高分子工程基础

绪论 高分子工程基础概论

0.1 高分子工程历史和发展

0.2 高分子工程及其工业现状

0.2.1 什么是高分子工程

0.2.2 高分子工程现状

0.2.3 大学高分子系案例

0.2.4 高分子工程发展史

0.3 高分子工程研究课题

0.3.1 高分子反应领域主要研究工作

0.3.2 高分子成型加工主要研究工作

0.3.3 高分子工程可持续发展方向主要研究工作

参考文献

第1章 高分子工程概论

1.1 聚合反应工程基础

1.2 化学反应动力学

1.2.1 化学反应分类

1.2.2 反应速率

1.2.3 均相反应动力学

1.3 化工流变学基础

1.3.1 牛顿黏性定律

1.3.2 非牛顿流体的分类

1.3.3 非牛顿流体流变特性

1.3.4 非牛顿流体表观黏度

1.4 聚合物流变学

1.4.1 聚合物流变学基础

1.4.2 影响聚合物流体剪切黏性因素

1.4.3 悬浮液流变特性

1.4.4 非牛顿流体流变性测量

参考文献

第2章 聚合反应基础

2.1 聚合反应基础

2.2 聚合反应动力学

2.3 聚合反应速率工程分析

2.3.1 活性链总浓度［P］与聚合反应机理

2.3.2 平均聚合度Pn与反应机理

2.3.3 聚合度及聚合度分布表示法

2.3.4 聚合度分布函数

2.3.5 连锁聚合反应平均聚合度及聚合度分布

2.3.6 间歇操作（或连续平推流操作）时聚合度和聚合度分布

2.3.7 单釜全混流连续操作时聚合度和聚合度分布

2.3.8 多级全混流连续操作时聚合度和聚合度分布

2.3.9 缩聚反应聚合度和聚合度分布

2.4 黏度对聚合反应影响

2.5 均相自由基共聚

2.5.1 间歇共聚操作

2.5.2 半间歇共聚操作

2.5.3 连续共聚操作

2.6 缩聚反应

2.7 非均相聚合反应

2.7.1 间歇乳液聚合

2.7.2 连续乳液聚合

2.8 流动与混合对聚合分布影响

2.8.1 返混影响

2.8.2 混合尺寸影响

2.8.3 聚合度与聚合度分布调控

2.8.4 粒径及粒径分布调控

2.9 聚合反应技术学科发展

参考文献

第3章 聚合釜流动与混合

3.1 概论

3.2 聚合釜概述

3.3 聚合釜内流体流动状况

3.4 挡板与导流筒

3.5 搅拌器类型和选用

3.5.1 搅拌器类型

3.5.2 搅拌器选用

3.6 聚合釜搅拌功率计算

3.6.1 均相流体搅拌功率计算

3.6.2 非均相流体搅拌功率计算

3.6.3 非牛顿流体搅拌功率计算

3.7 搅拌器流动特性和转速

3.7.1 搅拌转速确定

3.7.2 颗粒悬浮类型搅拌器转速确定

3.7.3 搅拌釜内物料混合原理

3.7.4 搅拌聚合釜内物料混合机理

3.8 搅拌器混合特性

3.8.1 无量纲混合时间数

3.8.2 无量纲混合时间数与雷诺数

3.9 搅拌釜内液液分散与合并

3.9.1 分散

3.9.2 合并

3.9.3 分散与合并统一

3.9.4 聚合物颗粒特性表示方法

3.9.5 搅拌对粒径及粒径分布影响

参考文献

第4章 聚合釜传热

4.1 搅拌聚合釜传热方式

4.2 搅拌聚合釜工程分析与传热计算

4.2.1 均相液体的传热

4.2.2 非均相体系传热

4.2.3 非牛顿流体的传热

4.2.4 搅拌聚合釜总传热

4.3 搅拌聚合釜热稳定性

4.3.1 热稳定性和参数灵敏性

4.3.2 全混流搅拌反应器多态

4.3.3 全混搅拌釜定常态热稳定性判据

参考文献

第5章 聚合釜传质

5.1 流体在管中流动模型

5.2 带死角和短路理想混合模型

5.3 停留时间分布

5.4 分散体系传质

5.5 扩散模型

参考文献

第6章 聚合釜放大技术

6.1 放大技术基础

6.2 搅拌聚合釜传热放大

6.2.1 搅拌传热釜按动力相似放大

6.2.2 搅拌传热釜按叶端速度相等放大

6.2.3 搅拌传热釜按给热系数相等放大

6.2.4 搅拌传热釜按单位体积输入搅拌功相等放大

6.2.5 搅拌传热釜按单位体积传热速率不变放大

6.2.6 搅拌传热釜按总传热系数K放大

6.3 搅拌聚合釜搅拌放大

6.3.1 均一相液体间混合

6.3.2 传热为主搅拌釜放大

6.4 非几何相似放大

6.5 数学模拟放大

6.6 放大准则确定

6.6.1 按几何相似论确定放大准则

6.6.2 按非几何相似理论确定放大准则

6.7 非相均体系放大

参考文献

第7章 聚合过程及聚合反应釜

7.1 工业聚合方法

7.1.1 聚合反应操作方式

7.1.2 连续流动反应器内流体流动两种理想型态

7.1.3 聚合反应器设计基本原理

7.2 聚合反应器

7.3 乳液聚合反应器设计要点

7.4 聚合反应器型式和操作方法评比和选择

7.5 聚合过程调节与控制

7.5.1 聚合反应放热速度控制

7.5.2 反应器散热过程强化

7.5.3 适当冷却介质选用

7.5.4 聚合速率调控

参考文献

第8章 聚烯烃工业实施

8.1 聚烯烃概况

8.2 聚乙烯

8.2.1 高压法

8.2.2 低压法

8.2.3 线性低密度聚乙烯装置与工艺

8.3 双峰分子量分布聚乙烯工业化制备

8.3.1 双峰分子量分布聚乙烯

8.3.2 双峰分子量分布聚乙烯制备方法

8.3.3 双峰分子量分布聚乙烯调控手段

8.4 聚丙烯

8.4.1 淤浆法工艺

8.4.2 液相本体法工艺

8.4.3 气相本体法工艺

8.4.4 聚合反应器数学模型

8.4.5 聚丙烯成型加工

参考文献

第9章 聚合物成型加工与原理

9.1 基础知识

9.2 塑料加工方法分类

9.2.1 挤胀成型

9.2.2 挤出成型

9.3 注射成型

9.4 吹塑成型

9.5 反应注射成型

9.6 压缩模塑

9.7 铸塑

9.8 压延

9.9 纺丝技术基础

9.9.1 化学纤维纺丝成型

9.9.2 熔体纺丝

9.9.3 湿法纺丝

9.9.4 干法纺丝

9.9.5 干湿法纺丝

9.9.6 化学纤维后加工

9.9.7 纤维成型过程中成纤聚合物变化

9.9.8 纺丝过程基本规律

9.9.9 纺丝流体可纺性

9.9.10 熔体纺丝线上传热及温度分布

9.9.11 成纤聚合物聚集态结构

9.9.12 纺丝线非等温结晶动力学

9.9.13 湿法纺丝原理

9.9.14 干法纺丝原理

9.9.15 化学纤维拉伸原理

9.10 静电纺丝

9.10.1 静电纺丝基本装置

9.10.2 聚合物中空纤维

9.10.3 静电纺丝工艺

9.10.4 静电纺纤维产业化应用

参考文献

第10章 合成纤维

10.1 纤维的分类与特征

10.2 聚酯纤维

10.2.1 聚酯纤维生产工艺

10.2.2 聚对苯二甲酸乙二醇酯生产工艺

10.2.3 聚酯纺丝

10.2.4 聚酯纤维结构、性能及用途

10.3 锦纶纤维

10.3.1 聚酰胺6（锦纶6）纤维

10.3.2 聚酰胺66（锦纶66）纤维

10.3.3 聚酰胺纺丝

10.3.4 聚酰胺结构、性能及用途

10.3.5 聚酰胺纤维性能与用途

10.4 腈纶纤维

10.4.1 聚丙烯腈纤维生产原理与工艺

10.4.2 聚丙烯腈及纤维结构、性能

10.5 聚丙烯纤维

10.5.1 聚丙烯纤维制备原理与工艺

10.5.2 聚丙烯纺丝

10.5.3 聚丙烯纤维性能及用途

10.6 碳纤维

10.6.1 碳纤维制备方法

10.6.2 碳纤维应用

参考文献

第11章 从实验室研究到工业化生产

11.1 工业聚合反应实施方法基础

11.2 连锁聚合反应工业实施方法

11.3 缩聚反应的工业实施方法

11.4 案例：高性能纤维

11.5 高性能纤维——PBO

11.5.1 PBO及其纤维发展历史及现状

11.5.2 PBO树脂制备

11.5.3 PBO聚合动力学和机理

11.5.4 搅拌聚合釜传递特性和放大技术

11.5.5 PBO纤维纺丝技术

11.5.6 PBO纤维取向和分子排列

11.5.7 PBO纤维应用

参考文献

《高分子工程基础》对高分子工程的基本科学知识进行了深入浅出的论述，并对实验室的成果如何应用于工业化制备中的关键技术问题作了系统、全面的介绍。主要内容包括：聚合反应工程中聚合反应器的“三传”、“一反”［聚合反应器内质量传递、热量传递、动量传递和聚合反应动力学（扩散控制、动力学控制）］和聚合反应器放大（聚合反应器结构与设计）；聚烯烃工业实施；高分子成型加工的主要方法与基本原理；以聚对亚苯基苯并二唑纤维为例，从实验室单体合成、聚合物制备到规模化生产时聚合反应器设计、纤维制备等。
　　《高分子工程基础》可为从事高分子工程研究和生产的科研人员和工程技术人员提供有价值的参考，也可用作高等院校和科研院所高分子科学与材料专业研究生、高年级本科生的教学用书。