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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△S＊的确定15

2.4.3 混合焓：最简单的形态17

2.4.4 Flory-Huggins相关系数x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

2.4.6 x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x20

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

4.2.1 1980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

12.3.4 ZSK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（△p>>2σ/R）275

13.3.5 低传质速率体系（△p<<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

16.2 PVC生产过程中氯乙烯单体含量的控制331

16.2.1 PVC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

16.6 SPVC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