2025年合成橡膠原料考核試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.丁苯橡膠（SBR）生產(chǎn)中，主要聚合單體是（）。A.丁二烯與苯乙烯B.異戊二烯與苯乙烯C.丁二烯與丙烯腈D.異戊二烯與丙烯腈2.順丁橡膠（BR）合成中，采用的Ziegler-Natta催化劑體系通常包含（）。A.TiCl?-烷基鋁B.Ni(acac)?-三異丁基鋁-三氟化硼乙醚C.CoCl?-烷基鋁D.FeCl?-烷基鎂3.三元乙丙橡膠（EPDM）的第三單體常用（），以引入雙鍵便于硫化。A.乙烯B.丙烯C.乙叉降冰片烯（ENB）D.異戊二烯4.合成橡膠原料中，水分含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致聚合反應(yīng)（）。A.速率加快B.催化劑失活C.產(chǎn)物分子量增大D.支化度降低5.丁腈橡膠（NBR）的耐油性主要取決于（）。A.丙烯腈含量B.丁二烯含量C.分子量分布D.門尼粘度6.溶液聚合生產(chǎn)順丁橡膠時(shí)，常用的溶劑是（）。A.水B.苯C.環(huán)己烷D.甲醇7.合成橡膠原料中，“總?cè)矡N”指標(biāo)超標(biāo)的主要危害是（）。A.影響聚合反應(yīng)活性中心B.增加產(chǎn)品顏色C.降低硫化速度D.提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度8.氯丁橡膠（CR）的單體是（）。A.2-氯-1,3-丁二烯B.1-氯-1,3-丁二烯C.3-氯-1,3-丁二烯D.4-氯-1,3-丁二烯9.乳液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠時(shí)，乳化劑的主要作用是（）。A.調(diào)節(jié)分子量B.穩(wěn)定膠乳粒子C.提高反應(yīng)溫度D.降低單體沸點(diǎn)10.異戊橡膠（IR）與天然橡膠（NR）的主要差異在于（）。A.順式-1,4-結(jié)構(gòu)含量B.分子量大小C.灰分含量D.門尼粘度11.合成橡膠原料中，“過(guò)氧化物含量”超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致（）。A.聚合反應(yīng)誘導(dǎo)期延長(zhǎng)B.聚合物支化度降低C.單體自聚風(fēng)險(xiǎn)增加D.催化劑活性提高12.硅橡膠的主要單體是（）。A.二甲基二氯硅烷B.甲基乙烯基二氯硅烷C.八甲基環(huán)四硅氧烷（D4）D.四氯化硅13.氟橡膠（FKM）的耐候性主要源于（）。A.分子鏈中的氟原子B.高結(jié)晶度C.低分子量D.支化結(jié)構(gòu)14.合成橡膠原料中，“鐵離子含量”過(guò)高會(huì)導(dǎo)致（）。A.產(chǎn)品顏色發(fā)黃B.聚合速率減慢C.硫化時(shí)間縮短D.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高15.熱塑性彈性體（TPE）的原料通常包含（）。A.塑料相和橡膠相B.單一高聚物C.無(wú)機(jī)填料D.小分子增塑劑二、填空題（每空1分，共20分）1.合成橡膠生產(chǎn)中，常用的分子量調(diào)節(jié)劑是__________，其作用是通過(guò)鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)控制聚合物分子量。2.丁苯橡膠按聚合溫度分為__________（低溫乳聚）和__________（高溫乳聚）兩類。3.異戊橡膠的理想微觀結(jié)構(gòu)是順式-1,4-結(jié)構(gòu)含量≥__________%，接近天然橡膠。4.三元乙丙橡膠的硫化方式包括__________（需第三單體含雙鍵）和__________（通過(guò)過(guò)氧化物交聯(lián)）。5.合成橡膠原料中，“苯乙烯純度”指標(biāo)通常要求≥__________%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），雜質(zhì)主要包括乙苯、α-甲基苯乙烯等。6.溶液聚合生產(chǎn)順丁橡膠時(shí)，催化劑體系的陳化條件（如溫度、時(shí)間）會(huì)影響__________和__________。7.氯丁橡膠按分子量調(diào)節(jié)劑類型分為__________（使用硫黃調(diào)節(jié)）和__________（使用硫醇調(diào)節(jié)）。8.合成橡膠原料中，“丁二烯中炔烴”主要包括__________和__________，其含量過(guò)高會(huì)與催化劑反應(yīng)導(dǎo)致失活。9.硅橡膠的硫化方式包括__________（室溫硫化，RTV）和__________（高溫硫化，HTV）。10.丁腈橡膠的丙烯腈含量通常為__________%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），含量越高耐油性越好，但耐寒性下降。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述合成橡膠原料中“水分”的來(lái)源及控制方法。2.比較乳液聚合與溶液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠的工藝特點(diǎn)（至少列出4點(diǎn)）。3.分析異戊橡膠原料中“異戊二烯純度”對(duì)產(chǎn)品性能的影響。4.說(shuō)明三元乙丙橡膠第三單體（如ENB）的作用及選擇依據(jù)。5.列舉合成橡膠原料中需重點(diǎn)控制的5項(xiàng)雜質(zhì)指標(biāo)，并簡(jiǎn)述其危害。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某丁苯橡膠生產(chǎn)裝置采用乳液聚合法，單體配方為丁二烯（65份）、苯乙烯（35份），引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的0.5%。若日處理單體總量為200噸，計(jì)算每日引發(fā)劑用量（保留2位小數(shù)）。2.某順丁橡膠生產(chǎn)中，使用環(huán)己烷作溶劑，溶劑與單體質(zhì)量比為4:1。若反應(yīng)釜有效容積為50m3（環(huán)己烷密度0.78g/cm3，丁二烯密度0.62g/cm3），計(jì)算每次進(jìn)料的丁二烯質(zhì)量（保留整數(shù)）。五、綜合分析題（10分）某合成橡膠裝置近期出現(xiàn)產(chǎn)品門尼粘度偏低、分子量分布變寬的問(wèn)題，經(jīng)檢測(cè)原料丁二烯中“過(guò)氧化物含量”超標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)≤5ppm，實(shí)際檢測(cè)12ppm）。試分析過(guò)氧化物超標(biāo)與產(chǎn)品異常的關(guān)聯(lián)性，并提出3項(xiàng)改進(jìn)措施。答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.B3.C4.B5.A6.C7.A8.A9.B10.A11.C12.C13.A14.A15.A二、填空題1.叔十二碳硫醇（或叔丁基硫醇）2.SBR-1500（或低溫乳聚丁苯橡膠）；SBR-1000（或高溫乳聚丁苯橡膠）3.964.硫磺硫化；過(guò)氧化物硫化5.99.56.催化劑活性；聚合物微觀結(jié)構(gòu)（或順式含量）7.G型（硫黃調(diào)節(jié)型）；W型（非硫黃調(diào)節(jié)型/硫醇調(diào)節(jié)型）8.乙烯基乙炔；乙基乙炔9.室溫硫化；高溫硫化10.18-50（或18-50%）三、簡(jiǎn)答題1.來(lái)源：原料生產(chǎn)/儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中接觸空氣、設(shè)備密封不嚴(yán)、原料干燥不徹底等?？刂品椒ǎ涸线M(jìn)裝置前通過(guò)分子篩吸附、共沸蒸餾脫水；儲(chǔ)運(yùn)容器充氮?dú)獗Ｗo(hù)；定期檢測(cè)原料水分含量（如卡爾費(fèi)休法），超標(biāo)的原料需經(jīng)二次干燥處理。2.乳液聚合：以水為介質(zhì)，安全性高；需乳化劑穩(wěn)定膠乳，后處理需破乳、水洗；產(chǎn)物分子量高但分布寬；反應(yīng)溫度較低（如5℃低溫乳聚）。溶液聚合：以有機(jī)溶劑（如環(huán)己烷）為介質(zhì)，需溶劑回收系統(tǒng)；無(wú)需乳化劑，產(chǎn)物純度高；分子量調(diào)節(jié)更精準(zhǔn)；反應(yīng)溫度較高（如50-70℃）。3.異戊二烯純度低會(huì)引入雜質(zhì)（如環(huán)戊二烯、甲基乙炔）：①雜質(zhì)與催化劑反應(yīng)導(dǎo)致活性下降，需增加催化劑用量；②雜質(zhì)參與聚合形成支化或交聯(lián)結(jié)構(gòu)，降低順式-1,4-結(jié)構(gòu)含量，影響產(chǎn)品彈性和力學(xué)性能；③殘留雜質(zhì)可能導(dǎo)致產(chǎn)品老化加速（如雙鍵雜質(zhì)易氧化）。4.作用：引入可硫化的雙鍵（EPDM主鏈無(wú)雙鍵，需第三單體提供反應(yīng)位點(diǎn)），便于硫磺硫化。選擇依據(jù)：雙鍵反應(yīng)活性適中（過(guò)高易自聚，過(guò)低難硫化）；與乙烯、丙烯共聚性好；對(duì)橡膠耐老化性影響?。ㄈ鏓NB的雙鍵位于側(cè)鏈，主鏈仍保持飽和結(jié)構(gòu)）。5.①炔烴（如乙烯基乙炔）：與催化劑金屬中心配位，導(dǎo)致催化劑失活；②過(guò)氧化物：引發(fā)單體自聚，影響聚合可控性；③水分：與催化劑（如烷基鋁）反應(yīng)提供惰性產(chǎn)物，降低活性；④鐵離子：催化橡膠氧化降解，導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)黃、老化加速；⑤苯乙烯中二聚體：參與聚合形成支鏈，影響分子量分布。四、計(jì)算題1.單體總質(zhì)量=200噸=200×10?g引發(fā)劑用量=200×10?g×0.5%=1×10?g=1噸答：每日引發(fā)劑用量為1.00噸。2.設(shè)丁二烯質(zhì)量為m，則溶劑質(zhì)量=4m反應(yīng)釜體積=溶劑體積+單體體積=(4m/0.78)+(m/0.62)=50×10?cm3（50m3=50×10?cm3）計(jì)算：(4m/0.78)+(m/0.62)=5×10?通分計(jì)算得：m≈5.23×10?g=5230kg答：每次進(jìn)料丁二烯質(zhì)量約為5230kg。五、綜合分析題關(guān)聯(lián)性：過(guò)氧化物（如丁二烯過(guò)氧化物）在聚合體系中分解產(chǎn)生自由基，提前引發(fā)單體聚合（誘導(dǎo)期縮短）；同時(shí)，過(guò)氧化物作為額外引發(fā)劑，導(dǎo)致聚合速率加快，鏈終止反應(yīng)（偶合