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目次
商品簡介
本書以高分子化學和高分子物理為基礎，從聚合反應工程的角度來論述，具體內容包括本體聚合主要單體及聚合助劑、主要乙烯基單體的本體聚合工藝、本體聚合過程中物性和反應速率常數的變化、本體聚合反應機理和動力學、本體聚合反應器。
本書可用作大學本科生和研究生的輔助教材，也可供從事高分子科研、生產等的技術人員參考。
本書可用作大學本科生和研究生的輔助教材，也可供從事高分子科研、生產等的技術人員參考。
名人/編輯推薦
該書主要對聚合反應之一的本體聚合進行介紹，主要包括聚合單體、聚合助劑、本體聚合工藝、本體聚合中的物性變化、本體聚合機理和動力學、本體聚合反應器。本體聚合在高分子工業中占有重要地位，但相關的學術專著幾乎沒有，僅僅在個別教材的某一章節中會有論述。希望該書的出版能夠對行業學者和技術人員有所指導。
目次
第1章總論1
1.1本體聚合機理1
1.2本體聚合過程2
1.3本體聚合過程工程分析3
參考文獻5
第2章本體聚合主要單體及聚合助劑6
2.1主要單體6
2.1.1乙烯6
2.1.2丙烯8
2.1.3苯乙烯9
2.1.3.1苯乙烯的儲存和精制10
2.1.3.2苯乙烯的物性11
2.1.4甲基丙烯酸甲酯13
2.1.5氯乙烯14
2.1.6丙烯腈15 第1章總論1
1.1本體聚合機理1
1.2本體聚合過程2
1.3本體聚合過程工程分析3
參考文獻5
第2章本體聚合主要單體及聚合助劑6
2.1主要單體6
2.1.1乙烯6
2.1.2丙烯8
2.1.3苯乙烯9
2.1.3.1苯乙烯的儲存和精制10
2.1.3.2苯乙烯的物性11
2.1.4甲基丙烯酸甲酯13
2.1.5氯乙烯14
2.1.6丙烯腈15
2.1.7丁二烯16
2.1.8醋酸乙烯酯17
2.1.9α甲基苯乙烯18
2.2聚合助劑18
2.2.1引發劑18
2.2.1.1引發劑一級分解動力學24
2.2.1.2引發劑分解速率常數的測定24
2.2.1.3引發劑分解速率常數與溫度的關系25
2.2.1.4引發劑引發效率25
2.2.1.5引發劑誘導分解動力學26
2.2.1.6引發劑的復合27
2.2.1.7引發劑選擇原則28
2.2.2其他聚合助劑29
參考文獻29
第3章主要乙烯基單體的本體聚合工藝30
3.1引言30
3.2乙烯的本體聚合31
3.2.1乙烯高壓本體聚合31
3.2.1.1高壓對聚合反應的影響31
3.2.1.2乙烯本體聚合基元反應33
3.2.1.3乙烯高壓本體聚合機理35
3.2.1.4乙烯高壓本體聚合反應條件37
3.2.1.5乙烯高壓本體聚合工藝39
3.2.1.6乙烯高壓本體聚合設備40
3.2.1.7乙烯高壓本體聚合反應工程特點42
3.2.2乙烯氣相本體聚合43
3.2.2.1乙烯氣相本體聚合反應條件44
3.2.2.2乙烯氣相本體聚合工藝49
3.2.2.3乙烯氣相本體聚合反應器51
3.2.2.4乙烯氣相本體聚合反應工程特點53
3.2.3乙烯共聚合54
3.2.3.1乙烯的共聚活性54
3.2.3.2乙烯與醋酸乙烯酯高壓本體共聚55
3.2.3.3乙烯與一氧化碳高壓本體交替共聚55
3.3丙烯的本體聚合58
3.3.1丙烯本體聚合反應條件58
3.3.2丙烯液相本體聚合61
3.3.3丙烯氣相本體聚合65
3.4苯乙烯系的本體聚合67
3.4.1苯乙烯連續本體聚合67
3.4.1.1苯乙烯本體聚合反應條件67
3.4.1.2苯乙烯本體聚合工藝70
3.4.1.3苯乙烯本體聚合中單體的脫除74
3.4.1.4苯乙烯本體聚合反應工程特點75
3.4.2苯乙烯系本體共聚合75
3.4.2.1苯乙烯與聚丁二烯本體接枝共聚75
3.4.2.2苯乙烯與丙烯腈本體共聚77
3.4.2.3苯乙烯、丙烯腈與聚丁二烯本體接枝共聚78
3.5甲基丙烯酸甲酯的本體聚合79
3.5.1甲基丙烯酸甲酯本體聚合反應條件79
3.5.2甲基丙烯酸甲酯間歇澆注本體聚合81
3.5.3甲基丙烯酸甲酯連續本體聚合82
3.5.4特厚有機玻璃板材制備過程中的傳熱及傳熱模型84
3.5.4.1一維熱傳導機理84
3.5.4.2有機玻璃板材制備過程中的傳熱模型85
3.5.4.3有機玻璃板材制備過程中的傳熱仿真計算87
3.5.5甲基丙烯酸甲酯本體聚合反應工程特點89
3.6氯乙烯的本體聚合89
3.6.1氯乙烯液相本體聚合89
3.6.1.1氯乙烯液相本體聚合反應條件90
3.6.1.2氯乙烯液相本體聚合工藝91
3.6.1.3氯乙烯液相本體聚合反應工程特點96
3.6.2氯乙烯氣相本體聚合96
3.6.2.1氯乙烯氣相本體聚合反應條件97
3.6.2.2氯乙烯氣相本體聚合工藝98
3.6.2.3氯乙烯氣相本體聚合反應工程特點99
3.7丁二烯的本體聚合100
3.7.1丁二烯液相本體聚合100
3.7.1.1丁二烯液相本體聚合反應條件100
3.7.1.2丁二烯液相本體聚合工藝105
3.7.1.3丁二烯液相本體聚合反應工程特點105
3.7.2丁二烯氣相本體聚合106
3.7.3丁二烯共聚合106
參考文獻107
第4章本體聚合過程中物性和反應速率常數的變化109
4.1本體聚合過程中物性的變化109
4.1.1密度109
4.1.2折射率111
4.1.3比熱容112
4.1.4熱導率113
4.1.5黏度、黏彈性和爬桿現象114
4.1.5.1苯乙烯本體聚合體系黏度114
4.1.5.2甲基丙烯酸甲酯本體聚合體系黏度115
4.1.5.3黏彈性和爬桿現象117
4.2擴散控制和聚合過程中反應速率常數的變化118
4.2.1本體聚合中的籠蔽效應及聚合過程中引發效率的變化118
4.2.1.1擴散控制的引發反應及模型119
4.2.1.2初級自由基擴散系數DI的計算120
4.2.1.3 r32/(3r1)的計算121
4.2.1.4聚合過程中引發效率的變化121
4.2.2本體聚合中的凝膠效應及聚合過程中終止速率常數的變化123
4.2.2.1擴散控制的終止反應及模型123
4.2.2.2終止半徑rt的計算124
4.2.2.3聚合物鏈實際擴散系數Dpe的計算125
4.2.2.4聚合過程中終止速率常數的變化126
4.2.3本體聚合中的玻璃化效應及聚合過程中增長速率常數的變化127
4.2.3.1擴散控制的增長反應及模型127
4.2.3.2聚合過程中增長速率常數的變化127
參考文獻128
第5章本體聚合反應機理和動力學129
5.1引言129
5.2均相本體聚合機理130
5.2.1鏈引發130
5.2.1.1引發劑分解130
5.2.1.2籠蔽效應與引發效率131
5.2.1.3初級自由基碎裂134
5.2.1.4初級自由基與單體反應134
5.2.1.5初級自由基與雜質反應134
5.2.1.6熱引發136
5.2.2鏈增長137
5.2.2.1鏈增長反應137
5.2.2.2聚合物鏈序列結構139
5.2.3鏈終止140
5.2.3.1鏈終止速率隨轉化率的變化141
5.2.3.2鏈終止速率隨增長自由基鏈長的變化143
5.2.3.3鏈終止速率常數144
5.2.3.4鏈終止方式144
5.2.4鏈轉移145
5.2.4.1向單體鏈轉移145
5.2.4.2向引發劑鏈轉移147
5.2.4.3向聚合物鏈轉移147
5.2.4.4向鏈轉移劑鏈轉移148
5.2.5阻聚與緩聚149
5.3非均相本體聚合機理151
5.3.1氯乙烯液相本體聚合機理151
5.3.1.1氯乙烯液相本體聚合基元反應及速率152
5.3.1.2氯乙烯液相本體聚合歷程154
5.3.1.3氯乙烯液相本體聚合中單體的分配與遷移155
5.3.1.4氯乙烯液相本體聚合中引發劑和自由基的分配與遷移156
5.3.2烯烴非均相本體聚合157
5.3.2.1聚合物等規度、催化劑活性和分子量157
5.3.2.2基元反應159
5.3.2.3多活性中心理論和擴散理論161
5.3.2.4聚合物粒子中的傳質及傳熱161
5.4均相本體聚合動力學及模型163
5.4.1低轉化率下均相本體聚合動力學及模型164
5.4.1.1聚合速率164
5.4.1.2數均聚合度與分子量分布165
5.4.1.3聚合動力學模型應用168
5.4.2本體聚合中后期動力學及模型169
5.4.2.1苯乙烯熱引發本體聚合169
5.4.2.2甲基丙烯酸甲酯本體聚合174
5.4.2.3HIPS拓撲結構的動力學模擬179
5.4.2.4LDPE支鏈結構的Monte Carlo模擬185
5.5非均相本體聚合動力學及模型188
5.5.1氯乙烯聚合動力學模型188
5.5.1.1模型建立188
5.5.1.2模型求解、參數及結果189
5.5.2烯烴聚合動力學模型191
5.5.2.1本征化學反應速率191
5.5.2.2聚合物粒子中的傳質和傳熱193
5.5.2.3聚合物粒子生長速率和粒子結構195
參考文獻198
第6章本體聚合反應器201
6.1引言201
6.2本體聚合反應器裝置202
6.2.1本體聚合反應器分類、流動模型及對產物質量的影響202
6.2.1.1本體聚合反應器分類和流動模型202
6.2.1.2本體聚合反應器操作方式及對產物質量的影響202
6.2.2本體聚合釜式反應器206
6.2.3本體聚合塔式反應器212
6.2.4本體聚合管式反應器214
6.2.5本體聚合特殊反應器215
6.3本體聚合反應器中的傳遞218
6.3.1本體聚合管式反應器中的傳遞218
6.3.2本體聚合釜式反應器中的傳遞219
6.3.2.1本體聚合釜式反應器中的攪拌與混合219
6.3.2.2本體聚合釜式反應器中的傳熱222
6.4本體聚合釜式反應器的放大224
6.4.1幾何相似放大226
6.4.1.1動力相似226
6.4.1.2相似原理的擴展227
6.4.2非幾何相似放大228
參考文獻230
1.1本體聚合機理1
1.2本體聚合過程2
1.3本體聚合過程工程分析3
參考文獻5
第2章本體聚合主要單體及聚合助劑6
2.1主要單體6
2.1.1乙烯6
2.1.2丙烯8
2.1.3苯乙烯9
2.1.3.1苯乙烯的儲存和精制10
2.1.3.2苯乙烯的物性11
2.1.4甲基丙烯酸甲酯13
2.1.5氯乙烯14
2.1.6丙烯腈15 第1章總論1
1.1本體聚合機理1
1.2本體聚合過程2
1.3本體聚合過程工程分析3
參考文獻5
第2章本體聚合主要單體及聚合助劑6
2.1主要單體6
2.1.1乙烯6
2.1.2丙烯8
2.1.3苯乙烯9
2.1.3.1苯乙烯的儲存和精制10
2.1.3.2苯乙烯的物性11
2.1.4甲基丙烯酸甲酯13
2.1.5氯乙烯14
2.1.6丙烯腈15
2.1.7丁二烯16
2.1.8醋酸乙烯酯17
2.1.9α甲基苯乙烯18
2.2聚合助劑18
2.2.1引發劑18
2.2.1.1引發劑一級分解動力學24
2.2.1.2引發劑分解速率常數的測定24
2.2.1.3引發劑分解速率常數與溫度的關系25
2.2.1.4引發劑引發效率25
2.2.1.5引發劑誘導分解動力學26
2.2.1.6引發劑的復合27
2.2.1.7引發劑選擇原則28
2.2.2其他聚合助劑29
參考文獻29
第3章主要乙烯基單體的本體聚合工藝30
3.1引言30
3.2乙烯的本體聚合31
3.2.1乙烯高壓本體聚合31
3.2.1.1高壓對聚合反應的影響31
3.2.1.2乙烯本體聚合基元反應33
3.2.1.3乙烯高壓本體聚合機理35
3.2.1.4乙烯高壓本體聚合反應條件37
3.2.1.5乙烯高壓本體聚合工藝39
3.2.1.6乙烯高壓本體聚合設備40
3.2.1.7乙烯高壓本體聚合反應工程特點42
3.2.2乙烯氣相本體聚合43
3.2.2.1乙烯氣相本體聚合反應條件44
3.2.2.2乙烯氣相本體聚合工藝49
3.2.2.3乙烯氣相本體聚合反應器51
3.2.2.4乙烯氣相本體聚合反應工程特點53
3.2.3乙烯共聚合54
3.2.3.1乙烯的共聚活性54
3.2.3.2乙烯與醋酸乙烯酯高壓本體共聚55
3.2.3.3乙烯與一氧化碳高壓本體交替共聚55
3.3丙烯的本體聚合58
3.3.1丙烯本體聚合反應條件58
3.3.2丙烯液相本體聚合61
3.3.3丙烯氣相本體聚合65
3.4苯乙烯系的本體聚合67
3.4.1苯乙烯連續本體聚合67
3.4.1.1苯乙烯本體聚合反應條件67
3.4.1.2苯乙烯本體聚合工藝70
3.4.1.3苯乙烯本體聚合中單體的脫除74
3.4.1.4苯乙烯本體聚合反應工程特點75
3.4.2苯乙烯系本體共聚合75
3.4.2.1苯乙烯與聚丁二烯本體接枝共聚75
3.4.2.2苯乙烯與丙烯腈本體共聚77
3.4.2.3苯乙烯、丙烯腈與聚丁二烯本體接枝共聚78
3.5甲基丙烯酸甲酯的本體聚合79
3.5.1甲基丙烯酸甲酯本體聚合反應條件79
3.5.2甲基丙烯酸甲酯間歇澆注本體聚合81
3.5.3甲基丙烯酸甲酯連續本體聚合82
3.5.4特厚有機玻璃板材制備過程中的傳熱及傳熱模型84
3.5.4.1一維熱傳導機理84
3.5.4.2有機玻璃板材制備過程中的傳熱模型85
3.5.4.3有機玻璃板材制備過程中的傳熱仿真計算87
3.5.5甲基丙烯酸甲酯本體聚合反應工程特點89
3.6氯乙烯的本體聚合89
3.6.1氯乙烯液相本體聚合89
3.6.1.1氯乙烯液相本體聚合反應條件90
3.6.1.2氯乙烯液相本體聚合工藝91
3.6.1.3氯乙烯液相本體聚合反應工程特點96
3.6.2氯乙烯氣相本體聚合96
3.6.2.1氯乙烯氣相本體聚合反應條件97
3.6.2.2氯乙烯氣相本體聚合工藝98
3.6.2.3氯乙烯氣相本體聚合反應工程特點99
3.7丁二烯的本體聚合100
3.7.1丁二烯液相本體聚合100
3.7.1.1丁二烯液相本體聚合反應條件100
3.7.1.2丁二烯液相本體聚合工藝105
3.7.1.3丁二烯液相本體聚合反應工程特點105
3.7.2丁二烯氣相本體聚合106
3.7.3丁二烯共聚合106
參考文獻107
第4章本體聚合過程中物性和反應速率常數的變化109
4.1本體聚合過程中物性的變化109
4.1.1密度109
4.1.2折射率111
4.1.3比熱容112
4.1.4熱導率113
4.1.5黏度、黏彈性和爬桿現象114
4.1.5.1苯乙烯本體聚合體系黏度114
4.1.5.2甲基丙烯酸甲酯本體聚合體系黏度115
4.1.5.3黏彈性和爬桿現象117
4.2擴散控制和聚合過程中反應速率常數的變化118
4.2.1本體聚合中的籠蔽效應及聚合過程中引發效率的變化118
4.2.1.1擴散控制的引發反應及模型119
4.2.1.2初級自由基擴散系數DI的計算120
4.2.1.3 r32/(3r1)的計算121
4.2.1.4聚合過程中引發效率的變化121
4.2.2本體聚合中的凝膠效應及聚合過程中終止速率常數的變化123
4.2.2.1擴散控制的終止反應及模型123
4.2.2.2終止半徑rt的計算124
4.2.2.3聚合物鏈實際擴散系數Dpe的計算125
4.2.2.4聚合過程中終止速率常數的變化126
4.2.3本體聚合中的玻璃化效應及聚合過程中增長速率常數的變化127
4.2.3.1擴散控制的增長反應及模型127
4.2.3.2聚合過程中增長速率常數的變化127
參考文獻128
第5章本體聚合反應機理和動力學129
5.1引言129
5.2均相本體聚合機理130
5.2.1鏈引發130
5.2.1.1引發劑分解130
5.2.1.2籠蔽效應與引發效率131
5.2.1.3初級自由基碎裂134
5.2.1.4初級自由基與單體反應134
5.2.1.5初級自由基與雜質反應134
5.2.1.6熱引發136
5.2.2鏈增長137
5.2.2.1鏈增長反應137
5.2.2.2聚合物鏈序列結構139
5.2.3鏈終止140
5.2.3.1鏈終止速率隨轉化率的變化141
5.2.3.2鏈終止速率隨增長自由基鏈長的變化143
5.2.3.3鏈終止速率常數144
5.2.3.4鏈終止方式144
5.2.4鏈轉移145
5.2.4.1向單體鏈轉移145
5.2.4.2向引發劑鏈轉移147
5.2.4.3向聚合物鏈轉移147
5.2.4.4向鏈轉移劑鏈轉移148
5.2.5阻聚與緩聚149
5.3非均相本體聚合機理151
5.3.1氯乙烯液相本體聚合機理151
5.3.1.1氯乙烯液相本體聚合基元反應及速率152
5.3.1.2氯乙烯液相本體聚合歷程154
5.3.1.3氯乙烯液相本體聚合中單體的分配與遷移155
5.3.1.4氯乙烯液相本體聚合中引發劑和自由基的分配與遷移156
5.3.2烯烴非均相本體聚合157
5.3.2.1聚合物等規度、催化劑活性和分子量157
5.3.2.2基元反應159
5.3.2.3多活性中心理論和擴散理論161
5.3.2.4聚合物粒子中的傳質及傳熱161
5.4均相本體聚合動力學及模型163
5.4.1低轉化率下均相本體聚合動力學及模型164
5.4.1.1聚合速率164
5.4.1.2數均聚合度與分子量分布165
5.4.1.3聚合動力學模型應用168
5.4.2本體聚合中后期動力學及模型169
5.4.2.1苯乙烯熱引發本體聚合169
5.4.2.2甲基丙烯酸甲酯本體聚合174
5.4.2.3HIPS拓撲結構的動力學模擬179
5.4.2.4LDPE支鏈結構的Monte Carlo模擬185
5.5非均相本體聚合動力學及模型188
5.5.1氯乙烯聚合動力學模型188
5.5.1.1模型建立188
5.5.1.2模型求解、參數及結果189
5.5.2烯烴聚合動力學模型191
5.5.2.1本征化學反應速率191
5.5.2.2聚合物粒子中的傳質和傳熱193
5.5.2.3聚合物粒子生長速率和粒子結構195
參考文獻198
第6章本體聚合反應器201
6.1引言201
6.2本體聚合反應器裝置202
6.2.1本體聚合反應器分類、流動模型及對產物質量的影響202
6.2.1.1本體聚合反應器分類和流動模型202
6.2.1.2本體聚合反應器操作方式及對產物質量的影響202
6.2.2本體聚合釜式反應器206
6.2.3本體聚合塔式反應器212
6.2.4本體聚合管式反應器214
6.2.5本體聚合特殊反應器215
6.3本體聚合反應器中的傳遞218
6.3.1本體聚合管式反應器中的傳遞218
6.3.2本體聚合釜式反應器中的傳遞219
6.3.2.1本體聚合釜式反應器中的攪拌與混合219
6.3.2.2本體聚合釜式反應器中的傳熱222
6.4本體聚合釜式反應器的放大224
6.4.1幾何相似放大226
6.4.1.1動力相似226
6.4.1.2相似原理的擴展227
6.4.2非幾何相似放大228
參考文獻230
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