《聚合物合成原理及工艺学》教学大纲

《聚合物合成原理及工艺学》教学大纲

一、课程基本信息课程号课程中文名称聚合物合成原理及工艺学Principle andTechnology of学分课程英文名称3Polymer Synthesis总学时周学时上课周数48413课程属性必修课口选修课0□公共基础课口通识模块课口学科基础课课程类别专业核心课口专业选修课口实践教育课程0面向对象高分子材料与工程专业，三年级本科生先修课程高分子化学，高分子物理，化工原理课程负责人吴锦荣开课单位高分子科学与工程学院执笔人郑静审核人冉蓉执行时间

2018.1

二、课程简介中文课程简介

1.“聚合物合成原理及工艺学”是高分子材料与工程专业的本科学生继有机化学、化工原理、高分子物理、高分子化学等专业基础课以后所开设的一门专业主干课程本课程以三大合成材料及精细和功能高分子材料的工业生产为模型，以聚合物的分子设计与合成一结构控制—隹能控制贯穿整个课程的始终，集中介绍了工业生产的重考勤及学习态度评分标准:

1.标准描述得分约次及其上签到（优）15100-90约12次左右签到89〜80（良）约9次左右签到79〜70（中）约6次左右签到69〜60（及格）次以下签到（不及格）660平时作业评分标准

2.每次作业均有计分要求，按完成作业正确度计算百分值，最终作业成绩按所有作业总成绩除以总的作业次数标准描述得分作业成绩平均分在90〜100100-90（优）作业成绩平均分在（良）80〜8989〜80作业成绩平均分在（中）70〜7979〜70作业成绩平均分在（及格）60〜6969〜60作业成绩平均分在（不及格）6060期末考试评分标准试卷评分标准详见每学期“聚合我合成原理及工艺

3.学试卷参考答案及评分标准”

七、教材与教学资源

（一）教材聚合物合成工艺学，宁春花等编，化工出版社，第二版

2020.3

（二）参考书《聚合物合物合成原理及工艺学》李克友，张菊华，向福如主编,科学出

[1]版社，1991《高聚物合成工艺学》，赵进修订，赵德仁，张蔚盛编，化学工业出版

[2]社，第三版

2018.9

（三）其他教学资源（如在线学习平台、视频资源等）教学录像，生产工厂图片和录像，生产工厂技术资料要品种的生产工艺技术,合成高分子材料的新方法；各种聚合方法进行工业化生产的特点、配方原理、流程组织原理和典型工业生产过程、聚合反应的基本化工单元及典型生产设备；不同实施方法中，关键设备的选用，传热传质和分离提纯的有效措施，最能体现工艺意图的设备组合，获得预定性能和结构的聚合物生产的工艺方法和工艺技术本课程旨在培养学生的工程意识，使其熟悉工业合成高分子材料的一般过程，掌握工业生产高聚物的技能技巧，具备从事高分子材料工业化生产和开发新型高分子材料的能力，是高分子材料与工程专业学生必不可少的重要知识板块英文课程简介

2.Principle and technology of polymer synthesisnis amajor courseforundergraduate students majoring in polymer materials and engineeringafter theprofessionalbasic coursesof organicchemistry,chemical engineeringprinciple,polymer physics,polymer chemistry,etc.This coursetakes the industrialproduction ofthree majorsynthetic materialsand fineand functionalpolymermaterials asthe model,and teachesthe moleculardesign andsynthesis,structurecontrol andperformance controlof polymersthroughout thewhole course.Thiscourse focuson theproduction technologyof importantindustrial productsandnew methodsfor synthesizingpolymer materials,involving formulationprinciples,process organizationprinciples,typical industrial productionprocesses,basic chemicalunits andtypical productionequipment ofvariouspolymerization methodsfor industrialproduction.This coursealso includesthe selectionof keyequipment,effective measuresofheat andmass transfer,separation andpurification indifferent implementationmethods,equipment combinationthat canbest reflectthe processintention,andprocess methodandtechnologyfor production ofpolymerwith predeterminedperformanceand structure.This courseaims tocultivate students1engineeringawareness,make themfamiliar withthe generalprocess ofindustrial synthesisofpolymer materials,master theskills ofindustrialproductionof polymers,andhave theability toengage intheindustrialproductionofpolymer materialsanddevelop newpolymer materials.It isan essentialand importantknowledgeplatform forstudentsmajoringinpolymermaterialsandengineering.

三、课程目标及其对毕业要求的支撑

（一）课程目标课程目标培养学生的工程意识，具有工科思维，能将理论学习知识1:和实际应用结合起来，能解决简单的本专业工艺生产上的实际问题课程目标熟悉工业合成高分子材料的一般过程，掌握工业生产常2见高聚物材料的技能技巧能看懂高聚合合成生产工业中流程，设备等相关图纸，能根据基本的技术手册从事高分子合成领域相关工作课程目标具备从事高分子材料工业化生产和开发新型高分子材料的3能力，能初步进行高分子材料基本的流程设计，配方设计和设备选择，能根据生产情况和产品性能调整工艺参数

（二）课程教学方法对课程目标的支撑课程教学方法课程目标课程目标课程目标123课堂理论/实验教学互动探究课外作业拓展学习线上线下考核评价

（三）课程目标对毕业要求的支撑课程目标毕业要求毕业要求指标点123•••毕业要求能够对高分子材料22毕业要求.问2制备、加工及应用等方面的复杂

0.

30.

50.2题分析工程问题进行提炼、分析，判断关键技术问题毕业要求

3.设毕业要求

3.1能够针对高分子材料合成与制备的工程问题，能够计/开发解决方

0.

50.5设计合理的解决方案，设计满足案特定需求的系统和工艺流程毕业要求n.毕业要求

11.2了解高分子材

1.0项目管理料工程及产品全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题课程教学内容第一章高分子合成原理及工艺学绪论（2学时）以高分子材料发展的历史沿革和最新发展趋势的介绍，激发学生的学习热情，进行学习本课程的动员；再通过介绍高分子工业合成的一般过程，使学生获得对本课程的主要教学内容和课程组织方式的整体概念在此基础上提出对各知识点不同层次的要求难点在于一开始就讲述合成高分子生产的主要过程，学生可能难于完全理解消化

1.高分子合成工业的历史沿革和发展趋势

2.工业合成高分子的一般过程（重点）

3.本课程对不同知识点的具体要求第二章生产单体的原料路线（3学时）本章主要介绍从石油，煤炭和农副产品制备高分子原料的主要技术路线，目的是使学生系统了解从自然资源获取工业高分子合成原料的生产过程，了解来自不同原料路线的单体或其它化学品的特性由于石油化工路线是目前合成高分子工业的单体和溶剂等原料的主要来源，因此石油裂解制烯垃的原理方法与主要工艺流程设计，是本章教学重点

1.石油化工原料路线（重点）

2.二.煤炭原料路线

3.三.农副产品及天然气路线第三章自由基聚合工艺基础和本体聚合工艺（6学时）以目前本体聚合工业化产品的生产过程为例，从自由基引发剂的选择开始，解析本体聚合工业化生产中采取不同措施实现本体聚合工业生产的配方原理，技术方法及设备组合目的是为了让学生了解工业生产中本体聚合的实施技术，掌握以自由基本体聚合实现高分子树脂合成的方法，技术和调控产品质量的主要因素高压聚乙烯的工业合成是本体聚合解决聚合物散热难题的典型范例，结合其它方法如氯乙烯聚合中引发剂半衰期控制，甲基丙烯酸甲酯的分段熔融聚合，讲述工业上本体聚合解决反应热的控制，使本体聚合反应平稳进行，是教学重点

1.工业生产中引发剂的选择原则

2.工业实施本体聚合的特点及难点

3.气相法本体聚合一高压聚乙烯的生产工艺（重点，难点）

4.非均相本体聚合一聚氯乙烯的本体聚合生产工艺

5.熔融本体聚合和本体浇铸聚合一聚苯乙烯和有机玻璃的生产工艺第四章自由基悬浮聚合生产工艺（6学时）以PVC和PSt等均相和非均相悬浮体系的聚合生产工艺为范例讲述悬浮聚合的工业化生产过程，并结合工艺技术讲述主要设备的组合原理及方式及聚合反应条件对产品质量的影响本章的目的是使学生掌握采用自由基悬浮聚合的原理进行高分子合成工业的配方设计，流程设计，生产设备组合及影响产品质量的工艺因素，掌握聚合反应釜散热方式，搅拌器形状、安装方式及搅拌速度，以及干燥原理和树脂干燥设备的选型和组合应用的原理及原则本章的重点是PVC的生产工艺技术

1.悬浮聚合的特点、成粒机理与树脂粒子形态的控制

2.悬浮聚合的物系组成，悬浮剂的类型、结构与性质

3.悬浮聚合的工艺流程和工艺控制因素*

4.水溶性高分子化合物作悬浮剂的氯乙烯非均相聚合工艺（重点，难点）

5.无机化合物作悬浮剂的苯乙烯悬浮聚合工艺第五章自由基乳液聚合生产工艺（6学时）本章以自由基乳液聚合中的连续聚合和间歇聚合为例，讲述乳液聚合的工业生产过程要求学生掌握自由基乳液聚合的配方原理，流程组织原理及相应的生产设备组合；闪蒸和汽提等脱单体的技术的实施方法，工业上乳聚橡胶的后处理以及干燥的原理和方法由于采用连续聚合低温反应生产丁苯橡胶，工业生产过程非常经典，怎样让学生掌握聚合一分离一后处理过程的流程组织原理和设备组合原理，闪蒸，汽提及破乳，分离-干燥在分离和后处理中的应用，是教学重点与难点

1.采用乳液聚合实施工业生产的特点、乳化剂的类型及工业生产中选择乳化剂的原则

2.乳状液的稳定与破乳原理在乳液聚合工业生产中的应用

3.低温乳液聚合生产工艺-丁苯橡胶的生产及工艺影响因素（重点，难点）

4.高温乳液聚合-ABS的生产

5.精细化工产品聚丙烯酸酯共聚乳液的生产工艺第六章自由基溶液聚合生产工艺（4学时）聚丙烯庸纤维的分子设计及在两种工业方法中的实施，是本章的主要内容本章要求学生掌握工业合成高分子中选择溶剂的基本原则；均相溶液和非均相溶液的聚合生产工艺技术，深入理解不同溶液聚合法之间的异同对工艺意图得到很好实现的反应设备的组合及分离过程中闪蒸装置的特殊设计的清楚讲述是本章的难点

1.溶剂对聚合反应的作用及工业上选择溶剂的原则

2.丙烯般的均相溶液聚合生产工艺（重点，难点）

3.丙烯脂的水相沉淀聚合生产工艺（难点）

4.醋酸乙烯溶液聚合及聚乙烯醇的生产第七章配位聚合生产工艺（5学时）高效催化剂是工业制造聚烯妙的新发展，也是Z-N催化剂甚至茂金属催化剂实现规模化工业生产的关键技术本章以高效催化剂为切入点，以气相本体法,液相本体法和溶液聚合法，特别是兰化公司液相本体-气相本体联用等生产聚烯煌的现行技术为范列，系统解析其配方和流程设计原理，设备组合原理以及生产工艺因素对聚烯母的结构性能的影响规律本章要求学生理解高效催化剂在高分子合成工业中的重要意义，了解掌握高效催化剂的组成、各组成的功用及制备方法；掌握液相本体，气相本体，液气联等先进生产方法制备聚丙烯的合成工艺技术；理解不同方法之间的异同以及影响聚烯炫质量的工艺因素；了解淤浆法聚丙烯的合成工艺本章内容丰富，技术先进，其中液气联用本体法制备聚丙烯的合成工艺是教学重点

1.高效催化剂的组成、性质及制备

2.催化剂和高效催化剂在聚烯炫生产中的作用

3.液相本体-气相本体联用制备聚丙烯（重点，难点）

4.气相流化床法高密度聚乙烯的生产工艺第八章离子型聚合生产工艺（2学时）本章的目的是使学生了解由阴离子聚合和阳离子聚合生产工艺通过溶液聚合法制备热塑性弹性体和橡胶的生产工艺技术，解析列管式反应器，三步加料聚合，干法/湿法脱气塔等的工作原理重点讲述超低温聚合在列管式反应器中制备丁基橡胶，利用阴离子聚合动力学链无终止的特点制备SBS从而保证聚合物合成原理及工艺学覆盖所有连锁聚合大品种的经典工业制造技术

1.阳离子聚合与丁基橡胶的生产工艺

2.阴离子聚合与SBS热塑性弹性体的生产工艺第九章线性缩聚高聚物的生产工艺（5学时）简要介绍线性缩聚的发展，定义及分类，线性缩聚的品种及特点，在此基础上，以涤纶树脂生产实例为模型，解析熔融缩聚反应特点、影响因素及实施工艺使学生对熔融缩聚的影响因素和工艺措施有较系统、深刻的理解要点

1.缩聚反应的特点及分类

2.缩聚反应工业上的主要实施方法

3.熔融缩聚的反应特点、影响因素及生产工艺

4.涤纶树脂的生产工艺（重点，难点）第十章体型缩聚高聚物的生产工艺（4学时）本章以热塑性和热固性酚醛树脂，不饱和聚酯以及环氧树脂等典型体型缩聚的生产及其应用为模型，讲述体型缩聚树脂剂的生产工艺由于学时数限制，以制备两种酚醛树脂的方法为重点，再以比较与其它品种体型缩聚方法的异同，以点带面，使学生掌握热固性树脂制备方法与结构与性能关系的基本规律，为树脂基复合材料的设计和应用奠定基础要点L体型缩聚的概念、分类、生产步骤和凝胶点预测

5.热塑性和热固性酚醛树脂的生产原理、工艺流程及影响因素三.（重点，难点）

6.酚醛层压塑料和压塑粉的生产工艺

7.不饱和聚酯和环氧树脂的生产工艺第十一章逐步加成聚合生产工艺（5学时）从原料出发，讲述聚氨酯材料的制备原理和主要方法，使学生全面了解聚氨酯材料的制备技术聚氨酯泡沫塑料的生产工艺是本章的重点要点

1.逐步加成聚合概念、类型及工业上的应用

2.异氟酸酯的化学反应

3.合成聚氨酯的主要原理

4.聚氨酯泡沫塑料生产工艺（重点，难点）

五、课程目标对应的教学内容课程目标对应本课程教学内容的第一章第十一章;1〜课程目标对应本课程教学内容的第一章~第十一章;2课程目标对应本课程教学内容的第一章第十一章3〜

六、考核方式及成绩评定标准

（一）课程考核方式课程考核包括五等部分，各部分的比例分别如下:序号考核方式所占成绩比例（％）对应课程目标考勤及学习态度110%1,2平时作业215%~20%1,2,3期中考试325%~30%1,2拓展论文410%1,3期末考试635%~40%1,2

（二）评分标准各项成绩构成评分标准如下:。