聚合物脱挥

　　脱挥是一种从聚合物体系中脱除低分子量组分的工艺过程。《聚合物脱挥》是一本综合性的实用参考书，提供了极其丰富的资料。主要介绍了了解聚合物脱挥所必需的基本理论，阐述了聚合物脱挥过程的机理，并讨论了各种类型的有效脱挥设备。《聚合物脱挥》详细介绍了测定聚合物中挥发分的技术与仪器，列举了各种不同几何形状和种类的脱挥设备；阐述了聚合物溶液的热力学、溶剂在聚合物中的扩散及气泡的成核与增长机理；考查了各种聚合物的脱挥及其设备的工业应用情况，并给出了工程实例和计算方法；提供了残留单体及其他挥发分含量的测定方法；给出了有关蒸气压及聚合物溶剂相互作用参数的实用数据；以发展的观点，展望了溶剂在聚合物工业中的应用前景；列出了近十年来发表的有关聚合物脱挥的60余篇主要论文的文摘等，引用的文献多达600余篇，涉及的图表、方程式、插图和照片计675项。《聚合物脱挥》一书对塑料、复合材料等聚合物的合成及其加工工程技术人员，聚合物与材料科学工作者，高分子化学工作者及大中专毕业生而言，是一部在许多学科领域有价值的参考书。聚合物脱挥，即脱除聚合物中的小分子物质，是高分子材料加工生产过程中的重要工序。本书译自美国麻省理工学院化学工程系R.J.Albalak博士的经典著作，是本领域为数不多的作品的集大成者。书中详细介绍了测定聚合物中挥发分的技术与仪器，列举了各种不同几何形状和种类的脱挥设备；阐述了聚合物溶液的热力学、溶剂在聚合物中的扩散及气泡的成核与增长机理；考查了各种聚合物的脱挥及其设备的工业应用情况，并给出了工程实例和计算方法；提供了残留单体及其他挥发分含量的测定方法；给出了有关蒸气压及聚合物溶剂相互作用参数的实用数据；以发展的观点，展望了溶剂在聚合物工业中的应用前景；列出了近十年来发表的有关聚合物脱挥的60余篇主要论文的文摘等，引用的文献多达600余篇，涉及的图表、方程式、插图和照片计675项。本书对从事聚合物、塑料、复合材料、化合物生产及其加工的工程技术人员，聚合物与材料科学的科研工作者、大中专师生而言，是一部在许多学科领域有重要价值的参考书。

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目录
第1章绪言1
11引言1
12理论背景1
13脱挥机理和模型4
14脱挥设备5
符号说明6
参考文献7
第2章聚合物脱挥的热力学研究10
21聚合物的形态10
22链增长链断裂平衡：“最高温度”的含义10
23在低浓度下估算聚合物中挥发分的分压：推荐使用的方程和表列
数据12
24溶解于聚合物的挥发性混合物的热力学行为：FloryHuggins理论14
241晶格的定义14
242混合“构形”熵ΔS*的确定15
243混合焓：最简单的形态17
244FloryHuggins相关系数χ的初始定义18
245挥发分（溶剂）从混合自由能中获得的化学势18
246χ的测定：试验与理论的早期比较19
25与内聚能密度参数和溶解度参数相关的参数20
26反相气相色谱分析（气相液相色谱分析）22
符号说明23
参考文献25
第3章聚合物体系中的溶剂扩散27
31引言27
32自由体积理论28
33自由体积理论的应用30
34温度高于Tg时扩散系数的估算31
35温度高于Tg时聚合物溶剂体系扩散系数的定量表征38
36温度低于Tg时的溶剂痕量扩散41
37温度低于Tg时聚合物溶剂扩散的定性表征43
38结论43
符号说明45
参考文献47
第4章聚合物溶液中的气泡成核49
41引言49
42均相气泡成核理论49
4211980年以前的工作49
422最新的理论53
423聚合物体系的实验结果56
43非均相气泡成核60
431经典气泡成核理论61
432混合型气泡成核63
433实验结果64
434剪切速率对非均相气泡成核的影响64
435非经典气泡成核理论65
44气体聚合物体系物理性能的测定66
441表面张力67
442黏度68
443扩散系数70
符号说明71
参考文献74
第5章气泡增长的原理77
51引言77
52传质控制的气泡增长77
521理论背景77
522边界及初始条件78
523稳态扩散传质78
524非稳态扩散传质79
525增长速率79
526非稳态扩散和对流传质81
53黏性力控制的气泡增长83
54传质和黏性力共同控制的气泡增长86
55脱挥模型在实际应用中的局限性86
符号说明87
参考文献88
第6章起泡脱挥的基础研究90
61引言90
62强化泡沫分离93
621分离概述93
622真空起泡99
623夹带气体起泡108
63小结109
符号说明111
参考文献113
第7章用扫描电镜研究聚合物脱挥115
71引言115
72落条式脱挥116
721实验方法116
722结果与讨论118
73机理125
74超声波强化脱挥127
741实验方法127
742结果与讨论128
75排气挤出机研究129
751实验方法129
752结果与讨论130
符号说明135
参考文献135
第8章脱挥器概述137
81引言137
82过程原理139
821传质机理139
822传热限制143
823化学反应145
824多级操作和脱挥助剂146
83工业脱挥设备148
831静态设备148
832旋转设备151
833真空和冷凝系统173
84小结175
841工艺经济性175
842技术问题176
843放大176
844操作的可靠性177
符号说明178
参考文献179
第9章落条式脱挥182
91引言182
911概述182
912脱挥方式182
913过热度的最大化183
914操作指南184
915材质185
92基本的单级脱挥设计和操作185
921预热器185
922落条式脱挥器186
923熔体出料泵188
924挥发性添加剂188
925落条式脱挥器的性能188
93多级脱挥器188
94蒸气冷凝系统190
95操作过程设计191
951有多孔板熔体管道的单级落条式脱挥器191
952热熔体扩展表面192
953顶部安装预热器和熔体循环装置的FSD193
954层叠式多级落条式脱挥器194
96预热器的发展历程194
961装有静态混合元件的管线194
962壳体中有温度梯度的预热器194
963纵向具有熔体窄通道的预热器195
964有层叠式水平短通道的熔体预热器196
97与机械动力驱动装置的比较197
971优点197
972缺点197
98展望198
符号说明198
参考文献198
第10章狭缝脱挥200
101引言200
102单狭缝设备的模型202
1021动量传递204
1022传热207
1023传质208
1024边界条件与无量纲方程209
103流速下限211
104多狭缝脱挥：稳定性问题215
105结论219
符号说明219
参考文献222
第11章单螺杆挤出机脱挥224
111引言224
112历史背景225
113单螺杆挤出机的脱挥理论226
114用于放大的排气特征数228
115有汽提剂的起泡脱挥229
116单螺杆脱挥挤出机的设计与功能230
1161有后排气口的挤出机231
1162有前排气口的挤出机232
1163使用汽提剂的两级前排气挤出机234
117结论235
符号说明235
参考文献236
第12章同向旋转双螺杆挤出机脱挥237
121引言237
1211挥发分的危害237
1212挥发分的来源237
1213挥发分的迁移过程238
1214用作脱挥器的挤出机238
122同向旋转双螺杆挤出机238
1221几何结构与运动学240
1222同向旋转啮合挤出机的历史241
1223挤出机脱挥器241
123连续脱挥理论242
1231具有横向蒸发作用的轴向扩散模型243
1232液气分配行为对几何结构、操作及机械的敏感性244
1233设计效率246
1234ZSK挤出机中的气液界面248
124脱挥设备250
1241预浓缩器250
1242挤出机脱挥器的螺杆设计250
1243排气元件253
1244汽提剂的加入与混合255
125应用256
1251本体聚合的后处理脱挥器256
1252溶液聚合后处理脱挥器257
1253工程聚合物与复合材料259
126结束语259
符号说明260
参考文献261
第13章逆向旋转非啮合双螺杆挤出机脱挥262
131引言262
1311聚合物分离262
1312单相体系262
1313两相体系263
1314反应体系263
132 逆向旋转非啮合双螺杆挤出机的工艺原理263
1321双螺杆挤出机的类型263
1322螺杆设计原理263
1323流动方程（相对的螺旋片）265
1324混合266
1325分段分离267
1326增压排料269
1327停留时间分布269
1328放大注意事项270
133脱挥理论271
1331概述271
1332脱挥的流动环境272
1333传质机理272
1334高传质速率体系（Δp2σ/R）275
1335低传质速率体系（Δp2σ/R）278
134应用284
1341溶液脱挥284
1342胶乳的凝聚与干燥291
1343反应挤出（举例）296
1344附录——安全问题298
符号说明298
参考文献300
第14章聚合物脱挥的工业应用302
141引言302
142效率及平衡的方法303
143工业应用实例304
1431汽提305
1432热表面蒸发器306
1433相滗析308
1434挤出机脱挥310
144结束语312
1441扩散控制过程312
1442相变过程313
1443结论314
符号说明314
参考文献315
第15章苯乙烯系聚合物的单叶轮刮膜脱挥316
151引言316
152讨论317
1521理论317
1522实验319
153小结328
符号说明329
参考文献330
第16章聚氯乙烯的脱挥331
161引言331
162PVC生产过程中氯乙烯单体含量的控制331
1621PVC的生产331
1622降低残留氯乙烯单体含量332
1623氯乙烯单体在PVC中的扩散333
163悬浮PVC中的VCM汽提334
164乳液PVC的脱挥335
165回收的氯乙烯单体336
166SPVC的干燥336
167分析测试336
168政府颁布的标准337
符号说明338
参考文献338
第17章纤维、胶乳和颗粒的脱挥340
171引言340
172低于和接近Tg时的吸附平衡341
1721平衡溶解度参数的测定341
1722橡胶态聚合物中低活度气体的溶解度参数342
1723橡胶态聚合物中高活度气体和蒸气的溶解度参数344
1724双重模式的吸附作用345
1725通用吸附等温线349
173低于或接近Tg时的扩散351
1731实验方法352
1732简单模型353
1733非Fickian扩散区354
1734扩散系数和通量的估算356
174脱挥应用研究358
1741颗粒聚合物的沥滤358
1742胶乳汽提362
1743纤维的干燥366
1744颗粒干燥368
符号说明373
参考文献374
第18章溶剂在聚合物生产中的应用前景376
181环境及职业法规377
182食品容器及包装材料方面的应用379
183能量及溶剂成本380
184低固含量闪蒸脱挥382
185结论383
符号说明383
参考文献384
第19章聚合物中挥发分的分析385
191引言385
192气相色谱法386
1921挥发分386
1922仪器简介392
193紫外光谱仪397
1931挥发分397
1932仪器简介399
194极谱法401
1941挥发分401
1942仪器简介405
195高效液相色谱407
1951挥发分407
1952仪器简介409
196其他方法413
197顶空分析413
1971溶液顶空气相色谱法413
1972固体聚合物顶空分析法415
198吹扫和捕集法426
1981挥发分426
1982仪器简介429
199水分的测定429
参考文献430
附录A常用溶剂和单体的蒸气压434
附录B聚合物溶剂相关系数454
附录C部分聚合物脱挥文摘465
索引483