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高聚物合成工艺学知识点总结

高聚物合成工艺学知识点总结
高聚物合成工艺学知识点总结

第一讲

第一章绪论

§1.1 高分子合成工业概述

工艺学:研究将原料加工成产品的过程的科学,属技术科学,高聚物合成工艺学研究内容包括原料特点、生产原理、生产流程、操作条件、设备的构造和材料。

1. 分类:天然、半合成、合成

天然橡胶经硫化制备橡胶制品,蛋白质改性产品乳酪素,纤维改性产品赛璐珞

2. 高聚物的用途:皮革制品、纤维及其制品、纸张、橡胶制品、塑料制品、涂料、粘合剂、离子交换树脂、生物医学制品等。

3. 石油化工包括石油开采、石油炼制、基本有机合成、高分子合成、高分子材料成型加工,其中高分子合成工业起着承前启后的作用,

以燕化为例阐述我国高分子化工的发展。

1959年开始顺丁橡胶的研究,主要是催化剂的研究,Ni, Co.Ni, Ti, Co,70年开始建设,是我国首个具有知识产权的大规模的化工装置。

§1.2高分子化合物的生产过程

高分子合成工业的基本任务:将简单的有机化合物(单体),经聚合反应使之成为高分子化合物。

官能团:能够发生聚合反应的活性基团或原子。

单体:含有二或二以上官能团的能够发生聚合反应的有机化合物。(请举例)

因规模大、工艺复杂,故以线性加成聚合反应为主讲解高聚物生产过程。

高聚物的合成工艺过程包括:原料准备与精制过程、催化剂(引发剂)配制过程、聚合反应过程、分离过程、聚合物后处理过程、回收过程、三废处理过程。

一、原料准备与精制过程

原料:单体、溶剂,主要是去离子水的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备,方法:精馏

1. 杂质的危害:1) 阻聚和链转移作用,降低分子量;2) 使催化剂中毒和分解,降低催化剂的催化作用;3) 缩聚过程中单官能物的封端作用,降低分子量;4)使聚合物产生色泽,降低产品质量,因此,要求单体纯度在99%以上。

2. 单体的贮存

由于单体往往是易燃、易爆、有毒、自聚的有机化合物,因此在贮存过程中应注意如下问题:1) 防止与空气接触;2) 使贮罐不会产生过高压力;3) 防止泄漏;4)加阻聚剂;5) 贮罐远离反应装置;6) 最好使用耐压容器

二、催化剂(引发剂)配制过程(聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。

引发剂用于自由基聚合,常用的引发剂包括过氧化物、偶氮化合物、过硫酸盐等。(提问)催化剂用于离子聚合及配位聚合,常用的催化剂包括烷基金属化合物、金属卤化物、以及路易士酸。(提问)

贮存需注意的事项:1) 易燃易爆如过氧化物小包装、低温贮存、防火、防撞击,固体加适量水使之潮湿,液体加溶剂稀释;2) 烷基金属化合物接触空气自燃,遇水爆炸,低级烷基的铝化合物制备成惰性溶剂如加氢汽油、苯和甲苯的溶液,便于贮存和输送;3) 过渡金属卤化物接触潮湿空气水解生成腐蚀性烟雾,防止接触空气。

三、聚合过程(包括聚合和以聚合为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备)

1. 聚合反应特点

聚合过程是高分子合成工业中最主要的化学反应过程,其产物特点:1) 实际是同系物的混合物;2) 坚硬的固体物、高粘度熔体或高粘度溶液;3) 不能采用一般精制方法(精馏、结晶、萃取)进行精制。

由于上述特点,聚合反应对聚合反应工艺条件和设备的要求非常高:纯度、反应条件、设备材质。

生产不同牌号产品的方法:使用分子量调节剂;改变反应条件;改变稳定剂等

2. 聚合反应分类

聚合反应

反应机理

操作方式

逐步聚合

自由基聚合

离子聚合和配位聚合本体、溶液间歇和连续

熔融、溶液、界面、固体

3. 间歇操作1)定义

2)周期:准备-进料-反应-出料-清理,在反应过程中要经历升温、恒温、降温三阶段。缺点:1)不易实现全部自动化;2)产品规格难控制;3)生产规模小。

优点:1)反应条件易控制;2)物料的停留时间相同;3)灵活性大(适合小批量生产,易改变品种和牌号。

4. 连续操作

1)定义

2)优点:聚合反应条件稳定;2)自动化程度高;3)产品质量规格稳定;4)污染小;5)生产规模大;6)成本较低。

3)缺点:不易经常改变产品牌号。

5. 聚会反应器

1)分类:管式、塔式、釜式,特殊的:螺旋挤出机式、板框式,其中以釜式最常用。对于聚合反应器必须具有良好的热交换能力和优良的反应参数控制系统。

2)釜式聚合反应器的排热方式:1)夹套;2)夹套附加内冷管;3)内冷管;4)反应物料釜外循环;5)回流冷凝器;6)反应物料部分闪蒸;7)反应介质预冷。

3)聚合反应器中的物料形态:高粘度熔体、高粘度溶液、固体微粒-液体分散体系、胶体分散液、粉状固体、固体制品(本体浇铸聚合)。

4)搅拌器:平浆式、旋浆式、涡轮式、锚式、螺带式。

搅拌器的作用:对于均相反应体系,搅拌器起加速传热的作用;对于非均相体系,搅拌器起加速传热和传质的作用。

旋浆式、涡轮式搅拌器适合低粘度流体的搅拌,平浆式、锚式搅拌器适合高粘度流体的搅拌,螺带式搅拌器适用于粘度很高、流动性很差的合成橡胶溶液聚合反应釜的搅拌。

四、分离过程

聚合产物的组成:聚合物、未反应单体、催化剂残渣、反应介质等。

1)有些产品直接应用于生产不需分离,如本体、熔融缩聚产品、直接用作涂料和粘合剂的乳液或溶液。

2)本体产品分离:真空、薄层或现状流动

3)自由基悬浮聚合:对于压力下液化的单体——闪蒸(迅速减压)

对于沸点较高的单体——蒸汽蒸馏,离心过滤

4)离子聚合及配位聚合的淤浆液——先闪蒸分离未反应单体,然后采用甲醇或乙醇等醇类破坏金属有机化合物,经过洗涤,离心过滤,最终分离催化剂

5)高粘度溶液:如顺丁橡胶的凝聚釜采用水析法

6)乳液:直接使用的乳液采用闪蒸或浓缩的方法分离未反应单体,采用喷雾干燥法获得

五、后处理

1. 合成树脂的后处理过程

潮湿的粉状树脂干燥干燥的粉状树脂包装粉状合成树脂商品

稳定剂

造粒粒状塑料均匀化

粒状塑料商品

干燥的粉状树脂

其他

干燥方法:气流干燥和沸腾干燥

2. 合成橡胶的后处理过程箱式干燥机和挤压膨胀干燥机

干燥压块合成橡胶商品

六、回收过程:主要回收溶剂循环使用,合成橡胶的油水分离罐。精馏

七、三废处理

第二讲

第二章 生产单体的原料路线

§2.1 原料路线简介 1. 石油化工路线

石油

石油炼制

汽油、石脑油、煤油、柴油和炼厂气高温裂解

分离

乙烯、丙稀、丁烯、丁二烯

液体

加氢催化重整

苯、甲苯、二甲苯

单体

2. 煤炭路线

煤炭

炼焦

苯、甲苯、苯酚

+石灰石高温

电石+水乙炔单体

其中,煤炭化工路线又分为煤焦油化工路线、一碳化工路线、乙炔化工路线(焦炭化工路线)。 干馏(carbonization ):在隔绝空气的条件下,煤分解蒸馏得到焦碳及其它馏分的过程。 3. 其它原料路线

主要是以农副产品或木材工业副产品为基本原料,直接用作单体或经化学方法加工为单体。自农副产品中得到的最主要的单体是糠醛,以糠醛为原料可获得丙酮、苯酚、康醇和甲醛等。其他如淀粉、纤维素和非食用油。

§2.2 石油化工原料路线

一、相关名词:

1. 原油:从油田开采出来未经加工的石油。根据所含主要碳氢化合物类别,原油分为石蜡基石油、环烷基石油、芳香族石油及混合基石油。我国:石蜡基石油。

2. 石脑油:轻汽油和重汽油的混合物,又叫直流汽油。

3. 石油气:天然气、油田气、炼厂气的总称。

4. 天然气:从有气无油的矿井中开采出来的主要含低分子烷烃的气体。

两类:干性天然气,主要组分是甲烷,难液化,用作燃料。

湿性天然气,含较多的乙烷、丙烷、丁烷,易液化,是高分子合成工业的主要原料。

5. 油田气:伴随着石油开采而得到的气体,又称油田半生气。

6. 合成气:由氢和一氧化碳组成的各种混合物的总称。

7. 炼厂气:由炼油过程中收集到的气体。

8. 乙烯装置:以年产的乙烯量为标准的石油裂解装置在工业上称为乙烯装置。

9. 抽余油:将原油炼制后或裂解后的汽油馏分经铂重整,将芳烃抽除后的馏分,在从中提取60~90℃的馏分,称为抽余油。

10. 加氢催化重整:石脑油中特定馏分经过加氢后经多组分含铂催化剂的作用下,在重整反应器中发生脱氢、环化、异构化和裂解反应生成芳烃的过程。直链变环链

11. 深冷分离法:将裂解气冷冻到-100℃左右的低温,使除H2和CH4以外的低级烃全部冷凝液化,然后利用各种烃的相对挥发度的不同,用精馏的方法在适当的温度压力条件下,使各种烃逐一分离。

12. 萃取精馏:用来分离恒沸点混和物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精馏方法。原理:液体的混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂,以增大液体混合物中各组分的挥发度的差异,使挥发度相对地变大地组分可由精馏塔顶馏出,挥发度相对较小地组分则与加入地溶剂在塔底流出,然后进行分离。

二、原油炼制

1 常压蒸馏(300-400℃以下):石油气、石油醚、汽油(石脑油)、煤油、轻柴油、重柴油

2 减压蒸馏:(高沸点)柴油、变压器油、含蜡油等,不能蒸出的为渣油。

三、石油裂解生产烯烃

1. 原料:1)液态油品和裂解副产物乙烷、碳四馏分,2)湿性天然气,3)油田气,4)炼

厂气

2. 装置:管式裂解炉,压缩机、蒸馏塔、热交换器、油水分离器、气体干燥、脱酸性气体、炔烃氢化和冷箱

3. 过程:沸点350℃以下的液态烃,在稀释剂水蒸气存在下于750-820℃高温热裂解为低级烯烃、二烯烃的过程。停留时间0.2-0.5s。

4. 液态烃高温裂解产品:

5. 精制过程:脱酸、除水、除炔。

6. 分离过程:深冷分离法

脱丙烷塔

C4馏分

裂解汽油

四、石油裂解生产芳烃

沸点小于220℃,直馏汽油。

65-145℃馏分

裂解

分离

加氢

重整生成油

芳烃抽取

混合芳烃

抽余油

蒸馏

苯、甲苯、二甲苯

五、由碳四馏分制取丁二烯

途径:1.由裂解气分离得到的碳四馏分中抽取丁二烯;——萃取精馏法,所用溶剂包括DMF、DMSO、CN、NMP

2.由炼厂气或轻柴油裂解气碳四馏分分离出来的丁烯为原料进行氧化脱氢制取丁二烯。生产工艺流程:

图2 第一萃取精馏岗位工艺流程图

注:为了防止丁二烯在萃取精馏塔内自聚,循环溶剂中加入一定量的阻聚剂糠醛和亚硝酸钠,为了防止溶剂起泡,降低塔板效率,在循环溶剂中加入一定量的消泡剂硅油

图4 精馏岗生产工艺流程

为了防止产生丁二烯过氧化物和端基聚合物,在第一精馏塔和第二精馏塔回流线和冷凝器入口加入一定量的阻聚剂对叔丁基邻苯二酚(TBC),为保证第二精馏塔冷凝系统有TBC,产品丁二烯重不含有TBC,馏出物从塔顶出来后分为两条线:馏出物的大部分经EA-118a去产品罐区,一部分进回流冷凝器EA-118bc,经回流罐回流,TBC由EA-118bc 入口加入。

§2.3 单体氯乙烯的合成

单体氯乙烯的合成方法:

氧氯化法:1. 氯气经液化或气相与乙烯加成生成二氯乙烷(EDC)

Cl CH2Cl

CH2CH

2+Cl22

以溴乙烷为催化剂,反应温度40~50℃,FeCl3或AlCl3为催化剂,反应温度15~135℃,

收率90%

2. EDC热裂解生成氯乙烯单体和HCl

CH2Cl CH2Cl CHCl HCl

CH2+

480~500℃,浮石或活性炭为催化剂,收率50~60%

3. 乙烯、HCl和氧气经氧氯化反应生成EDC和水

CH2CH2+ HCl + O CH2Cl CH2Cl+ H

O

2

反应温度为330~420℃

总反应:

4CH2CH2+ 2Cl

4CH2CHCl

+ O+ 2H2O

2

流程叙述:

乙烷合成法:4C 2H 6 + 2Cl 2 + 3O 4C 2H 3Cl + 6H 2O

乙炔合成法:C 2H 2 + HCl

C 2H 3Cl

§2.4煤炭原料路线 §2.5 其他原料路线

第三讲

去界区外

放空

第三章 自由基聚合工艺和本体聚合生产工艺

§3.1自由基聚合工艺基础

自由基聚合适用单体——乙烯基单体和二烯烃单体 聚合物结构——碳-碳主链的线型结构

实施方法——本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合 引发方式——个别热引发,基本是引发剂引发。

实施方法的选择主要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本以及工艺特点。合成橡胶只能采用乳液聚合方法(原因),合成树脂从理论上可采用四种实施方法。例如本体聚合的应用,聚氯乙稀的生产。 一、自由基聚合引发剂

类别:过氧化物(有机过氧化物)、偶氮化合物和氧化-还原引发体系。

条件:在聚合温度范围内有适当地分解速率常数;所产生的自由基具有适当地稳定性。 笼形效应:初级自由基的偶合反应受周围介质的影响较大,如被溶剂分子所包围,二个初级自由基未能扩散分离而偶合终止的现象称为笼形效应。

引发剂的选择:1) 根据聚合方法选择适当溶解性能的引发剂。2) 根据聚合操作方式和反应温度条件选择适当分解速度的引发剂。3) 根据分解速度常数选择引发剂。4) 根据分解活化能(Ed )选择引发剂。5) 根据引发剂的半衰期选择引发剂。6) 根据反应速度要求选择复合引发剂。

二、分子量控制与分子量调节剂

影响聚合物分子量的因素:聚合反应温度,引发剂浓度和单体浓度,链转移剂的种类和用量。 1.随着反应温度的升高,聚合物的平均分子量降低(提问)。

2.自由基聚合反应所得聚合链的动力学链长与单体浓度和引发剂浓度的关系:

[][]

2

1

I M K

3.链转移剂的影响:

[][]M S C X X s

n +=0

1

1 控制聚合物平均分子量的方法:1) 严格控制引发剂用量,一般为千分之几;2) 严格控制反应温度在一定范围和其它反应条件;3)选择适当地分子量调节剂并严格控制其用量。

§2.2 本体聚合工艺

本体聚合:单体中加有少量引发剂或不加引发剂依赖热引发,而无其它反应介质存在地聚合实施方法。

优点:无其他介质,工艺简单,无回收,当单体转化率很高时,可省去单体分离工序,直接造粒。

缺点:1)放热量大,散热困难,温度不恒定2)反应不易进行完全。

解决办法:1)增大传热面积,2) 分段聚合3) 在单体中加入一定量聚合物。

常采用本体聚合方法的单体包括:甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙烯和氯乙烯

一、乙烯高压聚合生产工艺

目前仅聚乙烯是自由基型气相本体聚合方法生产的。

熔融指数:在标准的塑性计中,加热到一定温度(一般为190℃),使聚乙烯树脂熔融后,承受一定的负荷(一般为2160g)在10分钟内经过规定的孔径(2.09mm)挤压出来的树脂重量克数。在相同的条件下,熔融粘度越大,被挤压出来的树脂重量越少,因此聚乙烯的熔融指数越小,其分子量越高。

高压聚乙烯即低密度聚乙烯(LDPE):乙烯在1000-3000kg/cm2的高压条件下,用氧或有机过氧化物为引发剂,在200℃左右的温度经自由基聚合反应转变为PE,所得聚乙烯密度为0.91-0.935g/cm3,称为LDPE

低压(高密度)聚乙烯(HDPE):在数十个大气压以下的低压条件下,由乙烯的离子聚合和配位聚合反应所得的密度为0.94-0.96g/cm3的聚乙烯

本体聚合反应器:模型反应器、釜式反应器、管式反应器

乙烯高压聚合生产工艺流程:

离器烯离器添加剂/c m 2c m 2

1原料:1)乙烯 单程转化率15-30%,其它回收循环使用,2)分子量调节剂:烷烃、烯烃、氢、丙酮、丙醛等。3)添加剂:防老剂(抗氧剂)、防紫外线剂和润滑剂以及开口剂、抗静电剂。

2催化剂(引发剂)配制:氧或过氧化物,前为氧,现为过氧化物,配制成白油溶液或直接用剂量泵注入聚合釜底乙烯进料管或聚合釜中。氧的作用? 3聚合

反应条件:温度 130-280℃;压力:1100-2500kg/cm 2,最高达3000kg/cm 2,

聚合设备:管式反应器:物料在管内呈柱塞状流动,没有什么反混现象;反应温度沿反应管的长度而有变化,因此反应温度有最高峰,产物分子量分布宽

釜式反应器:物料可以充分混合,反应温度均匀,还可以分区操作,以使各反应区具有不同的温度,从而获得分子量分布宽的聚乙烯。 4聚乙烯树脂的后处理

脱水振动筛

振动筛一次成品

聚乙烯树脂

离心干燥

二 氯乙烯本体聚合生产工艺——非均相本体聚合

非均相本体聚合:氯乙烯本体聚合反应生成的聚氯乙稀,不溶于液态单体相中,呈粉状析出,称为非均相本体聚合。 工艺流程图略

聚合工艺:二段法本体聚合,1) 第一段预聚合:间歇操作,立式聚合釜,高活性引发剂,70℃反应。预聚合的作用a) 10%单体聚合,释放一部分聚合热b) 使聚合沉析出的微粒作为

以后聚合物沉积的核心,或称为种子粒子。2)第二段后聚合:卧式聚合釜,低活性引发剂,70℃反应9-10h,转化率达70-80%后,脱除单体回收利用

两段本体聚合的实质:在预聚合过程中完成制备种子粒子的任务。种子的粒径和数目由预聚合的搅拌情况来确定,然后在后聚合过程中使种子粒子成长为要求形态的粒子。

三熔融本体聚合和本体浇铸聚合——聚苯乙烯和有机玻璃生产工艺

属均相本体聚合,采用二段聚合,

1苯乙烯熔融本体聚合工艺:预聚合:釜式反应器,80-100℃,聚合物浓度35%

后聚合:塔式反应器,分段加热,熔融苯乙烯直接造粒。

后处理:熔融聚苯乙烯真空脱除单体和低聚物,设备:螺杆真空脱气器、真空滚筒脱气器、真空脱气塔。

2甲基丙烯酸甲酯本体浇铸聚合

预聚合与模型聚合

预聚合的优点:使一部分单体进行聚合,从而减少在模型中聚合时的收缩率。缩短模型中聚合的时间。减少聚合发生事故的可能。由于物料粘稠,从而减少物料自模型中泄漏的危险。克服溶解于单体中的氧分子的阻聚效应。

第四讲

第四章自由基型乳液聚合生产工艺

乳液聚合:单体在乳化剂或机械搅拌下形成乳液而发生的聚合反应。液-液乳化体系转变为固-液乳化体系。

优点:1)传热效果好(水)2)稳定性很好3)反应体系粘度始终很低4)直接用作涂料和粘合剂,

缺点:分离难,需加破乳剂,大量废水,杂质含量高,好能大(喷雾干燥的合成树脂)

工业上采用乳液聚合方法的生产包括合成树脂中的聚氯乙稀及其共聚物、聚醋酸乙烯及其共聚物、聚丙烯酸酯类共聚物等,合成橡胶中的丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶。

种子乳液聚合:在聚合物的乳胶粒子存在下,使乙烯基单体进行乳液聚合的方法,此时当条件控制适当时,聚合过程中不生成新的胶乳粒子,而在原有粒子上增长,原有粒子好似种子,称为种子乳液聚合方法。

典型乳液聚合生产工艺方块流程图.——丁苯橡胶、聚氯乙稀糊、聚丙烯酸酯共聚物。

辅助剂

破乳剂

干燥

丁苯橡胶生产工艺流程简图

甲酯,丁酯等水,乳化剂,引发剂

脱单体用作涂料粘合剂

聚丙烯酸酯乳液生产工艺流程简图

氯乙烯,水乳化剂,引发剂

胶乳液(种子)

引发剂

聚氯乙稀糊用树脂水汽

乳液聚合生产聚氯乙稀工艺流程简图

§4.1 乳化剂

定义:可以使不溶于水的液体与水形成稳定的胶体分散体系——乳化液的物质叫做乳化剂。乳化剂分类:1) 表面活性剂2)某些天然产物或其加工产品,3)高分散性粉状固体。 一.表面活性剂: 结构:亲油基团和亲水基团 1. 性质

临界胶束浓度:表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度称为临界胶束浓度CMC ,CMC ,聚集形成胶束。 2乳化效率

亲水亲油基团影响乳化效果,采用亲水-亲油值(HLB)值来衡量表面活性剂的乳化效率。HLB 值=7+Σ(亲水基团)-Σ(亲油基团) 3类别

离子型、非离子型、两性表面活性剂,离子型又分为阳离子和阴离子两种。最常使用的是阴离子型表面活性剂,阳离子不常使用,因为:离子型机械稳定性高,遇到酸、碱、盐等电解质易产生破乳现象,化学稳定性较差,而阳离子表面活性剂属胺类化合物,具有阻聚或易于发生其他副反应。

1)阴离子表面活性剂:通常在pH>7的条件下使用,包括脂肪酸盐、松香酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐。

碳链长度决定乳化效果的好坏,当n=10~22时可形成胶束,其中最好为12~18。

2)阳离子表面活性剂:脂肪胺盐、季铵盐。碳链长度以12~18为最好,通常在pH<7的条件下使用,最好低于5.5。

3)非离子型表面活性剂:聚氧乙烯的烷基或芳基酯或醚(疏水基团的碳原子数约为8~9,聚氧乙烯聚合度为2~100,一般为5~50);环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物(分子量通常为2000~8000,其中环氧乙烷组分占40~80%。

二.乳化与破乳

1. 乳化剂的稳定作用

高分散性粉状固体物:被吸附在分散相液滴的表面,形成了固体薄层因而阻止了液滴聚集。可溶性天然高分子:在分散相液滴表面形成了坚韧的薄膜,阻止液滴的聚集。

表面活性剂:1) 降低界面张力,降低液滴自然聚集的能力;2) 在分散相液滴表面形成规则排列的表面层;3)液滴表面带有相同的电荷而相斥,阻止液滴聚集。双电子层,动电位。自乳化现象:1)依靠过硫酸盐引发剂分解生成的-SO4-基团(位于端基)生成稳定的胶乳;

2)水溶性单体在不存在表面活性剂胶束的条件下,也可形成稳定的胶乳。3) 水溶性聚合物嵌段或接枝修饰的共聚物可生成稳定的胶乳。

2.破乳

合成树脂:喷雾干燥;合成橡胶:破乳

破乳的方法:电解质、pH值、机械破乳、低温冷冻破乳、稀释破乳

破乳的原理:

1)加入电解质:少量增大稳定性,过量破乳

2)改变pH值:脂肪酸的生成使乳液失稳

3)冷冻破乳:水先析出结晶,

4)机械破乳:粒子的碰撞

5)稀释破乳:临界胶束浓度

§4.2 乳液聚合机理和动力学

首先要了解乳液聚合过程中体系的变化

一、乳液聚合过程中反应体系的变化

1.反应前

体系的组成:单体、水、乳化剂、引发剂形成稳定的乳状液时,体系中存在水为连续相,其

中溶解有少量的单体分子、单分子状态存在地表面活性剂分子、引发剂分子、和以聚集态存在的胶束、溶有单体分子的增溶胶束、单体液滴。

2. 聚合阶段

1)引发,转化率10-20%,体系中除上述组分存在外,增加了引发剂分解生成的自由基和

被单体溶胀的聚合物胶乳粒子。聚合速度增长。

2)单体转化率20-60%,胶束消耗完毕,体系组成包括水、少量单分子状态的单体、少量

的微小的单体液滴、引发剂分解生成的自由基和大量的增长中的胶乳粒子。聚合恒速。

3)单体液滴消失,转化率约在60-70%范围。体系组成:水、少量未反应单体、大量聚合

物胶乳粒子和少量引发剂自由基。聚合降速。

3. 聚合反应基本结束

体系中存在水、少量未反应单体分子、大量高聚物胶乳粒子。

二、乳液聚合机理

1)反应是在胶束中或已生成的聚合物微粒中进行的;

2)每一个胶束中只可能含有一个自由基,对于苯乙烯乳液聚合,平均每10~100秒有一个自由基进入一个特定的聚合物微粒中,而链终止的速度一般小于10-3秒,因此,链增长时间比较长。

第五讲

§4.3 丁苯橡胶的生产

一、概述

丁苯橡胶是由单体丁二烯和苯乙烯共聚而得,通用型丁苯橡胶的苯乙烯含量在20~30%,最佳范围在23~25%,工业生产控制在23.5±1%,其加工性能和物理性能接近天然橡胶。按产品可分为丁苯块胶、丁苯充油块胶、丁苯胶乳。丁苯充油块胶是用烃类油增塑的丁苯橡胶,充油的目的是改善丁苯橡胶的加工性能,降低成本而不显著影响其机械性能。

按引发剂类型分为热丁苯(硬丁苯,K2S2O8,50℃引发)橡胶和冷丁苯(软丁苯,氧化还原,5℃引发)橡胶。

二、化学反应

1) 引发剂体系

水溶性过硫酸盐引发体系已被淘汰,目前主要使用的是氧化还原体系。氧化剂主要为有机过氧化物和过硫酸盐,包括:异丙苯过氧化氢、过氧化氢和过硫酸钾等;还原剂主要为亚铁盐,例如硫酸亚铁。其主要作用在于使氧化剂在低温下分解生成自由基,因此工业上称之为活化

剂。 反应如下:

C CH 3

OOH 3

+

Fe +2

CO CH 33

.+

+

Fe +2

OH -

乙二胺四乙酸钠盐(EDTA-钠盐):用作螯合剂,以控制亚铁离子在碱性条件下不会生成氢氧化亚铁而析出,并缓慢释放。

-1OCO

CH N 2

2N

CH 2COO -1CH 2CO

O

CO

O

..

..

.

.

刁白块(甲醛合次硫酸氢钠):二级还原剂,使生成的高铁离子还原为亚铁离子。 2) 聚合反应 聚合反应方程式:

CH 2

CH

CH CH 2CH

+CH 2

CH 2

CH

CH CH 2CH

x

y

x y

双键的影响:凝胶。控制方法:转化率60%

影响共聚物组成的因素:1) 丁二烯的竞聚率为1.38,苯乙烯竞聚率为0.64,对共聚组成的要求2) 两种单体在水相的溶解度;3)乳化剂对两种单体溶解度;4)单体自液滴中扩散出来的速度5)单体在聚合物颗粒中的溶解度。因此实际工业生产中,进料组成为丁二烯/苯乙烯为72/28,单体转化率达到60%以前,共聚物中结合的苯乙烯量几乎不受转化率的影响,丁苯橡胶中苯乙烯含量约为23%。 3)终止剂的反应

当反应转化率达到60%以后,单体液滴消耗完毕,残存的单体全部进入聚合物胶乳粒子中,若继续进行聚合反应则易发生交联反应,因而凝胶量增加,因此需加入终止剂终止反应。 反应方程式:二硫代氨基甲酸钠

食品工艺学考试重点及复习完整版

食品工艺学考试重点及 复习 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

食品工艺学考试重点 一、干藏 食品的复水性:指新鲜食品干制后能从新吸会水分的程度。 复原性:干制品重新吸收水分后在重量、大小和性状、质地、颜色、风味、结构、成分以及可见因素(感官评定)等各个方面恢复原来新鲜状态的程度。 水分活度:食品表面测定的水蒸汽压(p)与相同温度下纯水的饱和蒸汽压(p0)之比,Aw值的范围在0~1之间。 Aw = P/P。 导温性:由于水分梯度,使食品水分从高水分处转移或扩散的现象,即导湿现象。 导湿温性:在物料内部会建立一定的温度梯度,温度梯度会促使固态和液态水分从高温处向低温处转移的现象。 1.影响原料品质的因素主要有哪些? ①微生物的影响;②酶的作用;③呼吸;④蒸腾与失水;⑤成熟和后熟;⑥动植物组织的龄期与其组织品质的关系。 2.常见食品的变质主要由哪些因素引起如何控制 影响因素:(1)微生物;(2)天然食品酶;(3)物化因素:热、冷、水分、氧气、光、时间。 ①若短时间保藏,有两个原则: (1)尽可能延长活体生命;(2)如果必须终止生命,应该马上洗净,然后把温度降下来。 ②长时间保藏则需控制多种因素 (1)控制微生物:加热杀灭微生物、巴氏杀菌灭菌、冷冻保藏抑制微生物、干藏抑制微生物、高渗透、烟熏、气调、化学保藏、辐射、生物方法。 (2)控制酶和其它因素 控制微生物的方法很多也能控制酶反应及生化反应,但不一定能完全覆盖比如:冷藏可以抑制微生物但不能抑制酶。加热、辐射、干藏也类似 (3)其他影响因素包括昆虫、水分、氧、光可以通过包装来解决。 3.干燥的机制是什么? 简单情况下,食品表面水分受热后首先由液态转变为气态(及水分蒸发),而后水蒸气从食品表面向周围介质中扩散,于是食品表面水分含量低于它的内部,随即在食品表面和内部区间建立了水分差或水分梯度,会促使食品内部水分不断减少。但在复杂情况下,水份蒸发也会在食品内部某些区间或甚至于全面进行,因而食品内部水分就有可能以液态或蒸汽状态向外扩散转移。同时,食品置于热空气的环境或条件下。食品一与热空气接触,热空气中的热量就会首先传到食品表面,表面的温度则相应高于食品内部,于是在食品表面和内部就会出现相应的温度差或温度梯度,随着时间延长,食品内部的温度会达到于表面相同温度,这种温度梯度的存在也会影响食品干燥过程。 4.干制条件主要有温度、空气流速、空气相对湿度、大气压和真空度、蒸发和温度。A温度:对于用空气作为干燥介质时,提高空气温度,干燥加快。 由于温度提高,传热介质和食品间的温差越大,热量向食品传递的速率越大,水分外逸速率因而加速。对于一定湿度的空气,随着温度的提高,空气相对饱和湿度下降,这会使水分从食品表面扩散的驱动力更大。另外,温度高,水分扩散速率也加快,使内部干燥也加速。

高聚物合成工艺学复习资料

高聚物合成工艺学复习资料-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一章 请简述高聚物生产的主要过程:原材料的准备、聚合过程、分离过程、后处理过程、回收过程。必须要有流程图。 原材料的准备过程:单体和溶剂的精制,目的是阻聚剂、除杂、提纯,方法有蒸馏、冷凝、干燥、吸附;催化剂(引发剂)和其它助剂的配制。目的是稀释、计量。 聚合过程: 聚合的主要任务:使单体在一定的温度、压力等条件和引发剂(催化剂)作用下进行聚合反应,获得具有一定分子量及分子量分布的具有加工性能和使用性能的聚合物。 聚合工艺条件及设备的要求:高纯度的单体助剂、严格控制反应条件、对设备管线的要求; 聚合实施方法:自由基聚合实施方法、离子和配位聚合实施方法、缩聚实施方法。 聚合反应的操作方式: 间歇聚合:分批投料,分批出料的聚合方法,该方法优点是易控制反应时间,易改变产品品种,适宜小批量生产,缺点工艺条件不稳定,质量不稳定,劳动生产率低; 连续聚合:即连续进料并连续出料的聚合方法,其优点是自动化程度高,工艺和产品质量不稳定,污染小,能耗低,劳动生产率高,适宜大规模生产,缺点难变换产品品种,技术复杂,一次性投资大。 聚合设备主要类型:釜式聚合反应器、管式聚合反应器、塔式聚合反应器、挤出式聚合反应器。 分离过程 分离的主要任务:除去未反应单体、残废催化剂和助剂、反应介质,有些生产过程不需要分离; 主要分离方法:真空脱单体、水洗离心过滤、闪蒸脱单体、凝聚 闪蒸脱单体过程——通过降低压力使单体汽化实现与聚合物分离的生产工过程 凝聚过程——在合成橡胶生产过程中,把聚合物从乳液或溶液中分离出来的过程。 处理过程:合成树脂的后处理、合成橡胶的后处理 回收过程:单体回收、溶剂回收

食品工艺学知识点总结

食品工艺学知识点总结 食品工艺学是根据技术上先进、经济上合理的原则,研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法的一门应用科学。 食品工艺学研究内容 ①食物资源利用②食品科学原理③食品工艺生产④食品安全 ⑤废弃物利用、“三废”处理 食品按原料来源分类:植物性、动物性 引起食品腐败变质的因素(填空/简答) ①微生物污染是引起食物原料变质的第一因素 食品中的高分子物质被分解为各种低分子物质,使食品品质下降,进而发生变质和腐败; 有些微生物会产生气体.使食品呈泡沫状; 有些会形成颜色,使食品变色; 有少数还会产生毒素而导致食物中毒。 ②酶会引起食品品质的严重下降 酶是食品工业不可缺少的重要材料,在食品工业上具有两重性:利用和抑制 使食品中大分子物质发生分解,为细菌生长创造条件。 果蔬类等蛋白含量少的食品,由于氧化酶的催化,促进了其呼吸作用,使温度升高,加速了食品的腐败变质。 ③化学反应 油脂与空气直接接触后发生氧化酸收。 维生素C易被氧化脱氢,并进一步反应生成二酮基古洛糖酸,失去维生素C的生理功能。 类胡萝卜素因其有较多的共轭双键,易被氧化脱色并失去生理功能。 △食品保藏中的品质变化 1、脂肪酸败 2、褐变(酶促褐变、非酶褐变) 3、淀粉老化 4、食品新鲜度下降 5、维生素的降解 食品的保藏方法/途径(填空/简答) 1、维持食品最低生命活动的保藏方法(此方法在冷库的高温库中进行) 2、抑制食品生命活动的保藏方法 3、利用生物发酵保藏的方法 4、利用无菌原理的保藏方法 食品干藏:脱水制品在它的水分降低到足以防止腐败变质的水平后,始终保持低水分进行长期贮藏的过程。 干燥是在自然条件或人工控制条件下促使食品中水分蒸发的工艺过程。 脱水是为保证食品品质变化最小,在人工控制条件下促使食品水分蒸发的工艺过程。 干制过程中食品的变化(填空/简答)P43 物理变化:干缩与干裂,表面硬化,多孔性,热塑性,溶质的迁移 化学变化:营养成分损失(碳水化合物的分解与焦化,油脂的氧化与酸败,蛋白质的凝固、分解,维生素的损失),风味与色泽(褐变)

高聚物合成工艺学复习材料汇编

高聚物合成工艺学 重点第六章:逐步加成聚合物的生产工艺 第1章 1. 高分子化合物的生产过程:(P7)①原料准备与精制过程; ②催化剂(引发剂)的制配过程; ③聚合反应过程; ④聚合物分离过程; ⑤后处理过程(输送、洗涤、干燥等); ⑥回收过程。 2. 连续化生产和间歇生产的工艺特点(优缺点) (P11) 连续化生产 优点:a?聚合反应条件是稳定的,容易实现操作过程的全部自动化,机械化,所得产品的质量规格稳定。 b. 设备密闭,减少污染,适合大规模生产,劳动生产率高,成本较低。缺点:不便小批量生产某牌号产品。 间歇化生产 优点:反应条件易控制,便于改变工艺条件。所以灵活性大,适于小批量生产,容易改变品种和牌号。 缺点:a.不易实现操作过程的全部自动化,每一批产品的规格难以控制严格一致; b. 反应器单位容积单位时间内的生产能力受到影响,不适于大规模生产。生产能力低。 第2章 1. 聚合物单体原料路线有哪些?(P25) 答:石油化工路线;煤炭路线;其它原料路线。 第3章 自由基聚合:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合 1. 本体聚合(又称块状聚合):在不用其它反应介质情况下,单体中加有少量或不加引发剂发(P48) 生聚合的方法。 优点:a.聚合体系中无其他反应介质,组分简单,产物纯净; b. 工艺过程较简单,当单体转化率很高时,可以省去分离工序和聚合物后处理工序,可直接造粒得粒 状树脂; c. 设备利用率高。 缺点:a?体系粘度大、聚合热不易排出,自动加速现象严重,易产生爆聚; b?还会产生凝胶效应,产物含有未反应的单体和低聚物,须后处理除去。

2. 溶液聚合:将单体和引发剂溶于适当溶剂(水或有机溶剂)进行聚合的方法。 (P56) 优点:a.与本体聚合相比,温度容易控制; b. 体系粘度较低,减少凝胶效应,可以避免局部过热; c. 易于调节产品的分子量及其分布。产物易于输送;在一些制造胶粘剂,涂料,纺丝浆时,可直接 应用。 缺点:a. 单体浓度较低,聚合速率较慢,设备生产能力和利用率较低; b. 单体浓度低和向溶剂链转移的结果,使聚合物分子量较低; c. 使用有机溶剂时增加成本、污染环境; d. 溶齐吩离回收费用高,除尽聚合物中残留溶剂困难。 3. 悬浮聚合方法的优缺点,悬浮聚合过程中颗粒大小分布的影响因素(P51、P53) 悬浮聚合:单体作为分散相悬浮于连续相中,在引发剂作用下进行自由基聚合的方法。 优点: a. 以水为分散介质,价廉、不需要回收、安全、易分离;聚合反应热容易除去,不容易产生自动 加速现象; b. 体系粘度低、温度易控制、产品质量稳定; c. 由于没有向溶剂的链转移反应,其产物相对分子质量一般比溶液聚合物高; d. 与乳液聚合相比,悬浮聚合物上吸附的分散剂量少,有些还容易脱除,产物杂质较少; e. 颗粒形态较大,可以制成不同粒径的颗粒粒子。 缺点: a. 工业上采用间歇法生产,难以实现连续化生产。 b. 反应中液滴容易凝结为大块,而使聚合热难以导出,严重时造成重大事故。 c. 悬浮聚合法目前仅用于合成树脂的生产。 影响因素: (1) 反应器几何形状因素:如反应器长径比、搅拌器形式与叶片数目,搅拌器直径与釜径 比、搅拌器与釜底距离等。 (2) 操作条件因素:如搅拌器转速、搅拌时间与聚合时间的长短、两相体积比、加料高度、 温度等。 (3) 材料数据因素:如两相液体的动力粘度、密度以及表面张力等。 (4) 随水相中分散剂浓度的增加和表面张力的下降,聚合物颗粒粒径下降。分散相粘度增 加,则凝结的粒子难以打碎,因而平均粒径增加。 4. 乳液聚合是单体和水在乳化剂作用下形成的乳状液中进行聚合反应的一种聚合物生产方法。 (P60) 优点:a.以水作分散介质,比热较高;乳液粘度低,有利于搅拌传热和管道输送,便于连续操作。同时生产灵活,操作方便,可连续可间歇。 b. 聚合速率快,同时产物分子量高,可在较低的温度下聚合。 C?可直接应用的胶乳,如水乳漆,粘结剂,纸张、皮革、织物表面处理剂更宜采用乳液聚合。乳液聚合物的粒径小。 d. 不使用有机溶剂,干燥中不会发生火灾,无毒,不会污染大气。缺点:a.需固体聚合物时,乳液需经破乳、洗涤、脱水、干燥等工序,生产成本较高。 b. 聚合物分离需加破乳剂,如盐溶液、酸溶液等电解质,因此分离过程较复杂,并且产生大量的废 水;如直接进行喷雾干燥需大量热能;所得聚合物的杂质含量较高。

食品工艺学-知识点

一.软饮料 1.概念:酒精含量小于0.5%(m/v),以补充人体水分为主要目的的流质食品,包括固体。 2.分类:安国评标GB10789-1996分为10类:(1)碳酸类饮料(2)果汁及果汁饮料类(3) 蔬菜汁饮料类(4)含乳饮料类(5)植物蛋白饮料类(6)瓶装饮用水类(7)茶饮料类(8)固体饮料类(9)特殊饮料(10)其他咖啡软饮料 按加工工艺分为:1采集型2提取型3配制型4发酵性 二.软饮料用水处理 1.水的硬度:硬度是指水中离子沉淀肥皂的能力。一般质水中钙离子和镁离子盐类的含量。硬度分为总硬度,碳酸盐硬度,非碳酸盐硬度。总硬度,碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度,单(mg/l)2水的碱度:水中的碱度取决于天然水中于H+结合的OH-,碳酸根离子和碳酸氢根离子的含量。水中的OH-和碳酸氢根离子不共存。OH-,碳酸根离子和碳酸氢根离子分别对应氢氧化物碱度,碳酸盐碱度,重碳酸盐碱度。三者之和为总碱度。 3.常规处理的方法 (1)混凝:是指在水中加入混凝剂使水中细小悬浮物及胶体物质相互吸附结合呈较大颗粒而从水中沉淀出来的过程,包括:1)凝聚:胶体压缩脱稳2)絮凝:脱稳后程絮状颗粒 常用混凝剂:1铝盐如明矾2)铁盐:硫酸盐铁,三氯化铁硫酸铁 (2)过滤:细沙,无烟煤常在结合混凝石灰软化和水消毒的综合水处理中作初级水过滤材料。 对原水水质基本满足软饮料用水要求者,可采用砂棒 为除去水中的色和味,用活性炭过滤 要达到精滤效果还可采用微孔滤膜过滤。 (3)石灰软化法:水中加入化学药剂(石灰),在不加热的条件,除去Ca2+、Mg2+达到水质软化的目的。 (4)电渗析:通过具有选择透过性和良好导电性的离子交换膜在外电场的作用下是水中的阴阳离子定向迁移,分别透过阴阳离子交换膜而与溶剂分离的过程。 工作原理{阳离子交换膜:阳离子可过,阴离子不可通过。阴离子交换膜:阴离子可过,阳离子不可。 应用:1)海水和咸水的淡化2)用自来水制备初级纯水。 (5)反渗透法:利用半透膜选择性地只通过溶剂的性质,通过对溶液施加一个大于该溶液渗透压的压力,迫使溶液中的溶剂透过半透膜而从溶液中分离出来的过程。 (6)离子交换法:利用离子交换剂把原水中人们所不需要的离子暂时占有,然后再释放到再生溶液中,从而使原水得以软化的方法。 分类:阳离子交换树脂:本体中常有酸性交换离子基团H+,可与水中的阳离子交换,按交换基团的酸性强弱又可分为强酸性、中酸性和弱酸性三类。 阴离子交换树脂:本体带有碱性的交换离子,可分为强碱性、弱碱性。 (7)水的消毒:1)氯消毒:有效成分HclO和ClO-。HclO为中性分子,可以扩散到带负电的细菌表面,并渗入菌体内,借氯的氧化作用破坏菌体内的酶而使细菌死亡,而ClO-带负电荷,消毒作用为HclO的1/8。常用的氯消毒剂:漂白粉(有效氯一般为25%)氯胺:在水中有氯和氨生成,慢慢释放HclO,比例2:1~5:1。次氯酸钠:杀菌能力强,本身较纯净、稳定,但制备成本高。 2)紫外线消毒:微生物受紫外光照射后,营养细胞中的蛋白质和核酸吸收了紫外光谱的能量,可导致蛋白质变性,引起微生物死亡,对透明的水有一定的穿透力。 特点:消毒时间短,杀菌力强,设备简单,操作管理方便,连续生产,不可持续杀菌,灯管使用寿命较短,成本略多。紫外线饮水消毒装置:低压灯管。

齐齐哈尔大学高聚物合成工艺学题库附答案

习题集(348) 第一章绪论(37) 一、判断(10) 1、由于塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。(+ ) 2、连续聚合特点是聚合反应条件是稳定的,容易实现操作过程的全部自动化,机械化,便于小批量生产。(_ ) 3、进行聚合反应的设备叫做聚合反应器。根据聚合反应器的形状主要分为管式、塔式和釜式聚合反应器。(+ ) 4、本体聚合与熔融缩聚得到的高粘度熔体不含有反应介质,如果单体几乎全部转化为聚合物,通常不需要经过分离过程。如果要求生产高纯度聚合物,应当采用真空脱除单体法。(+) 5、乳液聚合得到的浓乳液或溶液聚合得到的聚合物溶液如果直接用作涂料、粘合剂,也需要经过分离过程。(_ ) 6、合成橡胶是用物理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。(_ ) 7、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。加有少量增光剂、防静电剂以及油剂等。(+ ) 8、合成树脂生产中回收的溶剂。通常是经离心机过滤与聚合物分馏得到的。(+ ) 9、高分子合成工厂中最易发生的安全事故是引发剂、催化剂、易燃单体、有机溶剂引起的燃烧与爆炸事故。(+ ) 10、塑料具有取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧等优点。(+ ) 二、填空(10) 1、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。 2、离子聚合及配位聚合实施方法主要有本体聚合与溶液聚合两种方法。 3、在溶液聚合方法中,如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为非均相溶液聚合。 4、塑料的原料是合成树脂和助剂。 5、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。 6、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。 7、高分子合成工业的基本原料为石油、天然气、煤炭等。 8、为使釜式聚合反应器中的传质、传热过程正常进行,聚合釜中必须安装搅拌器。 9、自由基悬浮聚合得到固体珠状树脂在水中的分散体系。可能含有少量反应单体和分散剂。脱除未反应单体用闪蒸的方法,对于沸点较高的单体则进行蒸汽蒸馏,使单体与水共沸以脱除。 10、离子聚合与配位聚合反应得到的如果是固体聚合物在有机溶剂中的淤浆液,但是通常含有较多的未反应单体和催化剂残渣。如果催化剂是低效的,则应当进行脱除。用醇破坏金属有机化合物,然后用水洗涤以溶解金属盐和卤化物。

金属工艺学重点知识点

属 工 -艺 学 第 五 版 上 强度:金属材料在里的作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力。指标:屈服点(b s)、抗拉强度(b b)塑性:金属材料在力的作用下产生不可逆永久变形的能力。指标:伸长率(S)、断面收缩率( 3 硬度:金属材料表面抵抗局部变形,特别是塑性变形压痕、划痕的能力。 1布氏硬度:HBS (淬火钢球)。HBW (硬质合金球) 指标:-2洛氏硬度:HR (金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球) 3韦氏硬度 习题: 1什么是应力,什么是应变? 答:试样单位面积上的拉称为应力,试样单位长度上的伸长量称为应变。 5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?

答:b b:抗拉强度,材料抵抗断裂的最大应力。 (7 S :屈服强度,塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。 6:条件屈服强度,脆性材料抵抗塑性变形的最大应力 7 -1 :疲劳强度,材料抵抗疲劳断裂的最大应力。 S:延伸率,衡量材料的塑性指标。 a k :冲击韧性,材料单位面积上吸收的冲击功。 HRC洛氏硬度,HBS压头为淬火钢球的布氏硬度。HBW压头为硬质合金球的布氏硬度。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快,实际结晶温度越低,过冷度越大。纯金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。 同一成分的金属,晶粒越细气强度、硬度越高,而且塑性和韧性也越好。 原因:晶粒越细,晶界越多,而晶界是一种原子排列向另一种原子排列的过度,晶界上的排列是犬牙交错的,变形是靠位错的变移或位移来实现的,晶界越多,要跃过的障碍越多。 M提高冷却速度,以增加晶核的数目。 J 2在金属浇注之前,向金属液中加入变质剂进行变质处理,以增加外来晶核,还可以采用热处理或塑性加工方法,使固态金属晶粒细化。 3采用机械、超声波振动,电磁搅拌等 合金:两种或两种以上的金属元素,或金属与非金属元素溶合在一起,构成具有金属特性的新物质。组成元素成为组员。 U、固溶体:溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶体。 铁碳合金组织可分为:2、金属化合物:各组员按一定整数比结合而成、并具有金属性质的均匀物质 (渗 < 碳体) 3、机械混合物:结晶过程所形成的两相混合组织。

食品工艺学复习总结

畜产品加工:对畜牧业初级产品的人工处理过程。 畜产品加工学:关于畜牧业产品加工的科学理论知识和加工工艺技术及新产品开发的学问。 研究领域:肉品、乳品、蛋品及皮毛加工,与食品有关的主要是前三类。 1、胴体:即畜禽屠宰放血后,除去皮、毛、头、蹄、骨及内脏后的可食部分(组织),俗称白条肉。 2、瘦肉(精肉):骨骼肌,不包括平滑肌和心肌。 3、冷却肉:经冷加工处理,处于低温但不冻结的肉。 6、肉的结构形态:肌肉组织、脂肪组织、骨骼组织、结缔组织。 7、肌肉组织(微观结构): (1)肌纤维由肌原纤维和其它成分构成,肌原纤维是肌肉特有收缩成分,约占肌纤维固形成分的60~70%。(2)肌节:肌原纤维上的一个重复结构单位,即两个相邻Z线之间的区域结构。 (3)组成:肌原纤维由更细微的肌微丝即超原纤维所组成。 8、结缔组织类型:疏松结缔组织、致密结缔组织、胶原纤维结缔组织 11、蛋白质类型:肌原纤维蛋白质、肌浆蛋白质、肌质蛋白质。 15、影响肉嫩度的因素: (一)种类、品种、性别、个体和肌肉部位。 (二)年龄。 (三)宰后因素的影响。 (四)pH值的影响 (五)热加工的影响。 16、保水性:指肌肉在一系列加工处理过程中(例如压榨、加热、切碎、斩拌)能保持自身或所加人水分的能力,这种特性与肉的嫩度、多汁性和加热时的液汁渗出有关。 1.尸僵的类型:酸性尸僵(僵直)、碱性尸僵(僵直)、中间型僵直。 2.僵直与肉保水性的关系(了解)保水性下降的原因: (1)肉中糖酵解的进行, pH值下降至极限值,此pH值正是肌原纤维多数蛋白质的等电点附近,所以,这时即使蛋白质没有完全变性,其保水性也会降低。 (2)ATP的消失和肌动球蛋白而形成的,使肌球蛋白纤维和肌动蛋白纤维丝之间的间隙减小,肉保水性下降。 (3)肌浆中蛋白质在高温低pH值作用下沉淀变性,不仅失去了本身的保水性,而且由于沉淀到肌原纤维

聚合物合成工艺学思考题及其答案知识讲解

第一章 1.简述高分子化合物的生产过程。 答:(1)原料准备与精制过程; 包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。(2)催化剂(引发剂)配制过程; 包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存。调整浓度等过程与设备。(3)聚合反应过程;包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备.(4)分离过程;包括未反应单体的回收、脱出溶剂、催化剂,脱出低聚物等过程与设备。(5)聚合物后处理过程;包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。(6)回收过程;主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。 2 简述连续生产和间歇生产工艺的特点 答:间歇生产是聚合物在聚合反应器中分批生产的,经历了进料、反应、出料、清理的操作。优点是反应条件易控制,升温、恒温可精确控制,物料在聚合反应器中停留的时间相同,便于改变工艺条件,所以灵活性大,适于小批量生产,容易改变品种和牌号。缺点是反应器不能充分利用,不适于大规模生产。 连续生产是单体和引发剂或催化剂等连续进入聚合反应器,反应得到的聚合物则连续不断的流出聚合反应器的生产。优点是聚合反应条件稳定,容易实现操作过程的全部自动化、机械化,所得产品质量规格稳定,设备密闭,减少污染。适合大规模生产,因此劳动生产率高,成本较低。缺点是不宜经常改变产品牌号,不便于小批量生产某牌号产品。 3.合成橡胶和合成树脂生产中主要差别是哪两个过程,试比较它们在这两个生产工程上的主要差别是什么? 答:合成树脂与合成橡胶在生产上的主要差别为分离工程和后处理工程。 分离工程的主要差别:合成树脂的分离通常是加入第二种非溶剂中,沉淀析出;合成橡胶是高粘度溶液,不能加非溶剂分离,一般为将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中,以胶粒的形式析出。 后处理工程的主要差别:合成树脂的干燥,主要是气流干燥机沸腾干燥;而合成橡胶易粘结成团,不能用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥,而采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥剂进行干燥。 4. 简述高分子合成工业的三废来源、处理方法以及如何对废旧材料进行回收利用。 答: 高分子合成工业中:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体;污染水质的废水主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水;废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物.。 对于废气处理,应在生产过程中严格避免设备或操作不善而造成的泄露,并且加强监测仪表的精密度,以便极早察觉逸出废气并采取相应措施,使废气减少到容许浓度之下。对于三废的处理,首先在井陉工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中,不得已时则考虑它的利用,尽可能减少三废的排放量,例如工业上采用先进的不适用溶剂的聚合方法,或采用密闭循环系统。必须进行排放时,应当了解三废中所含各种物质的种类和数量,有针对性地回收利用和处理,最后再排放到综合废水处理场所。 废弃物的回收利用有以下三种途径: 1,、作为材料再生循环利用; 2、作为化学品循环利用; 3、作为能源回收利用

(完整版)食品工艺学复习重点

食品工艺学复习提要 热烫:生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理的方式,称为热烫。其目的主要为抑制或破坏食品中酶以及减少微生物数量。 巴氏杀菌:在100℃以下的加热介质中的低温杀菌方法,以杀死病原菌及无芽孢细菌,但无法完全杀灭腐败菌,因此巴氏杀菌产品没有在常温下保存期限的要求。 商业杀菌:將病原菌、产毒菌及在食品上造成食品腐敗的微生物杀死,罐头内允许残留有微生物或芽孢,不过,在常溫无冷藏狀況的商业贮运过程中,在一定的保质期内,不引起食品腐败变质,这种加热处理方法称为商业灭菌法。 胀罐:加工工艺不合理或违章操作而使罐头的罐盖或罐底向外凸出的现象。 平盖酸坏:外观正常,内容物变质,呈轻微或严重酸味,pH可能可以下降到0.1-0.3 D值:在一定的处理环境中和在一定的热力致死温度条件下某细菌数群中每杀死90%原有残存活菌数时所需要的时间。 Z值:热力致死时间按照1/10,或10倍变化时相应的加热温度变化(℃) F值:在一定的致死温度(通常为121.1℃)下杀死一定浓度的细菌所需要的时间。 顶隙:罐盖内表面到食品内容物上表面之间的距离。 杀菌公式:(t1-t2-t3)P/T (t1-升温时间、t2-恒温时间、t3-冷却时间、T-杀菌温度、p-反压) 超高温杀菌(UHT):采用132-143℃温度对未包装的流体食品短时杀菌。 复水性:新鲜食品干制后能重新吸回水分的程度,一般用干制品吸水增重的程度来表示 复原性:干制品重新吸收水分后在重量、大小和性状、质地、颜色、风味、结构、成分以及可见因素(感官评定)等各个方面恢复原来新鲜状态的程度 水分活度:食品中水的逸度和纯水的逸度之比称为水分活度。或食品在密闭容器内测得的蒸汽压(p)与同温下测得的纯水蒸汽压(p0)之比。 导温性:水分扩散一般总是从高水分处向低水分处扩散,亦即是从内部不断向表面方向移动。这种水分迁移现象称为导湿性。 导湿温性:温度梯度将促使水分(无论是液态还是气态)从高温向低温处转移。这种现象称为导湿温性。 冻藏:就是采用缓冻或速冻方法将食品冻结,而后再在能保持食品冻结状态的温度下贮藏的保藏方法 冷藏:将食品的品温降低到接近冰点,而不冻结的一种食品保藏方法。 冷害:在冷却贮藏时,有些水果、蔬菜的品温虽然在冻结点以上,但当贮藏温度低于某一温度界限时,果、蔬的正常生理机能受到障碍,失去平衡,称为冷害 寒冷收缩:宰后的牛肉在短时间内快速冷却,肌肉会发送显著收缩,以后,即使经过成熟过程,肉质也不会十分软化,这现象就是寒冷收缩 回热:出货前或运输途中,保证空气中水分不会在食品表面上冷凝的情况下,逐渐提高食品温度,最后达到与外界空气相同的温度的过程,即冷却的逆过程 速冻:迅速冷冻使食物形成极小的冰晶,不严重损伤细胞组织,从而保存了食物的原汁与香味,且能保存较长时间 返砂:当糖制品中液态部分的糖在某一温度下浓度达到过饱和时,呈现结晶现象,亦称晶析,流汤:如果糖制品中转化糖含量过高,在高温高湿季节,形不成糖衣而发粘。 转化糖:蔗糖、麦芽糖等双糖在稀酸与热或酶的作用下,可以水解为等量的葡萄糖和果糖栅栏技术:把存在于肉制品中的这些起控制作用的因子,称作栅栏因子。栅栏因子共同防腐作用的内在统一,称作栅栏技术 半干半湿食品:水分含量20-25%,Aw0.70-0.85,处于半干半湿状态,中等水分含量食品 卤水:在食盐的渗透压和吸湿性的作用下,使食品组织渗出水分并溶解其中,形成食盐溶液

广西大学金属工艺学复习重点教学教材

广西大学金属工艺学 复习重点

铸造 1金属工艺学是一门传授有关制造金属零件工艺方法的综合性技术基础课。是2铸造到今天为止仍然是毛坯生产的主要方法。是 3铸造生产中,最基本的工艺方法是离心铸造。否 4影响合金的流动性因素很多,但以化学成分的影响最为显著。是 5浇注温度过高,容易产生缩孔。是 6为防止热应力,冷铁应放在铸件薄壁处。否 7时效处理是为了消除铸件产生的微小缩松。否 8浇注温度越高,形成的缩孔体积就越大。是 9热应力使铸件薄壁处受压缩。是 10铸造中,手工造型可以做到三箱甚至四箱造型。是 二、单选题 1液态合金的流动性是以( 1)长度来衡量的. ①. 螺旋形试样②. 塔形试样 ③. 条形试样④. 梯形试样 2响合金的流动性的最显著的因素是(2 ) ①. 浇注温度②. 合金本身的化学成分 ③. 充型压力④. 铸型温度 3机器造型( 1) ①. 只能用两箱造型②. 只能用三箱造型 ③. 可以用两箱造型,也可以用三箱造型④. 可以多箱造型

4铸件的凝固方式有( 1) ①. 逐层凝固,糊状凝固,中间凝固②. 逐层凝固,分层凝固,中间凝固③. 糊状凝固,滞留凝固,分层凝固④. 过冷凝固,滞留凝固,过热凝固5缩孔通常是在(4) ①. 铸件的下部②. 铸件的中部 ③. 铸件的表面④. 铸件的上部 6(3 )不是铸造缺陷 ①. 缩松②. 冷裂 ③. 糊状凝固④. 浇不足 7浇注车床床身时,导轨面应该(1) ①. 放在下面②. 放在上面 ③. 放在侧面④. 可随意放置 8三箱造型比两箱造型更容易(2 ) ①. 产生缩孔和缩松②. 产生错箱和铸件长度尺寸的不精确 ③. 产生浇不足和冷隔④. 产生热应力和变形 9关于铸造,正确的说法是( 2) ①. 能加工出所有的机械零件②. 能制造出内腔形状复杂的零件 ③. 只能用铁水加工零件④. 砂型铸造可加工出很薄的零件 10关于热应力,正确的说法是(3 ) ①. 铸件浇注温度越高,热应力越大②. 合金的收缩率越小,热应力越大

金属工艺学复习要点

第一篇金属材料材料导论 第一章金属材料的主要性能 第一节金属材料的力学性能 力学性能的定义:材料在外力作用下,表现出的性能。 一、强度与塑性 概念:应力;应变 拉伸实验 F( k· F ?L(mm) ?L e 1.强度: 定义:塑性变形、断裂的能力。 衡量指标:屈服强度、抗拉强度。 (1)屈服点: 定义:发生屈服现象时的应力。 公式:σs=F s/A o(MPa) (2)抗拉强度: 定义:最大应力值。 公式:σb=F b/A o 2.塑性: 定义:发生塑性变形,不破坏的能力。 衡量指标:伸长率、断面收缩率。 (1)伸长率: 定义: 公式:δ=(L1-L0)/L0×100% (2)断面收缩率: 定义: 公式:Ψ=(A0-A1)/A0×100% 总结:δ、Ψ越大,塑性越好,越易变形但不会断裂。

二、硬度 硬度: 定义:抵抗更硬物体压入的能力。 衡量:布氏硬度、洛氏硬度等。 1.布氏硬度:HB (1)应用范围:铸铁、有色金属、非金属材料。 (2)优缺点:精确、方便、材料限制、非成品检验和薄片。 2.洛氏硬度:HRC用的最多 一定锥形的金刚石(淬火钢球),在规定载荷和时间后,测出的压痕深度差即硬度的大小(表盘表示)。 (1)应用范围:钢及合金钢。 (2)优缺点:测成品、薄的工件,无材料限制,但不精确。 总结:数值越大,硬度越高。 第二章铁碳合金 第一节纯铁的晶体结构及其同素异晶转变 一、金属的结晶 结晶:液态金属凝结成固态金属的现象。 实际结晶温度-金属以实际冷却速度冷却结晶得到的结晶温度Tn。一、金属结晶的过冷现象: 金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度,Tn

(完整版)食品工艺学大纲

d高纲1140 江苏省高等教育自学考试大纲 03280食品工艺原理 江南大学编 江苏省高等教育自学考试委员会办公室

一、课程性质及其设置目的与要求 (一)课程性质和特点 食品工艺原理课程是江苏省高等教育自学考试食品科学与工程专业的一门主干专业课程和学位课程。食品工艺原理是研究食品加工和保藏的一门科学,主要任务是探讨食品资源利用、原辅材料选择、保藏、加工、包装、运输以及上述因素对食品质量、货架寿命、营养价值和安全性等方面的影响。其教学目的,是使学生掌握最基本的食品保藏与加工的基础理论、专业知识和技能,了解国内外食品工业的最新发展动态,为今后进一步学习食品领域的各类专业课程或从事食品科研、产品开发、工业生产管理及相关领域的工作打下理论基础。 食品工艺原理是研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法的一门应用科学,它是食品科学与工程学科的一个重要组成部分。具体地说,食品工艺学(食品工艺原理)是应用化学、物理学、生物学、生物化学、微生物学、营养学、药学以及食品工程原理等各方面的基础知识,研究食品的加工与保藏,研究加工对食品质量方面的影响以及保证食品在包装、运输好销售中保持质量所需要的加工条件,应用新技术创造满足消费者需求的新型食品,探讨食品资源利用以及资源与环境的关系,实现食品工业生产合理化、科学化和现代化的一门应用科学。 (二)本课程的基本要求 本课程选用由夏文水主编的“十五”国家级规划教材《食品工艺学》(中国轻工业出版社,2009年版)作为教材,全书共分8章,教材体系完整、知识新颖、理论先进。为便于自学考生学习,首先说明考生不要求掌握的章节,具体为:教材第八章《典型食品的加工工艺》的具体内容不作要求,涉及的保藏原理结合在相应章节中掌握。 通过对本课程的学习,应考者应掌握食品加工与保藏的基本原理和应用方法,了解食品加工工艺、以及与食品质量的关系。要求应考者对食品工艺原理总体上应达到以下要求: 1.了解食品分类方法、食品加工的目的,掌握食品的质量因素及其控制;。 2.了解食品中水分含量与水分活度之间的关系,掌握食品干藏原理和干燥机制以及干制对食品品质的影响。 3.了解食品pH值与腐败菌的关系,掌握影响微生物耐热性的因素和热加工原理,及热烫、巴氏杀菌、商业杀菌技术;掌握热力致死时间曲线、热力致死速率曲线、Z值、F值、D值,以及它们之间的关系和计算;掌握罐头食品的主要腐败变质现象及原因。 4.了解冷藏与冻藏、冷链、冷害及最大冰晶生成带的概念;掌握低温对微生物、酶活性、非酶反应速率常数的影响;掌握低温保藏延长食品货架期的原理与技术。重点:常用的食品冷却和冻结方法及其优缺点;影响冻制食品的品质及其耐藏性的因素。 5.了解腌渍、发酵和烟熏的类型,掌握腌渍、发酵和烟熏的保藏原理;以及腌渍和发酵对食品品质的影响。重点:腌制剂、熏烟的作用;控制食品发酵的因素。 6.了解化学保藏的概念,在学习食品常用的防腐剂和抗氧化剂及其应用特性的基础上,掌握以防腐和抗氧化为主的食品化学保藏原理。 7.在了解食品辐射保藏的概念、辐射源、辐射用单位的基础上,掌握辐射的化学效应及生物学效应、食品辐射的应用类型及对应剂量、辐射食品的主要检测方法及其的依据。 (三)本课程与相关课程的联系

高聚物合成工艺学重点整理

1.粘釜产生原因、危害及防止措施。 粘釜原因:物理因素:吸附作用;化学因素:粘附作用。 危害:(1)传热系数下降;(2)产生“鱼眼”,使产品质量严重下降;(3)需要清釜,非生产时间加长。 防止措施:(1)釜内金属钝化;(2)添加水相阻聚剂,终止水相中的自由基,例如在明胶为分散剂的体系中加入醇溶黑、亚硝基R盐、甲基蓝或硫化钠等;(3)釜内壁涂极性有机物,防让金属表面发生引发聚合或大分子活性链接触釜壁就被终止聚合而钝化;(4)采用分子中有机成分高的引发剂,如过氧化十二酰. 清釜;(5)提高装料系数,满釜操作。 减少粘釜的方法:目前先进的方法是聚合配方中加入防粘釜剂防粘釜剂的种类很多,(而且生产工厂技术保密,主要是苯胺染料、蒽醌染料等的混合溶液或这些染料与某些有计酸的络合物,一般用量极少,产生明星的作用)此时产生的少量粘釜物用高压水枪冲洗即可(水压>21mpa)达到清釜目的。 2.高分子合成材料的生产过程 答: 1)原料准备与精制过程特点:单体溶剂等可能含有杂质,会影响到聚合物的原子量,进而影响聚合物的性能,须除去杂质意义:为制备良好的聚合物做准备 2)催化剂配制过程特点:催化剂或引发剂的用量在反应中起到至关重要的作用,需仔细调制. 意义:控制反应速率,引发反应 3)聚合反应过程特点:单体反应生成聚合物,调节聚合物的分子量等,制取所需产品意义:控制反应进程,调节聚合物分子量 4)分离过程特点:聚合物众位反应的单体需回收,溶剂,催化剂须除去意义:提纯产品,提高原料利用率 5)聚合物后处理过程特点:聚合物中含有水等;需干燥. 意义:产品易于贮存与运输6)回收过程特点:回收未反应单体与溶剂意义:提高原料利用率,降低成本,防止污染环境 3. 生产单体的原料路线有几条?试比较它们的优缺点? 答:工业上生产的高聚物主要是加聚高聚物和缩聚高聚物。当前主要有两条路线。(1)石油化工路线(石油资源有限))石油化工路线(石油资源有限)石油经开采得油田气和原油。原油经炼制得到石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。以此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。裂解气经分离精制可得到乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等。裂解轻油和煤油经重整得到的重整油,经加氢催化重整使之转化为芳烃,经抽提(萃取分离)得到苯、甲苯、二甲苯和萘等芳烃化合物。(2)煤炭路线(资源有限,耗能大))煤炭路线(资源有限,耗能大)煤矿经开采得到煤炭,煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离精制得到苯、甲苯、二甲苯、萘和苯酚等。焦炭与石灰石在高温炉中高温加热得到电石(CaC2),电石与 H2O 反应得到乙炔。炔可以合成氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯腈等单体或其他有机原料。(3)其他原料路线)主要是以农副产品或木材工业副产品为基本原料,直接用作单体或经化学加工为单体。本路线原料不足、成本较高,但它也是充分利用自然资源,变废为宝的基础上小量生产某些单体,其出发点是可取的。 4.高压聚乙烯分子结构特点是怎么样形成的,对聚合物的加工性能有何影响? 答:乙烯在高温下按自由基聚合反应的机理进行聚合。高温状况下,PE分子间的距离缩短,且易与自由基碰撞反应,很容易发生本分子链转移,支链过多。 影响:这种PE加工流动性好,.可以采取中空吹塑,注塑,挤出成型等加工方法,具有良好的光学性能,强度,柔顺性,封合性,无毒无味,良好的电绝缘性 5.悬浮聚合与本体聚合相比有那些特点? 答:1) 以水为分散介质,价廉,不需回收,安全,易分离.2)悬浮聚合体粘度低,温度易控制,3)颗粒形态较大,可以制成不同粒径的粒子4)需要一定的机械搅拌和分散剂5)产品不如本体聚合纯净 6)悬浮聚合的操作方式为间歇,本体为连续 6.简述聚氯乙烯PVC悬浮聚合工艺过程 答:1、准备工作:首先将去离子水,分散剂及除引发剂以外的各种助剂,经计量后加于聚反应釜中,然后加剂量的氯乙烯单体, 2、聚合:升温至规定的温度.加入引发剂溶液或分散液,聚合反应随时开

金属工艺学(邓文英)经典知识点总结

铸造将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法 液态合金的充型能力液态合金充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力 缩孔它是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。缩孔多呈倒圆锥形,内表面粗糙,通常隐藏在铸件的内层,但在某些情况下,可暴露在铸件的上表面,呈明显的凹坑。 缩松分散在铸件某区域内的细小缩孔,称为缩松。当缩松与缩孔的容积相同时,缩松的分布面积要比缩孔大得多。缩松的形成原因也是由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者,因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所致。 热应力它是由于铸件的壁厚不均匀、各部分的冷却速度不同,以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。 机械应力它是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力 热裂热裂是在高温下形成的裂纹。其形状特征是:缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色 结晶:金属的结晶就是金属液体转变为晶体的过程,亦即金属原子由无序到有序的排列过程。 热处理:就是将钢在固态下,通过加热、保温和冷却,以改变钢的组织,从而获得所需性能的工艺方法。 冷裂冷裂是在低温下形成的裂纹。其形状特征是:裂纹细小、呈连续直线状,有时缝内呈轻微的氧化色 可锻铸铁可锻铸铁又称为玛铁。它是将白口铸铁经石墨化退火而形 成的一种铸铁。 球墨铸铁球墨铸铁是上世纪40年代末发展起来的一种铸造合金, 它是向出炉的铁水中加入球化剂和孕育剂而得到的球状石墨铸铁。 起模斜度为了使模样(或型芯)便于从砂型(或芯盒)中取出,凡 垂直于分型面的立壁在制造模样时,必须留出一定的倾斜度(图2-36), 此倾斜度称为起模斜度。 熔模铸造用易熔材料制成模样,然后在模样上涂挂耐火材料,经硬 化之后,再将模样熔化以排出型外,从而获得无分型面的铸型。由于 模样广泛采用蜡质材料来制造,故又常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。 金属型铸造将液态合金浇人金属铸型、以获得铸件的一种铸造方法。由于金属铸型可反复使用多次(几百次到几千次),故有永久型铸造之称 压力铸造简称压铸。它是在高压下(比压约为5~150MPa)将液态或半液态合金快速地压人金属铸型中,并在压力下凝固,以获得铸件的方法 离心铸造将液态合金浇人高速旋转(250~1500 r/min)的铸型,使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶 利用金属在外力作用下所产生的塑性变形,来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法,称为金属压力加工,又称金属塑性加工。轧制金属坯料在两个回转轧辊的孔隙中受压变形,以获得各种产品的加工方法。拉拔金属坯料被拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。 挤压金属坯料在挤压模内被挤出模孔而变形的加工方法。 锻造金属坯料在抵铁或锻模模膛内变形而获得产品的方法。

高聚物合成工艺课后题答案

1生产单体的原料路线有哪几种?试比较它们的优缺点? 答:①石油路线:目前最主要的单体原料路线②煤炭路线:乙炔,电石生产需大量电能,经济上不合理,由于我国历史原因和资源情况,乙炔仍是高分子合成的工业的重要原料。③可再生资源路线,原料不充足,成本高,但充分利用自然资源,变废为宝的基础上,小量生产某些单体出发点还是可取的。 2、如何有C4馏分制取1,3丁二烯? ①用C4馏分分离出来的丁烯进行氧化脱氢制取②将裂解气分离得到的C4馏分用PM下进行萃取蒸馏抽提制取。 第三章本体聚合 1、简述高压聚乙烯工艺流程 答:精制的乙烯进入一次压缩(一级);来自低压分离的循环乙烯与相对分子量调节剂混合后,进入一次压缩机入口,压缩至250MPa,然后与来自高压分离器循环乙烯混合后进行二级压缩;冷却单体进入聚合反应器,引发剂溶液用高压泵送入进料口或直接进入气相聚合;然后高压分离、低压分离挤出切粒,未反应单体分离循环使用。 2、高压PE有哪两种主要工艺路线?各有什么特点? 管式反应器进行、反应釜中进行两条主要工艺路线 管式反应器反应中:物料在管内呈柱塞状流动,无返混现象,反应温度沿反应管长度而变化,得高压聚乙烯分子量分布较宽,耐高压。无搅拌系统,长链分枝少。生产能力取决于反应管参数。 釜式反应器:物料可充分混合,反应温度均匀,还可分区操作。耐高压不如管式,反应能力可在较大范围内变化,反应易控制。PE分布窄,长链分枝多。3、高压PE合成反应条件比较苛刻,具体条件如何?为什么采用这样的工艺条件? 反应温度设在150℃~330℃,原因有二:①乙烯无任何取代基,分子结构对称,纯乙烯在350℃以上爆炸性分解,从安全角度,避免因某些特殊不可预知的因素造成温度上升,引发事故,故使T<330℃②PE熔点为130℃,当T<130℃时造成大量PE凝固,堵塞管道,同样造成反应难以进行,造成事故,故最低温度不低于130℃,一般温度大于150℃。 反应在低压下进行,原因:乙烯常压下位气体,分子间距离远,不易反应,压缩后,分子间距离显著缩短,极大增加了自由基与单体分子之间碰撞几率,易反应,在100~300MPa下,C2H4接近液态烃,近似不可压缩状态,其次T上升,需压力也增加,才能使PE与单体形成均相状态,保持反应顺利进行。 转化率15~30%:明显低于其他单体本体聚合,f造成大量乙烯需要循环使用。—CH高,热容小,f提高1%,温度上升12~13℃,如果反应热不能与时移除,极易造成温度急剧上升,从而造成爆炸发生,故一般提高f困难,另外提高f,

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