聚合反應(yīng)工藝考核題庫及詳解一、基礎(chǔ)理論考核題（一）選擇題（每題2分，共10題）1.加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的核心區(qū)別是（）A.單體是否含有雙鍵B.是否有小分子副產(chǎn)物生成C.反應(yīng)是否需要催化劑D.產(chǎn)物是否為高分子化合物答案：B詳解：加聚反應(yīng)（加成聚合）是單體通過雙鍵或三鍵的加成反應(yīng)形成高分子，無小分子副產(chǎn)物；縮聚反應(yīng)（縮合聚合）是單體通過官能團(tuán)縮合反應(yīng)形成高分子，有小分子副產(chǎn)物（如H?O、HCl等）。此為兩者最核心的區(qū)別。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（縮聚單體可含羥基、羧基等，無雙鍵）；C選項(xiàng)錯(cuò)誤（兩者均可能需要催化劑，如加聚用引發(fā)劑，縮聚用酸/堿催化劑）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（兩者產(chǎn)物均為高分子）。2.自由基聚合的鏈終止方式主要是（）A.偶合終止與歧化終止B.向單體轉(zhuǎn)移終止C.向溶劑轉(zhuǎn)移終止D.活性鏈與引發(fā)劑終止答案：A詳解：自由基聚合中，活性鏈（自由基）的終止方式主要為偶合終止（兩個(gè)自由基結(jié)合，形成共價(jià)鍵）和歧化終止（一個(gè)自由基奪取另一個(gè)自由基的氫原子，形成兩個(gè)穩(wěn)定分子）。B、C選項(xiàng)為鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，不屬于終止；D選項(xiàng)不是主要方式。3.下列聚合反應(yīng)中，屬于活性聚合的是（）A.苯乙烯自由基聚合B.氯乙烯陽離子聚合C.丁二烯陰離子聚合D.己二酸與己二胺縮聚答案：C詳解：活性聚合是指無鏈終止、無鏈轉(zhuǎn)移的聚合反應(yīng)，產(chǎn)物為活性聚合物（末端保留活性中心）。陰離子聚合（如丁二烯用萘鈉引發(fā)）為典型活性聚合；A選項(xiàng)自由基聚合有終止；B選項(xiàng)陽離子聚合有向單體轉(zhuǎn)移終止；D選項(xiàng)縮聚有小分子生成，均非活性聚合。4.影響縮聚反應(yīng)分子量的關(guān)鍵因素是（）A.單體濃度B.反應(yīng)溫度C.催化劑用量D.單體摩爾比答案：D詳解：縮聚反應(yīng)中，單體的摩爾比（如二元酸與二元醇的比例）直接決定了高分子的末端官能團(tuán)數(shù)量。若摩爾比偏離1:1，末端官能團(tuán)無法完全反應(yīng)，分子量會降低。A、B、C選項(xiàng)會影響反應(yīng)速率，但對分子量的影響不如摩爾比關(guān)鍵。5.乳液聚合中，乳化劑的主要作用是（）A.降低單體粘度B.防止顆粒團(tuán)聚C.增加反應(yīng)速率D.控制分子量答案：B詳解：乳液聚合中，乳化劑（如十二烷基硫酸鈉）通過降低水與單體的表面張力，將單體分散為微小液滴，并在液滴表面形成保護(hù)膜，防止液滴團(tuán)聚，維持乳液穩(wěn)定。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（粘度由單體本身決定）；C選項(xiàng)錯(cuò)誤（反應(yīng)速率由引發(fā)劑和溫度決定）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（分子量由鏈轉(zhuǎn)移劑控制）。（二）簡答題（每題5分，共4題）1.簡述自由基聚合的“慢引發(fā)、快增長、快終止”特征。詳解：慢引發(fā)：引發(fā)劑分解形成初級自由基的速率慢（kd≈10??~10??s?1），是聚合反應(yīng)的速率控制步驟。快增長：初級自由基與單體加成形成活性鏈后，鏈增長速率極快（kp≈102~10?L/(mol·s)），單體在毫秒級內(nèi)即可連接成高分子鏈?？旖K止：活性鏈的終止速率極快（kt≈10?~10?L/(mol·s)），活性中心一旦形成，迅速終止（偶合或歧化），故聚合物的分子量隨反應(yīng)時(shí)間變化不大。2.懸浮聚合與乳液聚合的主要區(qū)別是什么？詳解：**項(xiàng)目****懸浮聚合****乳液聚合**分散介質(zhì)水水分散劑水溶性高分子（如PVA）或無機(jī)粉末（如CaCO?）表面活性劑（如十二烷基硫酸鈉）聚合場所單體液滴（1~100μm）膠束或乳膠粒（0.01~1μm）產(chǎn)物形態(tài)顆粒狀（可直接干燥）乳液（需破乳、干燥）分子量控制主要由鏈轉(zhuǎn)移劑控制主要由乳膠粒數(shù)目控制3.影響聚合反應(yīng)速率的主要因素有哪些？詳解：溫度：溫度升高，引發(fā)劑分解速率加快（kd指數(shù)增長），活性中心濃度增加，聚合速率提高；但溫度過高可能導(dǎo)致鏈轉(zhuǎn)移加劇，分子量降低。引發(fā)劑濃度：引發(fā)劑濃度增加，初級自由基濃度增加，聚合速率提高（Rp∝[I]?.?）。單體濃度：單體濃度增加，鏈增長速率加快，聚合速率提高（Rp∝[M]）。攪拌速率：對于懸浮/乳液聚合，攪拌速率影響分散效果，進(jìn)而影響聚合速率（攪拌不足會導(dǎo)致液滴團(tuán)聚，反應(yīng)面積減小）。4.活性聚合的特點(diǎn)及應(yīng)用是什么？詳解：特點(diǎn)：①無鏈終止（活性中心穩(wěn)定）；②無鏈轉(zhuǎn)移；③聚合速率與單體濃度成正比；④產(chǎn)物分子量隨轉(zhuǎn)化率線性增加；⑤分子量分布窄（PDI≈1.1~1.3）。應(yīng)用：①合成窄分布高分子（如聚苯乙烯、聚丁二烯）；②制備嵌段共聚物（如SBS熱塑性彈性體）；③合成端基功能化高分子（如端羥基聚丁二烯）。（三）計(jì)算題（每題10分，共2題）1.自由基聚合中，已知引發(fā)劑濃度[I]=0.01mol/L，引發(fā)效率f=0.8，引發(fā)劑分解速率常數(shù)kd=10??s?1，增長速率常數(shù)kp=103L/(mol·s)，終止速率常數(shù)kt=10?L/(mol·s)，單體濃度[M]=5mol/L。計(jì)算聚合反應(yīng)速率Rp。詳解：公式：自由基聚合速率方程為\(R_p=k_p\cdot\left(\frac{f\cdotk_d}{k_t}\right)^{0.5}\cdot[M]\)代入數(shù)據(jù)：\(\left(\frac{f\cdotk_d}{k_t}\right)^{0.5}=\left(\frac{0.8\times10^{-5}}{10^7}\right)^{0.5}=\left(8\times10^{-13}\right)^{0.5}=2.83\times10^{-6}\)\(R_p=10^3\times2.83\times10^{-6}\times5=1.415\times10^{-2}\)mol/(L·s)結(jié)論：聚合反應(yīng)速率為0.0142mol/(L·s)。2.縮聚反應(yīng)中，己二酸（HOOC-(CH?)?-COOH）與己二胺（H?N-(CH?)?-NH?）按1:1摩爾比反應(yīng)，若反應(yīng)程度p=0.99，計(jì)算數(shù)均分子量\(\overline{M}_n\)（己二酸分子量146，己二胺分子量116，小分子水分子量18）。詳解：公式：縮聚反應(yīng)數(shù)均分子量公式為\(\overline{M}_n=\frac{M_0}{1-p}-n\cdotM_w\)，其中\(zhòng)(M_0\)為重復(fù)單元分子量，\(n\)為每形成一個(gè)重復(fù)單元生成的小分子數(shù)（此處n=1），\(M_w\)為小分子分子量。計(jì)算\(M_0\)：重復(fù)單元為-OC-(CH?)?-CO-NH-(CH?)?-NH-，但實(shí)際重復(fù)單元為己二酸與己二胺縮合后的結(jié)構(gòu)，即\(M_0=146+116-18=244\)（減去1分子水）。代入數(shù)據(jù)：\(\overline{M}_n=\frac{244}{1-0.99}-1\times18=____-18=____\)結(jié)論：數(shù)均分子量約為____。二、工藝操作考核題（一）選擇題（每題2分，共5題）1.本體聚合的主要缺點(diǎn)是（）A.產(chǎn)物純度低B.散熱困難C.設(shè)備復(fù)雜D.成本高答案：B詳解：本體聚合是單體在無溶劑條件下聚合，反應(yīng)放熱集中，散熱困難，易導(dǎo)致溫度失控、爆聚。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（本體聚合無溶劑，產(chǎn)物純度高）；C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤（設(shè)備簡單，成本低）。2.溶液聚合中，溶劑的主要作用是（）A.提高反應(yīng)速率B.降低粘度，便于散熱C.控制分子量分布D.增加產(chǎn)物產(chǎn)量答案：B詳解：溶液聚合中，溶劑可降低體系粘度，便于散熱，防止溫度過高。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（溶劑可能降低單體濃度，減慢反應(yīng)速率）；C選項(xiàng)錯(cuò)誤（分子量分布主要由引發(fā)劑和溫度控制）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（溶劑不參與反應(yīng)，不會增加產(chǎn)量）。3.懸浮聚合中，攪拌速率過快會導(dǎo)致（）A.液滴過大B.液滴過小C.分散劑失效D.反應(yīng)停止答案：B詳解：攪拌速率過快，剪切力增大，液滴被分散得過小，可能導(dǎo)致分散劑無法有效包裹，液滴團(tuán)聚。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（攪拌過慢液滴過大）；C選項(xiàng)錯(cuò)誤（分散劑失效與攪拌速率無關(guān)）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（反應(yīng)不會停止）。4.乳液聚合中，乳膠粒的數(shù)目主要由（）決定A.乳化劑濃度B.引發(fā)劑濃度C.單體濃度D.攪拌速率答案：A詳解：乳液聚合中，乳膠粒的數(shù)目與乳化劑濃度的3/5次方成正比（Smith-Ewart理論），乳化劑濃度越高，乳膠粒數(shù)目越多，聚合速率越快（Rp∝乳膠粒數(shù)目）。5.聚合釜的主要材質(zhì)是（）A.普通碳鋼B.不銹鋼C.玻璃D.塑料答案：B詳解：聚合釜需耐高壓、耐腐蝕（如氯乙烯、苯乙烯等單體對碳鋼有腐蝕），不銹鋼（如304、316L）是常用材質(zhì)。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（普通碳鋼易腐蝕）；C選項(xiàng)錯(cuò)誤（玻璃不耐高壓）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（塑料不耐高溫、高壓）。（二）簡答題（每題5分，共4題）1.簡述聚合釜的溫度控制方法。詳解：夾套冷卻：聚合釜外層設(shè)夾套，通入冷卻水或冷凍水，通過熱傳導(dǎo)移除反應(yīng)熱。內(nèi)冷管冷卻：釜內(nèi)設(shè)置蛇形管，通入冷卻介質(zhì)，增加散熱面積，提高冷卻效率。回流冷凝：對于揮發(fā)性單體（如氯乙烯），通過冷凝器將蒸發(fā)的單體冷凝回流，帶走熱量（蒸發(fā)潛熱）。分步加料：將引發(fā)劑或單體分批加入，控制反應(yīng)速率，減少放熱集中。2.懸浮聚合中，分散劑的選擇原則是什么？詳解：水溶性：分散劑需溶于水，形成連續(xù)相，包裹單體液滴。表面活性：能降低水與單體的表面張力，促進(jìn)液滴分散。穩(wěn)定性：在反應(yīng)溫度下不分解，不與單體、引發(fā)劑反應(yīng)。易去除：反應(yīng)結(jié)束后，分散劑應(yīng)易于從產(chǎn)物中去除（如PVA可通過水洗去除）。3.乳液聚合中，破乳的方法有哪些？詳解：鹽析法：加入電解質(zhì)（如NaCl、CaCl?），破壞乳化劑的雙電層，使乳膠粒團(tuán)聚。酸析法：加入酸（如HCl、H?SO?），降低乳化劑的親水性（如十二烷基硫酸鈉在酸性條件下失去表面活性），使乳膠粒團(tuán)聚。冷凍法：降低溫度，使乳化劑的溶解度降低，乳膠粒團(tuán)聚。機(jī)械法：通過攪拌、離心等機(jī)械作用，破壞乳膠粒的穩(wěn)定性，使團(tuán)聚。4.聚合反應(yīng)結(jié)束后，如何處理未反應(yīng)的單體？詳解：回收利用：對于揮發(fā)性單體（如氯乙烯、苯乙烯），通過蒸餾、冷凝回收，重新用于聚合反應(yīng)。降解處理：對于難揮發(fā)單體（如丙烯酸酯），通過生物降解或化學(xué)降解（如氧化）處理，降低毒性。燃燒處理：對于無法回收的單體，通過焚燒爐燃燒，轉(zhuǎn)化為CO?和H?O（需符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)）。（三）操作題（每題10分，共2題）1.簡述PVC懸浮聚合的工藝步驟。詳解：原料準(zhǔn)備：氯乙烯單體（VCM）、分散劑（PVA）、引發(fā)劑（過氧化二碳酸二異丙酯，IPPD）、去離子水。配料：將分散劑溶于去離子水，加入聚合釜，然后加入VCM（水與VCM的質(zhì)量比約1.5:1）。升溫：關(guān)閉釜門，通入氮?dú)庵脫Q空氣（防止VCM與空氣混合爆炸），然后升溫至50~60℃（反應(yīng)溫度）。引發(fā)反應(yīng)：加入引發(fā)劑，啟動(dòng)攪拌（速率約200~300rpm），反應(yīng)開始（放熱，通過夾套冷卻控制溫度）。反應(yīng)監(jiān)控：每隔30分鐘檢測釜內(nèi)溫度、壓力（VCM的飽和蒸氣壓隨溫度變化，如50℃時(shí)約0.3MPa），當(dāng)壓力下降10%~15%時(shí)，停止反應(yīng)（轉(zhuǎn)化率約80%~90%）。出料與后處理：將反應(yīng)釜內(nèi)的懸浮液放出，經(jīng)離心分離（去除水）、干燥（去除殘留VCM），得到PVC樹脂。2.簡述聚合反應(yīng)中“引發(fā)劑半衰期”的含義及應(yīng)用。詳解：含義：引發(fā)劑分解至初始濃度一半所需的時(shí)間（t?/?），公式為\(t_{1/2}=\frac{\ln2}{k_d}\approx\frac{0.693}{k_d}\)，其中kd為引發(fā)劑分解速率常數(shù)。應(yīng)用：①選擇引發(fā)劑：根據(jù)聚合溫度選擇t?/?合適的引發(fā)劑（如高溫聚合用短半衰期引發(fā)劑，低溫聚合用長半衰期引發(fā)劑）；②控制反應(yīng)時(shí)間：引發(fā)劑的分解時(shí)間應(yīng)與聚合反應(yīng)時(shí)間匹配（如t?/?約為反應(yīng)時(shí)間的1/3~1/2，確保引發(fā)劑在反應(yīng)期間均勻分解）；③計(jì)算引發(fā)劑用量：根據(jù)t?/?和反應(yīng)時(shí)間，確定引發(fā)劑的初始濃度（如反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí)，選擇t?/?=2小時(shí)的引發(fā)劑，確保反應(yīng)結(jié)束時(shí)引發(fā)劑基本分解完畢）。三、安全與環(huán)保考核題（一）選擇題（每題2分，共5題）1.聚合反應(yīng)中，最危險(xiǎn)的情況是（）A.溫度過高B.壓力過低C.攪拌停止D.爆聚答案：D詳解：爆聚是聚合反應(yīng)失控的極端情況，反應(yīng)速率急劇增加，放熱無法及時(shí)移除，溫度和壓力驟升，可能導(dǎo)致聚合釜爆炸，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。2.氯乙烯單體的主要危害是（）A.易燃B.有毒（致癌）C.腐蝕性D.放射性答案：B詳解：氯乙烯（VCM）是一類致癌物（IARC分類），長期接觸會導(dǎo)致肝癌、肺癌等疾病。A選項(xiàng)正確（VCM易燃），但不是主要危害；C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤（無腐蝕性、放射性）。3.聚合反應(yīng)中，防止爆聚的關(guān)鍵措施是（）A.增加引發(fā)劑用量B.提高攪拌速率C.控制反應(yīng)溫度D.減少單體用量答案：C詳解：溫度是影響聚合反應(yīng)速率的最關(guān)鍵因素，控制反應(yīng)溫度在規(guī)定范圍內(nèi)，可防止反應(yīng)速率過快，避免放熱失控，從而防止爆聚。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（增加引發(fā)劑用量會加快反應(yīng)速率，增加爆聚風(fēng)險(xiǎn)）；B選項(xiàng)錯(cuò)誤（攪拌速率影響散熱，但不是關(guān)鍵）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（減少單體用量會降低產(chǎn)量，不是合理措施）。4.聚合廢水的主要污染物是（）A.重金屬B.未反應(yīng)的單體C.石油類D.懸浮物答案：B詳解：聚合廢水中含有未反應(yīng)的單體（如VCM、苯乙烯）、分散劑（如PVA）、乳化劑（如十二烷基硫酸鈉）等污染物，其中未反應(yīng)的單體是主要污染物（有毒、難降解）。5.處理聚合廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的常用方法是（）A.中和法B.吸附法C.沉淀法D.過濾法答案：B詳解：吸附法（如活性炭吸附）是處理VOCs的常用方法，活性炭具有高比表面積，能有效吸附廢氣中的單體（如VCM、苯乙烯），吸附飽和后可通過脫附再生（如加熱、蒸汽吹掃），回收單體。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（中和法用于處理酸性或堿性廢氣）；C選項(xiàng)錯(cuò)誤（沉淀法用于處理廢水）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（過濾法用于處理固體顆粒）。（二）簡答題（每題5分，共4題）1.聚合反應(yīng)中，爆聚的原因及預(yù)防措施是什么？詳解：原因：①引發(fā)劑加入過量；②攪拌停止，散熱不良；③冷卻系統(tǒng)故障（如冷卻水管堵塞、水量不足）；④單體純度低（含有雜質(zhì)，加速反應(yīng)）。預(yù)防措施：①嚴(yán)格控制引發(fā)劑用量（通過計(jì)量泵準(zhǔn)確加料，安裝流量傳感器監(jiān)控）；②確保攪拌系統(tǒng)正常運(yùn)行（安裝備用攪拌，定期檢查電機(jī)、皮帶）；③定期檢查冷卻系統(tǒng)（清理冷卻水管，確保水量充足）；④提高單體純度（去除雜質(zhì)，如抑制劑）。2.簡述聚合反應(yīng)中的個(gè)人防護(hù)措施。詳解：呼吸防護(hù)：佩戴防毒面具（如活性炭口罩），防止吸入揮發(fā)性單體（如VCM、苯乙烯）。皮膚防護(hù)：穿防腐蝕工作服、手套（如丁腈手套），防止單體接觸皮膚（如氯乙烯會導(dǎo)致皮膚干燥、開裂）。眼睛防護(hù)：戴護(hù)目鏡，防止單體濺入眼睛（如苯乙烯會刺激眼睛）。通風(fēng)防護(hù)：操作場所保持良好通風(fēng)（如安裝局部排風(fēng)裝置），降低空氣中單體濃度。3.聚合廢水的處理流程是什么？詳解：預(yù)處理：通過格柵、沉砂池去除廢水中的懸浮物（如聚合顆粒、泥沙）?；炷恋恚杭尤牖炷齽ㄈ鏟AC、PAM），使廢水中的膠體顆粒（如分散劑、乳化劑）凝聚沉淀，去除部分污染物。生物處理：采用活性污泥法或生物膜法，降解廢水中的有機(jī)物（如未反應(yīng)的單體、分散劑）。深度處理：通過活性炭吸附或膜分離（如超濾），去除殘留的有機(jī)物和重金屬，使廢水達(dá)標(biāo)排放。4.聚合反應(yīng)中，“三廢”的定義及處理原則是什么？詳解：“三廢”定義：①廢水：聚合反應(yīng)中產(chǎn)生的冷卻水、洗滌水等；②廢氣：聚合反應(yīng)中揮發(fā)的單體（如VCM、苯乙烯）、分解產(chǎn)物（如CO?）等；③廢渣：聚合反應(yīng)中產(chǎn)生的廢樹脂、催化劑殘?jiān)取Ｌ幚碓瓌t：①減量化：通過優(yōu)化工藝（如提高單體轉(zhuǎn)化率、減少溶劑用量），減少“三廢”產(chǎn)生；②資源化：回收“三廢”中的有用物質(zhì)（如回收廢氣中的VCM、廢水的中的分散劑）；③無害化：對無法回收的“三廢”進(jìn)行處理（如焚燒廢氣中的VOCs、生物降解廢水的有機(jī)物），使其符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。（三）案例分析題（每題10分，共1題）案例：某PE聚合釜在反應(yīng)過程中，因冷卻水管堵塞，導(dǎo)致冷卻水量不足，溫度從70℃升至100℃，壓力從0.5MPa升至1.5MPa，操作人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，最終導(dǎo)致聚合釜爆炸，造成2人重傷，直接經(jīng)濟(jì)損失500萬元。問題：1.分析爆炸的原因。2.簡述正確的處理方法。3.提出預(yù)防措施。詳解：1.爆炸原因：直接原因：冷卻水管堵塞，冷卻水量不足，反應(yīng)熱無法及時(shí)移除，溫度升高，聚合反應(yīng)速率加快，進(jìn)一步放熱，形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致溫度和壓力驟升，超過聚合釜的設(shè)計(jì)壓力（通常為2.0MPa，但此處1.5MPa可能已接近極限），最終爆炸。間接原因：操作人員未及時(shí)監(jiān)控溫度和壓力（如未定期檢查冷卻水管、未安裝溫度/壓力聯(lián)鎖裝置），導(dǎo)致事故擴(kuò)大。2.正確處理方法：立即停止加入引發(fā)劑和單體，切斷進(jìn)料。啟動(dòng)備用冷卻系統(tǒng)（如備用冷卻水管），增加冷卻水量。啟動(dòng)備用攪拌，提高散熱效率。若溫度和壓力仍持續(xù)上升，緊急排放部分物料（通過放空閥或緊急排放口），降低釜內(nèi)壓力。疏散現(xiàn)場人員，撥打急救電話和消防電話。3.預(yù)防措施：設(shè)備維護(hù)：定期檢查冷卻水管，清理堵塞物（如每年清理1~2次），安裝流量傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控冷卻水量。工藝控制：安裝溫度/壓力聯(lián)鎖裝置（如溫度超過80℃時(shí)，自動(dòng)停止引發(fā)劑加入，啟動(dòng)備用冷卻），確保溫度和壓力在規(guī)定范圍內(nèi)。人員培訓(xùn)：加強(qiáng)操作人員培訓(xùn)，提高應(yīng)急處理能力（如定期進(jìn)行爆聚演練），要求操作人員每15分鐘檢查一次溫度和壓力。設(shè)計(jì)優(yōu)化：采用新型冷卻系統(tǒng)（如內(nèi)冷管+夾套冷卻），提高散熱效率；增加聚合釜的設(shè)計(jì)壓力（如從2.0MPa提高至2.5MPa），提高安全系數(shù)。四、故障處理考核題（一）選擇題（每題2分，共5題）1.聚合反應(yīng)中，溫度驟升的主要原因是（）A.引發(fā)劑加入過少B.攪拌停止C.單體濃度過低D.冷卻水量過多答案：B詳解：攪拌停止，反應(yīng)熱無法通過攪拌傳遞至冷卻系統(tǒng)，導(dǎo)致溫度驟升。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（引發(fā)劑加入過少會減慢反應(yīng)速率，溫度降低）；C選項(xiàng)錯(cuò)誤（單體濃度過低會減慢反應(yīng)速率，溫度降低）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（冷卻水量過多會降低溫度）。2.聚合釜壓力異常升高的原因是（）A.溫度降低B.物料過少C.氣體泄漏D.溫度升高答案：D詳解：溫度升高，單體的飽和蒸氣壓增加（如氯乙烯在50℃時(shí)飽和蒸氣壓約0.3MPa，100℃時(shí)約1.5MPa），導(dǎo)致釜內(nèi)壓力升高。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（溫度降低會降低壓力）；B選項(xiàng)錯(cuò)誤（物料過少會降低壓力）；C選項(xiàng)錯(cuò)誤（氣體泄漏會降低壓力）。3.攪拌停止的處理方法是（）A.繼續(xù)反應(yīng)B.立即停止反應(yīng)C.增加引發(fā)劑用量D.減少冷卻水量答案：B詳解：攪拌停止，散熱不良，溫度會迅速升高，可能導(dǎo)致爆聚，因此應(yīng)立即停止反應(yīng)（停止加入引發(fā)劑和單體），啟動(dòng)備用攪拌。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（繼續(xù)反應(yīng)會導(dǎo)致溫度升高，引發(fā)爆聚）；C選項(xiàng)錯(cuò)誤（增加引發(fā)劑用量會加快反應(yīng)速率，增加風(fēng)險(xiǎn)）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（減少冷卻水量會降低散熱，加重溫度升高）。4.聚合反應(yīng)中，“粘釜”的主要原因是（）A.分散劑用量過多B.攪拌速率過快C.單體純度低D.溫度過低答案：C詳解：單體純度低，含有雜質(zhì)（如醛類、酮類），會導(dǎo)致聚合物在釜壁上粘附（粘釜）。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（分散劑用量過多會減少粘釜）；B選項(xiàng)錯(cuò)誤（攪拌速率過快會減少粘釜）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（溫度過低會減慢反應(yīng)速率，減少粘釜）。5.乳液聚合中，乳液破乳的原因是（）A.乳化劑濃度過高B.攪拌速率過慢C.溫度過高D.單體濃度過低答案：C詳解：溫度過高，乳化劑的表面活性降低（如十二烷基硫酸鈉的臨界膠束濃度隨溫度升高而降低），無法維持乳液穩(wěn)定，導(dǎo)致破乳。A選項(xiàng)錯(cuò)誤（乳化劑濃度過高會增加乳液穩(wěn)定性）；B選項(xiàng)錯(cuò)誤（攪拌速率過慢會導(dǎo)致液滴團(tuán)聚，但不是破乳的主要原因）；D選項(xiàng)錯(cuò)誤（單體濃度過低不會導(dǎo)致破乳）。（二）簡答題（每題5分，共4題）1.簡述聚合反應(yīng)中“粘釜”的危害及處理方法。詳解：危害：①減少聚合釜的有效容積（粘釜層增厚，容積減?。?；②影響傳熱效率（粘釜層的導(dǎo)熱系數(shù)低，如PVC的導(dǎo)熱系數(shù)約0.16W/(m·K)，遠(yuǎn)低于不銹鋼的16W/(m·K)）；③導(dǎo)致產(chǎn)物質(zhì)量下降（粘釜層脫落，混入產(chǎn)物中，影響樹脂的純度）。處理方法：①機(jī)械清理：用鋼絲刷或高壓水沖洗聚合釜內(nèi)壁，去除粘釜層；②化學(xué)清理：用硝酸或氫氧化鈉溶液浸泡聚合釜內(nèi)壁，溶解粘釜層（如PVC粘釜層可用硝酸氧化去除）；③預(yù)防措施：在聚合釜內(nèi)壁涂覆防粘涂層（如聚四氟乙烯），或加入防粘劑（如聚乙烯醇）。2.聚合反應(yīng)中，引發(fā)劑計(jì)量泵故障的處理方法是什么？詳解：立即停止反應(yīng)：關(guān)閉引發(fā)劑計(jì)量泵的進(jìn)出口閥門，停止加入引發(fā)劑。切換備用計(jì)量泵：啟動(dòng)備用引發(fā)劑計(jì)量泵，確保引發(fā)劑正常加入。檢查故障原因：檢查計(jì)量泵的電機(jī)、皮帶、泵頭（如是否有堵塞、泄漏），確定故障類型（如電機(jī)燒毀、泵頭磨損）。維修或更換：若故障為minor（如皮帶斷裂），可現(xiàn)場更換；若故障為major（如電機(jī)燒毀），需聯(lián)系維修人員更換電機(jī)?；謴?fù)反應(yīng)：待計(jì)量泵正常運(yùn)行后，重新調(diào)整引發(fā)劑加入量，恢復(fù)聚合反應(yīng)。3.聚合反應(yīng)中，單體泄漏的處理方法是什么？詳解：立即停止進(jìn)料：關(guān)閉單體儲罐的出口閥門和聚合釜的進(jìn)口閥門，停止單體輸送。疏散人員：通知現(xiàn)場人員撤離至安全區(qū)域（上風(fēng)方向），防止吸入泄漏的單體（如氯乙烯、苯乙烯）。封堵泄漏點(diǎn)：若泄漏點(diǎn)較?。ㄈ绻艿澜宇^泄漏），可用堵漏劑或夾具封堵；若泄漏點(diǎn)較大（如儲罐破裂），需用沙土或泡沫覆蓋，防止單體擴(kuò)散。通風(fēng)換氣：啟動(dòng)局部排風(fēng)裝置或風(fēng)機(jī)，將泄漏的單體排至室外（經(jīng)處理后），降低空氣中的單體濃度。檢查維修：待泄漏控制后，檢查泄漏原因（如管道腐蝕、閥門損壞），維修或更換損壞的設(shè)備。4.聚合反應(yīng)中，產(chǎn)物分子量過低的原因及處理方法是什么？詳解：原因：①引發(fā)劑用量過多（Rp∝[I]?.?，引發(fā)劑過多會增加活性中心濃度，鏈增長時(shí)間縮短，分子量降低）；②鏈轉(zhuǎn)移劑用量過多（鏈轉(zhuǎn)移會終止活性鏈，形成低分子量產(chǎn)物）；③溫度過高（溫度升高，鏈轉(zhuǎn)移速率加快，分子量降低）；④單體純度低（雜質(zhì)過多，增加鏈轉(zhuǎn)移）。處理方法：①減少引發(fā)劑用量（通過計(jì)量泵調(diào)整流量）；②減少鏈轉(zhuǎn)移劑用量（若使用鏈轉(zhuǎn)移劑）；③降低反應(yīng)溫度（通過冷卻系統(tǒng)調(diào)整）；④提高單體純度（去除雜質(zhì)，如抑制劑）。（三）案例分析題（每題10分，共1題）案例：某PVC聚合釜在反應(yīng)1小時(shí)后，操作人員發(fā)現(xiàn)攪拌器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度從55℃升至75℃，壓力從0.4MPa升至1.2MPa。問題：1.分析故障原因。2.簡述正確的處理步驟。3.提出預(yù)防措施。詳解：1.故障原因：直接原因：攪拌器的電機(jī)故障（如電機(jī)燒毀、電源中斷），導(dǎo)致攪拌停止。間接原因：①操作人員未及時(shí)監(jiān)控?cái)嚢杵鞯倪\(yùn)行狀態(tài)