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立式高黏度搅拌设备研究进展

化学工程 2025年第1期53卷 42-47页

作者：成文凯颜金钰李鏊凡王嘉骏冯连芳江苏瑞亚搅拌科技有限公司无锡市高效智能搅拌装备重点实验室江苏宜兴214261 浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

开发高效搅拌设备对于聚合工业中的过程强化至关重要。文中综述几种立式高黏度搅拌设备,包括单轴搅拌设备、双轴搅拌设备、三轴搅拌设备和无中心轴搅拌设备。指出高效搅拌设备是开发先进聚合工艺过程的关键,传统的搅拌设备可以进行有效... 详细信息

开发高效搅拌设备对于聚合工业中的过程强化至关重要。文中综述几种立式高黏度搅拌设备,包括单轴搅拌设备、双轴搅拌设备、三轴搅拌设备和无中心轴搅拌设备。指出高效搅拌设备是开发先进聚合工艺过程的关键,传统的搅拌设备可以进行有效组合来进行过程强化,具有优异混合性能、传热性能和自清洁性能的搅拌设备是主要的发展方向,实验和数值模拟相结合的方法是开发新型高效搅拌设备的主要方法和手段。

关键词：搅拌设备高黏度计算流体力学聚合物过程强化

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聚碳酸亚丙酯纤维的制备及其力学性能

高分子学报 2025年第1期56卷 145-151页

作者：虞卿磊张宇静许震张成建张兴宏浙江大学生物基运输燃料技术全国重点实验室杭州310058 浙江大学高分子合成与功能构造教育部重点实验室杭州310058 浙江大学高分子科学与工程学系杭州310058

聚碳酸亚丙酯(PPC)是由二氧化碳(CO_(2))与环氧丙烷(PO)交替共聚得到的一种可降解高分子材料,极具应用前景.然而,有关纯PPC纤维的制备及其性能方面的研究仍较少.本文工作采用湿法纺丝技术制备了PPC长丝,优选出PPC成纤效果最佳的纺丝溶... 详细信息

聚碳酸亚丙酯(PPC)是由二氧化碳(CO_(2))与环氧丙烷(PO)交替共聚得到的一种可降解高分子材料,极具应用前景.然而,有关纯PPC纤维的制备及其性能方面的研究仍较少.本文工作采用湿法纺丝技术制备了PPC长丝,优选出PPC成纤效果最佳的纺丝溶剂和凝固浴,并通过控制不同的后处理温度和牵伸倍数,研究了PPC长丝的纤维取向、热性能及其力学性能.研究结果表明,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,H_(2)O为凝固浴制备得到的PPC原纤性能最佳.PPC原纤经过后牵伸处理后得到具有高取向结构的PPC纤维长丝.其中,于45℃水浴拉伸400倍后得到的PPC长丝,拉伸强度可达201.9 MPa,断裂伸长率为36.4%,弹性模量可达2.9 GPa.本研究对拓宽PPC的应用领域具有积极的意义.

关键词：聚碳酸亚丙酯 CO_(2)聚合物湿法纺丝纤维取向力学性能

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生物制造技术在聚合物驱油应用中的研究进展

生物工程学报 2025年第1期41卷 148-172页

作者：周俊平潘琪露黄良刚詹侃汤恒金利群郑裕国浙江工业大学生物工程学院浙江杭州310014 手性化学生物制造国家与地方联合工程研究中心浙江杭州310014 浙江省生物有机合成重点实验室浙江杭州310014

我国原油对外依存度高,强化原油自给是保障国家能源稳定与持续发展的关键环节。三次采油技术特别是聚合物驱技术已在我国大型油田中实现了广泛应用,其可以在水驱基础上增加15%-20%的采收率。然而,目前广泛应用的驱油聚合物具有不耐温耐... 详细信息

我国原油对外依存度高,强化原油自给是保障国家能源稳定与持续发展的关键环节。三次采油技术特别是聚合物驱技术已在我国大型油田中实现了广泛应用,其可以在水驱基础上增加15%-20%的采收率。然而,目前广泛应用的驱油聚合物具有不耐温耐盐、单体合成路径复杂、不环保的问题,且聚合物驱后会造成油藏低渗层段孔隙堵塞、非均质性加剧、剩余油资源高度分散、注入井压力升高、注入介质低效循环等问题,制约了聚合物驱后老油田的后续采收。本文通过系统调研分析聚合物驱技术发展历史及现状,创新生物制造技术制备开发驱油聚合物及其单体或单体原料的生物合成技术,以及实现复合驱低成本生物基化学品原料的绿色生物制造,深入研究微生物发酵产物与聚合物驱技术之间的关联,结合微生物制备生物酶用于聚合物生产及聚合物驱后解堵以及微生物代谢产物生物表面活性剂、有机酸、有机醇、生物气、氨基酸等对聚合物驱和聚合物驱后提升油藏采收率的系统讨论分析,提出聚合物驱及聚合物驱后未来发展路径,为保证我国原油高产稳产提供了重要参考。

关键词：聚合物驱油生物制造丙烯酰胺基聚合物生物聚合物生物表面活性剂

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机器学习辅助高分子合成研究进展

科学通报 2025年第4期70卷 471-480页

作者：张泽熙蔡展翔张文彬吕华陈茂聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系上海200433 北京分子科学国家研究中心高分子化学与物理教育部重点实验室软物质科学与工程中心北京大学化学与分子工程学院北京100871

聚合物为人类社会生活发展提供了不可或缺的物质基础.在研发聚合物材料的过程中,庞大的结构空间、复杂的聚合机制为建立聚合物材料的构效关系带来重大挑战.机器学习有望突破高分子合成研究的传统范式,推进新型聚合物材料的化学创制,近... 详细信息

聚合物为人类社会生活发展提供了不可或缺的物质基础.在研发聚合物材料的过程中,庞大的结构空间、复杂的聚合机制为建立聚合物材料的构效关系带来重大挑战.机器学习有望突破高分子合成研究的传统范式,推进新型聚合物材料的化学创制,近年来成为了高分子化学家关注的前沿领域.机器学习技术实现了反应条件、化学结构、材料性能之间潜在关联的发掘,提高了对聚合反应空间的研究效率,为反应条件优化、链结构设计提供了系统性指导.数据驱动的生物大分子结构解析是多领域关注的焦点,机器学习助力实现了蛋白质结构预测的跨越式进步,迈入了生物大分子研究的新阶段.在此基础上,结合自动化技术,发展数智化合成,进一步降低试错成本,加速聚合物材料研发,推动理论知识发展.本文对机器学习在预测聚合物性能、设计聚合物结构与合成条件、生物大分子研究中取得的重要进展进行简要介绍与讨论.目前,机器学习辅助的高分子合成研究仍面临聚合物结构表示方法有限、高质量数据稀缺、自动化技术落地合成生产困难等挑战,亟须加大研究投入,深入开展跨学科研究,发展人工智能赋能的高分子合成,推动高端材料创新.

关键词：高分子合成机器学习人工智能聚合物生物大分子

聚丙烯酰胺-聚乙二醇-水体系相图及丙烯酰胺单体在两相中的分配

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高等学校化学学报 2005年第7期26卷 1348-1351,M008页

作者：单国荣曹志海黄志明翁志学浙江大学化学工程与生物工程学系化学工程联合国家重点实验室聚合反应工程实验室杭州310027

聚丙烯酰胺(PAAm)和聚乙二醇(PEG)两种水溶液混合时能形成双水相体系,其中上层为PEG富集相,下层为PAAm和PEG的混合相.用凝胶渗透色谱(GPC)法和浊度滴定法研究了PAAm-PEG-H2O双水相体系的相图,结果表明,随着PEG分子量的升高,体系的分相... 详细信息

聚丙烯酰胺(PAAm)和聚乙二醇(PEG)两种水溶液混合时能形成双水相体系,其中上层为PEG富集相,下层为PAAm和PEG的混合相.用凝胶渗透色谱(GPC)法和浊度滴定法研究了PAAm-PEG-H2O双水相体系的相图,结果表明,随着PEG分子量的升高,体系的分相浓度下降.在PAAm-PEG20000-H2O体系中,随着体系温度升高,分相浓度先下降后升高,55℃时分相浓度最低.丙烯酰胺(AAm)单体能在两相中发生相分配,分配系数随着PAAm浓度和平衡温度的增加而增大,随着PEG浓度的增加而下降.

关键词：相图聚丙烯酰胺聚乙二醇丙烯酰胺

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中空聚合物微球的制备——酸含量的影响

高校化学工程学报 2006年第5期20卷 792-797页

作者：白飞燕方仕江浙江大学化学工程与生物工程学系化学工程联合国家重点实验室聚合反应工程实验室浙江杭州310027

采用预乳化滴加工艺结合多段乳液聚合方法先制备聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸），聚（苯乙烯-甲基丙烯酸）核壳乳液，随后以碱／酸溶胀处理得到了单分散性优异且中空度为30％的中空聚合物微球。以动态光散射（DLS）、透射... 详细信息

采用预乳化滴加工艺结合多段乳液聚合方法先制备聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸），聚（苯乙烯-甲基丙烯酸）核壳乳液，随后以碱／酸溶胀处理得到了单分散性优异且中空度为30％的中空聚合物微球。以动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）和场发式扫描电子显微镜（FESEM）等对各阶段乳液聚合的胶粒大小和分布以及形态结构进行了表征。实验考察了种子酸含量对种子和核壳乳胶的特性以及中空聚合物微球形态的影响规律。结果表明，种子制备时的酸用量以30％-35％为宜，核壳胶粒中约85％的酸单元存在于核聚合物内部。另外，探讨了核壳胶粒在碱／酸溶胀处理过程中的中空形成机理。

关键词：中空聚合物微球预乳化滴加工艺多段乳液聚合碱/酸溶胀处理中空形态中空形成机理

丁二烯气相聚合产物分子量分布和粒径分布模型研究

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高校化学工程学报 2005年第5期19卷 642-647页

作者：杨伟孙建中周其云浙江大学化学工程与生物工程学系化学工程联合国家重点实验室聚合反应工程实验室浙江杭州310027

对非均相催化的丁二烯气相聚合,基于聚合物多层模型,考虑催化剂颗粒间活性位初始浓度和粒径分布对聚合物分子量分布和粒径分布的影响,建立了聚合物分子量分布和粒径分布的数学模型。模拟了反应温度、催化剂颗粒间活性位初始浓度和粒径... 详细信息

对非均相催化的丁二烯气相聚合,基于聚合物多层模型,考虑催化剂颗粒间活性位初始浓度和粒径分布对聚合物分子量分布和粒径分布的影响,建立了聚合物分子量分布和粒径分布的数学模型。模拟了反应温度、催化剂颗粒间活性位初始浓度和粒径分布等因素的影响,结果表明,随着温度升高,聚合物颗粒平均粒径变小,粒径分布变窄,聚合物分子量变小,分子量分布变宽;催化剂颗粒间的活性组分负载越均匀,聚合物分子量越大,分子量分布和粒径分布越窄;随着催化剂平均粒径变大,聚合物分子量变小,分子量分布变宽,不存在催化剂颗粒粒径分布和聚合物颗粒粒径分布间的复制现象。模型模拟结果与实验结果吻合较好,可用于预测丁二烯气相聚合产物的分子量、分子量分布和粒径分布。

关键词：丁二烯气相聚合模型化分子量分布粒径分布

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振荡操作制备双峰聚乙烯的模拟

化工学报 2006年第7期57卷 1682-1688页

作者：王靖岱濮亚俊阳永荣浙江大学化学工程与生物工程学系化学工程联合国家重点实验室浙江大学聚合反应工程实验室浙江杭州310027

以流化床乙烯气相聚合工艺为例,提出了通过控制聚合反应条件的振荡操作,在单一反应器内实现制备双峰分子量分布聚乙烯的新工艺.通过模拟计算,分别考察了氢气、乙烯、共聚单体进料速率和反应温度的振荡操作对聚乙烯分子量分布的影响.计... 详细信息

以流化床乙烯气相聚合工艺为例,提出了通过控制聚合反应条件的振荡操作,在单一反应器内实现制备双峰分子量分布聚乙烯的新工艺.通过模拟计算,分别考察了氢气、乙烯、共聚单体进料速率和反应温度的振荡操作对聚乙烯分子量分布的影响.计算结果表明,采取振荡操作后,聚乙烯树脂的分子量分布呈明显的双峰分布,表明在一个反应器里通过控制反应条件的振荡来制备双峰聚乙烯是可行的,而控制氢气进料速率的振荡操作是制备双峰聚乙烯最为有效的方法.

关键词：双峰聚乙烯氢气乙烯共聚单体反应温度操作条件振荡

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浆液法聚乙烯连续聚合过程中牌号过渡的优化

化工学报 2006年第11期57卷 2657-2663页

作者：王平王靖岱阳永荣浙江大学化学工程与生物工程学系化学工程联合国家重点实验室浙江大学聚合反应工程实验室浙江杭州310027

针对淤浆法乙烯聚合工艺串联生产过程,以切换时间最短和产生废料量最少为目标,对“反应釜-反应釜-造粒机”三者串联过程,建立了包括后处理过程在内的牌号切换优化模型.并利用迭代动态规划法对目标函数求解,得到各反应釜中聚合温度、氢... 详细信息

针对淤浆法乙烯聚合工艺串联生产过程,以切换时间最短和产生废料量最少为目标,对“反应釜-反应釜-造粒机”三者串联过程,建立了包括后处理过程在内的牌号切换优化模型.并利用迭代动态规划法对目标函数求解,得到各反应釜中聚合温度、氢气与乙烯单体浓度比([H2]/[C2])、共聚单体丁烯与乙烯单体浓度比([C4]/[C2])、催化剂进料流率4个操作变量和聚合物产品各性能指标的变化轨迹以及造粒机中聚合物熔融指数(MI)的变化轨迹.研究表明,聚合物的性能指标由反应过程和造粒过程共同决定.在目标函数中考虑造粒过程的影响后,能够有效抑制操作变量的剧烈变化,使其变化轨迹趋于平缓,保证切换生产过程的安全进行.

关键词：高密度聚乙烯淤浆法牌号切换优化连续聚合过程