聚合工職業(yè)技能鑒定試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20題）1.自由基聚合反應(yīng)中，引發(fā)劑的主要作用是（）。A.降低反應(yīng)活化能，產(chǎn)生自由基B.提高單體濃度C.調(diào)節(jié)聚合物分子量D.穩(wěn)定反應(yīng)體系溫度答案：A2.以下屬于縮聚反應(yīng)特征的是（）。A.反應(yīng)過程中無小分子副產(chǎn)物生成B.分子量隨反應(yīng)時(shí)間延長逐步增大C.單體轉(zhuǎn)化率瞬間接近100%D.反應(yīng)速率受單體濃度影響小答案：B3.乙烯高壓聚合生產(chǎn)低密度聚乙烯（LDPE）時(shí)，采用的聚合機(jī)理是（）。A.配位聚合B.陰離子聚合C.自由基聚合D.陽離子聚合答案：C4.聚合反應(yīng)釜的夾套主要用于（）。A.增加反應(yīng)釜機(jī)械強(qiáng)度B.通入熱媒或冷媒控制溫度C.防止物料泄漏D.監(jiān)測反應(yīng)壓力答案：B5.聚合過程中，若單體轉(zhuǎn)化率突然下降，可能的原因是（）。A.引發(fā)劑用量增加B.反應(yīng)溫度升高C.單體純度降低D.攪拌速率提高答案：C6.工業(yè)上生產(chǎn)聚氯乙烯（PVC）時(shí)，常用的聚合方法是（）。A.本體聚合B.溶液聚合C.懸浮聚合D.乳液聚合答案：C7.聚合反應(yīng)中，分子量調(diào)節(jié)劑（如硫醇）的作用是（）。A.提高反應(yīng)速率B.終止鏈增長，控制分子量C.增加聚合物支化度D.改善聚合物熱穩(wěn)定性答案：B8.以下不屬于聚合工藝安全控制參數(shù)的是（）。A.反應(yīng)釜內(nèi)氧含量B.攪拌電機(jī)電流C.單體儲(chǔ)存罐液位D.產(chǎn)品包裝重量答案：D9.高壓聚合反應(yīng)系統(tǒng)開車前，需用氮?dú)庵脫Q的主要目的是（）。A.提高系統(tǒng)壓力B.排除氧氣，防止爆燃C.干燥系統(tǒng)內(nèi)水分D.降低單體濃度答案：B10.聚合產(chǎn)物粘度過高時(shí)，可采取的調(diào)整措施是（）。A.降低反應(yīng)溫度B.增加引發(fā)劑用量C.減少分子量調(diào)節(jié)劑D.提高單體進(jìn)料速率答案：A11.懸浮聚合中，分散劑的主要作用是（）。A.促進(jìn)單體溶解B.穩(wěn)定單體液滴，防止聚并C.加速引發(fā)劑分解D.提高聚合物熱穩(wěn)定性答案：B12.聚合反應(yīng)放熱速率與撤熱速率不平衡時(shí)，最可能導(dǎo)致（）。A.聚合物分子量分布變窄B.反應(yīng)釜超溫超壓C.單體轉(zhuǎn)化率提高D.產(chǎn)品顏色變淺答案：B13.以下單體中，只能進(jìn)行自由基聚合的是（）。A.苯乙烯B.乙烯C.氯乙烯D.異丁烯答案：C14.聚合生產(chǎn)中，若發(fā)現(xiàn)反應(yīng)釜攪拌器停轉(zhuǎn)，應(yīng)立即（）。A.加大單體進(jìn)料量B.關(guān)閉引發(fā)劑進(jìn)料閥C.提高夾套溫度D.開啟備用電源答案：B15.衡量聚合反應(yīng)程度的關(guān)鍵指標(biāo)是（）。A.反應(yīng)時(shí)間B.單體轉(zhuǎn)化率C.產(chǎn)物密度D.攪拌速率答案：B16.乳液聚合的典型產(chǎn)物是（）。A.低密度聚乙烯B.丁苯橡膠C.尼龍66D.聚甲醛答案：B17.聚合工藝中，冷凝回流的主要目的是（）。A.回收未反應(yīng)單體B.提高反應(yīng)壓力C.降低引發(fā)劑濃度D.增加聚合物分子量答案：A18.以下屬于離子聚合特點(diǎn)的是（）。A.對雜質(zhì)不敏感B.反應(yīng)速率受溫度影響小C.聚合物分子量分布窄D.需在水相中進(jìn)行答案：C19.聚合反應(yīng)結(jié)束后，加入終止劑的作用是（）。A.中和體系酸性B.快速終止鏈增長反應(yīng)C.提高產(chǎn)物透明度D.降低反應(yīng)釜壓力答案：B20.工業(yè)生產(chǎn)聚丙烯（PP）時(shí)，通常采用的催化劑是（）。A.ZieglerNatta催化劑B.過硫酸鉀C.偶氮二異丁腈D.硫酸答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.聚合反應(yīng)的主要類型包括（）。A.自由基聚合B.離子聚合C.縮合聚合D.配位聚合答案：ABCD2.影響聚合產(chǎn)物分子量的因素有（）。A.引發(fā)劑濃度B.反應(yīng)溫度C.分子量調(diào)節(jié)劑用量D.單體純度答案：ABCD3.聚合工藝中，常用的溫度控制手段有（）。A.夾套通冷卻水B.內(nèi)盤管通冷凍鹽水C.氣相冷凝回流D.提高攪拌速率答案：ABC4.聚合反應(yīng)釜的安全附件包括（）。A.安全閥B.爆破片C.壓力表D.溫度計(jì)答案：ABCD5.懸浮聚合的主要組分包括（）。A.單體B.引發(fā)劑C.分散劑D.去離子水答案：ABCD6.聚合過程中，可能引發(fā)爆聚的原因有（）。A.引發(fā)劑過量加入B.冷卻系統(tǒng)故障C.單體濃度過高D.攪拌速率過快答案：ABC7.聚合產(chǎn)物需檢測的常規(guī)指標(biāo)有（）。A.分子量及分布B.熔融指數(shù)（MI）C.密度D.顏色答案：ABCD8.離子聚合的特點(diǎn)包括（）。A.反應(yīng)速率快B.對雜質(zhì)敏感C.聚合物結(jié)構(gòu)規(guī)整D.需嚴(yán)格無水無氧答案：BCD9.聚合系統(tǒng)停車后，需進(jìn)行的操作有（）。A.排空反應(yīng)釜內(nèi)物料B.清洗反應(yīng)釜內(nèi)壁C.關(guān)閉所有閥門D.檢查設(shè)備磨損情況答案：ABCD10.聚合工藝中，防止聚合物粘壁的措施有（）。A.控制反應(yīng)溫度均勻B.使用防粘壁劑C.提高攪拌轉(zhuǎn)速D.降低單體濃度答案：ABC三、填空題（每空1分，共15題）1.自由基聚合的三個(gè)基元反應(yīng)是鏈引發(fā)、鏈增長和__________。答案：鏈終止2.縮聚反應(yīng)的典型產(chǎn)物有聚酯、__________和聚酰胺等。答案：聚氨酯3.聚合反應(yīng)中，轉(zhuǎn)化率是指__________與初始單體量的比值。答案：已反應(yīng)的單體量4.工業(yè)上生產(chǎn)聚乙烯時(shí)，低密度聚乙烯（LDPE）采用__________聚合工藝，高密度聚乙烯（HDPE）采用__________聚合工藝。答案：高壓自由基；低壓配位5.懸浮聚合中，分散劑分為水溶性高分子和__________兩類。答案：無機(jī)粉末6.聚合反應(yīng)釜的攪拌器類型主要有槳式、__________和錨式等。答案：推進(jìn)式7.引發(fā)劑的分解速率常數(shù)隨溫度升高而__________（填“增大”或“減小”）。答案：增大8.乳液聚合的三個(gè)階段是乳膠粒形成期、__________和降速期。答案：恒速期9.聚合工藝中，常用的分子量調(diào)節(jié)劑是__________（舉一例）。答案：十二硫醇10.聚合反應(yīng)的熱效應(yīng)類型為__________（填“吸熱”或“放熱”）。答案：放熱11.離子聚合分為陽離子聚合和__________兩類。答案：陰離子聚合12.聚合產(chǎn)物的分子量分布越窄，說明聚合反應(yīng)的__________越好。答案：可控性13.聚合系統(tǒng)開車前，需用氮?dú)庵脫Q至氧含量低于__________（體積分?jǐn)?shù)）。答案：0.5%14.聚氯乙烯（PVC）的單體是__________。答案：氯乙烯15.配位聚合的催化劑通常由主催化劑和__________組成。答案：助催化劑四、簡答題（每題5分，共5題）1.簡述自由基聚合與縮聚反應(yīng)的主要區(qū)別。答案：自由基聚合屬于鏈?zhǔn)骄酆?，反?yīng)分為鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止三步，單體轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間迅速提高，分子量初期即達(dá)到較高值；縮聚反應(yīng)屬于逐步聚合，反應(yīng)通過官能團(tuán)間的逐步縮合進(jìn)行，分子量隨反應(yīng)時(shí)間延長逐步增大，單體轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間緩慢增加，且常伴隨小分子副產(chǎn)物（如水、醇）生成。2.聚合反應(yīng)中，溫度控制的重要性體現(xiàn)在哪些方面？答案：溫度影響引發(fā)劑分解速率（溫度升高，分解加快，反應(yīng)速率提高）；影響鏈增長與鏈終止的競爭（溫度過高可能導(dǎo)致鏈轉(zhuǎn)移加劇，分子量降低）；影響聚合物結(jié)構(gòu)（如支化度、結(jié)晶度）；溫度過高可能導(dǎo)致爆聚或設(shè)備超壓，威脅安全；溫度過低可能導(dǎo)致反應(yīng)速率過慢，生產(chǎn)效率下降。3.懸浮聚合中，分散劑的作用原理是什么？常用分散劑有哪些類型？答案：分散劑通過降低單體液滴與水相的界面張力，在液滴表面形成保護(hù)膜，防止液滴聚并。常用分散劑包括水溶性高分子（如聚乙烯醇、明膠）和無機(jī)粉末（如碳酸鈣、硫酸鋇）。4.聚合反應(yīng)釜攪拌器的主要作用有哪些？答案：促進(jìn)單體、引發(fā)劑等物料均勻混合，避免局部濃度過高；強(qiáng)化傳熱，使反應(yīng)熱均勻傳遞至夾套或內(nèi)盤管，防止局部過熱；維持懸浮聚合中單體液滴的分散狀態(tài)，防止沉降或聚并；促進(jìn)氣相單體（如乙烯）在液相中的溶解，提高反應(yīng)效率。5.聚合生產(chǎn)中，若發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物分子量低于工藝要求，可能的原因及調(diào)整措施有哪些？答案：可能原因：引發(fā)劑用量過多（鏈終止速率加快）；分子量調(diào)節(jié)劑（如硫醇）用量過大；反應(yīng)溫度過高（鏈轉(zhuǎn)移加劇）；單體純度低（雜質(zhì)作為鏈終止劑）。調(diào)整措施：減少引發(fā)劑進(jìn)料量；降低分子量調(diào)節(jié)劑用量；適當(dāng)降低反應(yīng)溫度；檢查單體純度，更換高純度單體。五、應(yīng)用題（共3題，第1題8分，第2題7分，第3題10分，共25分）1.計(jì)算分析題：某自由基聚合反應(yīng)中，初始單體濃度為5mol/L，反應(yīng)2小時(shí)后，剩余單體濃度為1mol/L。已知反應(yīng)為均相聚合，且鏈終止為雙基偶合終止。（1）計(jì)算單體轉(zhuǎn)化率；（2）若引發(fā)劑濃度增加1倍，其他條件不變，推測聚合物數(shù)均分子量的變化趨勢，并說明原因。答案：（1）轉(zhuǎn)化率=（初始濃度剩余濃度）/初始濃度×100%=（51）/5×100%=80%。（2）數(shù)均分子量降低。自由基聚合中，數(shù)均分子量與引發(fā)劑濃度的平方根成反比（公式：\(\overline{X_n}\propto\frac{1}{\sqrt{[I]}}\)）。引發(fā)劑濃度增加1倍，鏈自由基生成速率加快，鏈終止頻率提高，平均鏈長縮短，因此數(shù)均分子量降低。2.故障分析題：某懸浮聚合生產(chǎn)PVC裝置，開車后發(fā)現(xiàn)反應(yīng)釜內(nèi)物料出現(xiàn)嚴(yán)重聚并，顆粒粒徑遠(yuǎn)大于工藝要求。試分析可能原因及處理措施。答案：可能原因：（1）分散劑用量不足或分散劑失效（如聚乙烯醇水解度不符），無法有效穩(wěn)定單體液滴；（2）攪拌速率過低，無法將單體分散成細(xì)小液滴；（3）反應(yīng)溫度波動(dòng)大（如升溫過快），導(dǎo)致液滴表面分散劑膜破壞；（4）去離子水質(zhì)量差（如含雜質(zhì)離子），中和分散劑電荷，降低保護(hù)作用。處理措施：（1）補(bǔ)加適量分散劑，檢查分散劑型號及質(zhì)量；（2）提高攪拌轉(zhuǎn)速至工藝設(shè)定值；（3）穩(wěn)定反應(yīng)溫度，控制升溫速率；（4）更換去離子水，檢測電導(dǎo)率是否符合要求（通常需＜10μS/cm）。3.綜合應(yīng)用題：某高壓聚乙烯（LDPE）生產(chǎn)裝置，采用管式反應(yīng)器，以氧氣為引發(fā)劑，反應(yīng)壓力200MPa，溫度280℃。生產(chǎn)過程中，反應(yīng)器出口物料溫度突然升至320℃，壓力升至220MPa，同時(shí)聚合物熔融指數(shù)（MI）顯著升高。（1）分析異常原因；（2）提出應(yīng)急處理措施；（3）說明熔融指數(shù)升高反映的聚合物性能變化。答案：（1）異常原因：可能是引發(fā)劑（氧氣）進(jìn)料量突然增加，導(dǎo)致鏈引發(fā)速率加快，反應(yīng)放熱加劇，溫度失控；或冷卻系統(tǒng)故障（如高壓冷卻水流量降低），撤熱能力不足，引發(fā)爆聚；溫度升高會(huì)加劇鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)（如向大分子轉(zhuǎn)移），導(dǎo)致聚合物支化度增加，分子