最新高聚物合成工艺学
高聚物合成工艺学
第二章 生产单体的原料路线
单体的来源:
高分子合成材料广泛应用于各工业部门或作为日 常生活用品。要求原料来源丰富、成本较低。而原 料单体的成本却占很大的比重,所以要求单体的生 产路线要简单,而且经济合理。
当前最重要的原料来源路线有:
1.石油化工路线 2.煤炭路线 3.其他路线
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原油 常压蒸馏
汽油 低沸点 煤油
柴油 高沸点 减压蒸馏
沥青 柴油 燃料油 石蜡
润滑油
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第二章 生产单体的原料路线
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第二章 生产单体的原料路线
石油裂解:
在一定条件下,把分子量大, 沸点高的烃断裂为分 子量小、沸点低的烃的过程。
如:C16H34
C8H18+C8H16
C8H18
2.2煤炭原料路线
煤的开采
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第二章 生产单体的原料路线
煤炭是我国能源的 主要提供者
煤炭占 59.4~63.2%
煤炭占71% 13.9亿吨
煤炭占71% 16.03ຫໍສະໝຸດ 吨24.66~32.80亿吨
2002
2003
中国能源生产总量(以标准煤计)
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2020
第二章 生产单体的原料路线
O
丁苯橡胶 聚氧化乙烯
C
H
2
OH
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涤纶树脂
CH2 OH
聚乙烯 乙丙橡胶 聚氯乙烯 聚乙酸乙烯酯
聚乙烯醇
维尼纶树脂
第二章 生产单体的原料路线
丙烯
聚丙烯 乙丙橡胶
丙烯腈
聚丙烯腈
丁腈橡胶
碳纤维
丙烯酸
聚丙烯酸
聚丙烯酸酯
聚甲基丙烯酸酯
酚醛树脂 环氧树脂
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第二章 生产单体的原料路线
石油的催化重整
支链化:提高汽油质量 环化:生产芳烃 催化剂:Pt Re
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第二章 生产单体的原料路线
石油经裂解、重整分离可以得到烯烃、丁二烯和芳 烃、苯、甲苯、二甲苯等。它们是重要的 基本有机原料, 而烯烃中的乙烯、丙烯和丁二烯,则又是重要的单体。 从这些基本有机原料 可以合成各种单体。从而得到各种 合成树脂与合成橡胶。
C4H10 + C4H8
C4H10
CH4+C3H6
C4H10
C2H4+C2H6
石油有热裂化和催化裂化两种
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第二章 生产单体的原料路线
热裂解
目的:提高汽油的产量
缺点:温度过高,发生结焦现象
催化裂解
目的:提高汽油的质量和产量
催化剂:硅酸铝,分子筛 (铝硅酸盐)
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第二章 生产单体的原料路线
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第二章 生产单体的原料路线
2.1 石油化工路线 原油:从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油。分为 石蜡基石油,环烷基石油,芳香基石油以及混合基石油。
杂质成分:水,氯化钙,氯化镁等盐类
油田
原油
危害:水---浪费燃料
盐----腐蚀设备
处理:脱水 脱盐
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第二章 生产单体的原料路线
石油分馏产品: 石油气
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第二章 生产单体的原料路线
CH2=CH2
CH 3 CH =CH 2
+ C l 2 +O 2 CH 2Cl CH 2Cl CH2=CHCl
+ CH3COOH+O 2 C H 2 = C HO O C C H 3
C6H6
AlCl3
H2 CH2=CHC6H5 聚苯乙烯
ABS树脂
O 2 CH2 CH2
(2)在浓硫酸存在下纤维素与醋酸和醋酸酐混合液作用可以 制备醋酸纤维素。
所有的硝化纤维素都易燃,除用作火药外,已被醋酸纤维素所
代替。
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第二章 生产单体的原料路线
纤维素的高反聚物应合成工艺学
作业
1.要得到高纯度的本体聚合产品,为何通常采用高 真空脱除单体? 2.合成树脂和合成橡胶的聚合物溶液分离方法有何 不同?并解释原因。 3.生产单体的原料路线有几条,试比较它们的优缺 点?
第二章 生产单体的原料路线
高分子化合物 的生产过程
制品 高分子合成材料成型加工
高分子合成工业 基本有机合成工业
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第二章 生产单体的原料路线
工业生产的高聚物按其化学组成可按如下分类: (1)加聚型高聚物:α-烯烃聚合物;乙烯基聚合物,
二烯烃类聚合物等。 (2)逐步聚合型高聚物:聚酯,聚酰胺;聚醚;聚氨酯 类、有机硅聚合物、酚醛树脂、环氧树脂等。
高聚物单体合成路线的转变
国际趋势:
目前,我国正处在向石油化工路线转变的过程中……
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第二章 生产单体的原料路线
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第二章 生产单体的原料路线
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第二章 生产单体的原料路线
2.3其他原料路线 主要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。 优点:充分利用自然资源、变废为宝 缺点:只能小量生产某些单体; 原料不充足、成本较高。
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第二章 生产单体的原料路线
糠醛树脂具有优良的耐化学腐蚀性,主要用来制造耐酸涂层和耐
酸腻子等。
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2. 纤维素 [C6(H2O)5]n 植物的主要化学成分是纤维素。棉花纤维的纤维素含量最
高。木材经化学加工脱除胶质和木质素等,得到的纸浆也是较 纯粹的纤维素原料。
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第二章 生产单体的原料路线
1. 糠醛
糠醛是从农副产品中提炼的最重要的单体,由稻草、米糠 和棉籽壳等农副产品制得。
稻草、米糠和棉籽壳中所含的五碳多糖经酸性水解生成五 碳糖.再经脱水反应生成糠醛。
糠醛和丙酮缩聚可得糠醛-丙酮树脂,糠醛和苯酚缩聚可得 糠醛-苯酚树脂,糠醛和糠醇缩聚可得糠醛-糠醇树脂,糠醛加 氢得糠醇,后者和甲醛缩聚可得糠醇-甲醛树脂。
一个纤维素大分子中含有三个羟基,其为反应性基团,在 适当的条件下可进行化学转化,形成新的聚合物。
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第二章 生产单体的原料路线
纤维素的典型反应
(1)经浓硝酸和浓硫酸处理可制成硝化纤维素。含氮量为 11.5%-13.6%的称为高氮硝化纤维,含氮量为13%的可用作 无烟火药.含氮量为10%-12.5%的称为低氮硝化纤维,含氮 量为11%的硝化纤维用来制作赛璐珞塑料,含氮量为12%的 用作涂料和照相底片。