均相反应器基本理论 1、试分别写出N 2+3H 2=2NH 3中用N 2、H 2、NH 3的浓度对时间的变化率来表示的该反应的速率；并写出这三种反应速率表达式之间的关系。 2、已知某化学计量式为 S R B A 2 121+=+的反应，其反应速率表达式为B A A C C r 5 .02=，试求反应速率B r =？；若反应的化学计量式写成S R B A +=+22，则此时反应速率A r =？为什么？ 3、某气相反应在400 o K 时的反应速率方程式为2 21061.3A A P d dP -?=- τ h kPa /，问反应速率常数的单位是什么？若将反应速率方程改写为2 1A A A kC d dn V r =?-=τ h l mol ./，该反应速率常数k 的数值、单位如何？ 4、在973 o K 和294.3×103Pa 恒压下发生下列反应：C 4H 10→2C 2H 4+H 2 。反应开始时，系统中含丁烷为116kg ，当反应完成50%时，丁烷分压以235.4×103Pa /s 的速率发生变化，试求下列项次的变化速率：（1）乙烯分压；（2）H 2的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。 5、某溶液反应：A+B →C ，开始时A 与B 摩尔数相等，没有C ，1小时后A 的转化率为75%，当在下列三种情况下，2小时后反应物A 尚有百分之几未反应掉？（1）对A 为一级、B 为零级反应；（2）对A 、B 皆为一级反应；（3）对A 、B 皆为零级反应。 6、在一间歇反应器中进行下列液相反应： A + B = R A + R = S 已知原料组成为C A0 = 2 kmol/m 3，C B0 = 4 kmol/m 3，C R0 = C S0 = 0。反应混合物体积的变化忽略不计。反应一段时间后测得C A = 0 .3 kmol/m 3，C R = 1.5 kmol/m 3。计算这时B 和S 的浓度，并确定A 的转化率、生成R 的选择性和收率。 7、一级可逆反应A = R 在等温下进行。已知C A0 = 500mol/m 3，C R0 = 0。若该反应在一间歇反应器中进行，且在反应温度下667.0=Ae x 。经480 s 后测得333.0=A x 。（1）试确定此反应的动力学方程；（2）计算A x 分别达到0.6和0.65所需的反应时间；（3）比较计算结果，你有什么体会？