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第一章 绪论1

1.1 聚合反应工程发展简述1

1.2 聚合反应工程的内容2

符号表2

1.3 聚合反应工程的研究方法4

参考文献6

第二章 聚合过程的化学基础7

2.1 聚合反应的分类7

2.2 逐步缩合聚合7

2.3.1 机理9

2.3 游离基加成聚合9

2.3.2 引发剂11

2.3.3 链的转移13

2.3.4 阻聚剂14

2.4 离子型聚合15

2.4.1 离子型聚合的特点15

2.4.2 阳离子聚合16

2.4.3 阴离子聚合16

2.5 配位络合聚合18

2.5.1 聚合物的空间结构18

2.5.2 催化剂及反应机理19

2.6 共聚合22

2.7 乳液聚合22

2.8 聚合物的分子量或聚合度25

2.8.1 均聚物的平均分子量或聚合度25

2.8.2 均聚物的分子量分布(MWD)或聚合度分布(DPD)27

2.8.3 矩29

2.8.4 分子量(聚合度)分布函数31

2.8.5 共聚物的组成分布和聚合度分布35

2.8.6 分支度及其分布36

习题37

参考文献37

第三章 聚合反应的方法和设备39

3.1 聚合操作方法39

3.2 聚合方法41

3.2.1 本体聚合42

3.2.2 溶液聚合42

3.2.3 悬浮聚合43

3.2.4 乳液聚合43

3.2.5 均相与非均相聚合44

3.3 聚合装置44

3.3.1 釜(槽)式聚合装置44

3.3.2 塔式聚合装置48

3.3.3 管式聚合装置50

3.3.4 特殊型式的聚合装置51

参考文献57

第四章 聚合反应动力学59

4.1 逐步缩合聚合59

4.1.1 缩聚平衡与平均聚合度59

4.1.2 缩聚反应动力学61

4.1.3 线型缩聚物的分子量分布64

4.1.4 官能团活性不相等时的缩聚65

4.1.5 体型缩聚65

4.2.1 基元反应及其速率方程68

4.2 均相游离基链式加成聚合68

4.2.2 反应的拟定常态分析70

4.2.3 分子量分布74

4.2.4 链转移79

4.2.5 阻聚与缓聚83

4.2.6 自动加速与凝胶效应84

4.2.7 非定常聚合88

4.3 均相游离基共聚合89

4.3.1 竞聚率和共聚物组成89

4.3.2 三元共聚95

4.3.3 共聚合速率96

4.3.4 平均聚合度97

4.3.5 共聚物的链段分布98

4.4 离子型聚合100

4.4.1 离子型聚合的统一机理模型101

4.4.2 反应速率101

4.4.3 平均聚合度103

4.4.4 分子量分布107

4.4.5 离子型共聚合110

4.5 配位络合聚合113

4.5.1 聚合速率113

4.5.3 分子量分布116

4.5.2 平均聚合度116

4.6 乳液聚合122

4.6.1 阶段Ⅰ--乳胶粒生成阶段123

4.6.2 阶段Ⅱ--匀速聚合阶段124

4.6.3 阶段Ⅲ--降速阶段127

参考文献128

习题129

第五章 聚合物系的传递过程132

5.1 传递现象的基本方程132

5.2.1 流体的类别133

5.2 流体的流动特性133

5.2.2 非牛顿流体的模型135

5.3 管道内的流动139

5.3.1 层流139

5.3.2 湍流148

5.4 管内流体的传热153

5.4.1 层流传热153

5.4.2 湍流传热155

5.4.3 盘管中流动的传热156

5.5 釜(槽)内的搅拌156

5.5.1 液体的搅拌功率158

5.5.2 液体的混合162

5.5.3 非均相物系的搅拌166

5.6 搅拌釜中的传质与传热172

5.6.1 传质172

5.6.2 传热174

5.7 搅拌釜的放大179

5.8 流化床180

5.8.1 颗粒流体力学简述182

5.8.2 气泡和颗粒的运动183

5.8.3 床层中的传热和传质184

5.9 三相鼓泡塔反应器186

参考文献188

习题190

第六章 聚合装置中的流混模式与操作特性192

6.1 停留时间分布(RTD)192

6.1.1 停留时间分布的表示方法192

6.1.2 示踪法测定停留时间分布194

6.2 理想流动下的操作分析197

6.2.1 平推流反应器(PFR)的分析198

6.2.2 全混流反应器(CSTR)的分析200

6.3.1 连续式全混釜的共聚方程组211

6.3 共聚合操作的分析211

6.3.2 全混釜中的共聚合转化率214

6.3.3 全混釜中共聚物的平均组成215

6.3.5 多级全混釜串联系统中的共聚合217

6.3.6 平推流反应器中的共聚合219

6.4 非理想流动模型220

6.4.1 多釜串联模型220

6.4.2 分(扩)散模型223

6.4.3 速度分布模型228

6.4.4 组合模型230

6.5.1 混合状态的模式233

6.5 混合及其影响233

6.5.2 混合态对反应的影响235

6.5.3 混合迟早的影响238

6.5.4 部分离析241

参考文献245

习题246

第七章 聚合过程的调控与优化248

7.1 聚合釜的操作稳定性248

7.1.1 衡算方程248

7.1.2 定常操作点及其稳定性249

7.1.3 稳定操作点的性质与稳定范围254

7.2 聚合过程的调控256

7.2.1 调节物料浓度的方法和影响256

7.2.2 聚合温度的调控259

7.2.3 结块和粘釜265

7.3 聚合过程的优化266

7.3.1 概述266

7.3.2 连续多级釜的最优化267

7.3.3 分批聚合反应时间为最短的控制271

参考文献275

习题276

8.1 聚苯乙烯277

8.1.1 引言277

第八章 聚合实例的剖析和模拟277

8.1.2 技术剖析278

8.1.3 模型和模拟283

8.1.4 其它291

8.2 聚氯乙烯292

8.2.1 技术剖析292

8.2.2 设计和模拟297

8.3 丁苯橡胶309

8.3.1 生产技术309

8.3.2 计算与模拟310

6.3.4 全混釜中共聚物的聚合度分布316

8.4 聚烯烃322

8.4.1 高压聚乙烯322

8.4.2 低压法聚乙烯335

8.4.3 聚丙烯343

8.5 聚己内酰胺349

参考文献356

附录1 MKS制与SI制单位换算表360

附录2 以石油为基础的重要聚合物的生产路线360

附录3 传递现象的基本方程组363