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高分子化学习题及解答

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第一章绪论

名词解释

高分子化合物(High Molecular Compound):所谓高分子化合物,系指那些由众多原子或

原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。

单体(Monomer):合成聚合物所用的-低分子的原料。如聚氯乙烯的单体为氯乙烯。

重复单元(Repeating Unit):在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单

元。如聚氯乙烯的重复单元为。

单体单元(Monomer Unit):结构单元与原料相比,除了电子结构变化外,其原子种类和各种原子的个数完全相同,这种结构单元又称为单体单元。

结构单元(Structural Unit):单体在大分子链中形成的单元。聚氯乙烯的结构单元为。

聚合度(DP、X n)(Degree of Polymerization) :衡量聚合物分子大小的指标。以重复单

元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以X n 表示。聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成,因此聚合度是一统计平均值。

聚合物分子量(Molecular Weight of Polymer):重复单元的分子量与重复单元数的乘积;

或结构单元数与结构单元分子量的乘积。

数均分子量(Number-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子数目平均

的统计平均分子量。,Ni :相应分子所占的数量分数。

重均分子量(Weight-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。,Wi :相应的分子所占的重量分数。

粘均分子量(Viscosity-average Molecular Weight):用粘度法测得的聚合物的分子量。

分子量分布(Molecular Weight Distribution, MWD ):由于高聚物一般由不同分子量的

同系物组成的混合物,因此它的分子量具有一定的分布,分子量分布一般有分布指数和分

子量分布曲线两种表示方法。

多分散性(Polydispersity):聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的

混合物,用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。分布指数(Distribution Index) :重均分子量与数均分子量的比值。即。用来表征分子量

分布的宽度或多分散性。

问答题

1.与低分子化合物比较,高分子化合物有何特征?

解:与低分子化合物相比,高分子化合物有以下主要特征:

(1)高分子化合物分子量很大,分子往往由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成;

(2)即使是一种“纯”的高分子化合物,它也是化学组成相同而分子量不等,结构不同的同系聚合物的混合物。它具有分子量和结构的多分散性;

(3)高分子化合物的分子有几种运动单元;

(4)高分子化合物的结构非常复杂,需用一次、二次和三次结构来描述它。一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排布。二次结构是指单个大分子链的构象或聚集态类型。三次结构是指形成复杂的高分子聚集体中大分子的排列情况。

2.何谓高分子化合物?何谓高分子材料?

解:高分子化合物是指由多种原子以相同的,多次重复的结构单元通过共价键连接起来的,分子量是104-106的大分子所组成的化合物。

高分子材料是指以高分子化合物为基本原料,加上适当助剂,经过一定加工制成的材料。

3.何谓高聚物?何谓低聚物?

解:物理化学性能不因分子量不同而变化的高分子化合物称为高聚物。反之,其物理和化学性能随分子量不同而变化的聚合物成为低聚物。但也有将分子量大于一万的聚合物称为高聚物,分子量小于一万的聚合物称为低聚物。

4.何谓重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度?

解:聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元(又称重复结构单元或链节)。构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原于组合称为结构单元。聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元。能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物称为单体。高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。

5.何谓分子量的多分散性?如何表示聚合物分子量的多分散性?试分析聚合物

分子量多分散性存在的原因。

解:聚合物是分子量不等的同系物的混合物,其分子量或聚合度是一平均值。这种分子量的不均一性称为分子量的多分散性。分子量多分散性可以用重均分子量和数均分子量的比值来表示。这一比值称为多分散指数,其符号为HI,即

分子量均一的聚合物其HI为1。HI越大则聚合物分子量的多分散程度

越大。分子量多分散性更确切的表示方法可用分子量分布曲线表示。以分子量为横坐标,以所含各种分子的重量或数量百分数为纵坐标,即得分子量的重量或数量分布曲线。分子量分布的宽窄将直接影响聚合物的加工和物理性能。聚合物分子量多分散性产生的原因主要由聚合物形成过程的统计特性所决定。

6. 聚合物的平均分子量有几种表示方法,写出其数学表达式。

解:(1)数均分子量

iMi N Mi

Wi Wi Ni NiMi Mn ~∑=∑∑=∑∑=

(2)重均分子量

iMi W NiMi

NiMi Wi WiMi Mw ~

2∑=∑∑=∑∑=

以上两式重N i W i

M

i

分别代表体系中i 聚体的分子数、重量和分子量。

∑N i

,∑W i

和∑M i

分别代表对分子量不等的所有分子,从i 等于1到无穷

作总和,N i

~和W

i

~分别代表i 聚体的分子分率和重量分率。 (3)粘均分子量

???

?

?

????

?

?

?∑+∑=∑∑=M N M N W M W M

i i a i i i

a i i a

a

v

1/1/1

式中a 是高分子稀溶液特性粘度-分子量关系式的系数,一般为0.5-0.9。

7. 数均分子量

M

n

和重均分子量

M

w

的物理意义是什么?试证明府

M

w

≥M n

解:数均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的分数与其相对应的分子量乘积的总和。

重均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的重量分数与其相对应的分子量乘积的总和。

设M i 为i 聚体的分子量,则()0~2

≥∑-N

M M i

n i

即 02~~~22

≥-+∑∑∑M

N

M N

M N M i

i

n i

n

i

i

亦即0≥?-?M M M M n n n w

故当M M n i ≡时,M M n w ≡,当M M n i ≠时,M M n w >。

8. 试写出下列单体得到链状高分子的重复单元的化学结构。

(1) α-甲基苯乙烯 (2) 偏二氰基乙烯

(3) α-氰基丙烯酸甲酯 (4) 双酚A+环氧氯丙烷

(5)对苯二甲酸+丁二醇

(6)己二胺+己二酸

解:⑴nCH2C(CH3

6H5

CH2C

CH3

C6H5

n

⑵nCH2C(CN)CH2C

CN

n

⑶nCH2C(CN)

3

CH2C

CN

COOCH3

n

OH+(n+2)CH2CHCH2Cl

C

CH3

CH3

(n+1)HO

CH2CHCH2O C

CH3

CH3OCH2CHCH2O C

CH3

CH3

OCH2CHCH2

(n+2)NaOH

+(n+2)NaCl+(n+2)H2O

nHOOC COOH+nHO(CH2)2OC COO(CH2)4O

n

+(2n-1)H2O

nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4NH(CH2)4NHCO(CH2)4CO+(2n-1)H2O

n

第二章缩聚与逐步聚合

名词解释

连锁聚合(Chain Polymerization):活性中心引发单体,迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心,根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。

逐步聚合(Step Polymerization):无活性中心,单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。

加聚反应(Addition Polymerization):即加成聚合反应,烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。

缩聚反应(Condensation Polymerization):即缩合聚合反应,单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。

线形缩聚(Linear Poly-codensation):在聚合反应过程中,如用2-2 或 2 官能度体系的单体作原料,随着聚合度逐步增加,最后形成高分子的聚合反应。线型缩聚形成的聚合物为线形缩聚物,如涤纶、尼龙等。

体形缩聚(Tri-dimensional Poly-condensation):参加反应的单体,至少有一种单体含有两个以上的官能团,反应中形成的大分子向三个方向增长,得到体型结构的聚合物的这类反应。

官能度(Functionality):一分子聚合反应原料中能参与反应的官能团数称为官能度。

平均官能度(Aver-Functionality) :单体混合物中每一个分子平均带有的官能团数。即单体所带有的全部官能团数除以单体总数

反应程度(Extent of Reaction):参加反应的官能团数占起始官能团数的分率。

转化率(Conversion)参加反应的反应物(单体)与起始反应物(单体)的物质的量的比值即为转化率。

凝胶化现象(Gelation Phenomena) 凝胶点(Gel Point):体型缩聚反应进行到一定程度时,体系粘度将急剧增大,迅速转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程,即出现凝胶化现象。此时的反应程度叫凝胶点。

结构预聚物(Structural Pre-polymer):具有特定的活性端基或侧基的预聚物称为结构预聚物。结构预聚物往往是线形低聚物,它本身不能进一步聚合或交联。

问答题

1.讨论下列两组反应物进行缩聚或环化反应的可能性。(m=2-10)

(1) H2N(CH2)m COOH (2) HO(CH2)2OH+HOOC(CH2)m COOH

解:(1)m=3、4时易形成环,其余主要进行缩聚反应,形成线性聚合物。

(2)该体系不易成环,主要生成线性聚合物。

2.解释下列名词

(1)均缩聚、混缩聚、共缩聚;

(2)平衡缩聚和非平衡缩聚;

(3)DP与X n;

(4)反应程度和转化率;

(5)平均官能度与摩尔系数;

解:(1)由一种单体进行的缩聚称为均缩聚。由两种皆不能独自缩聚的单体进行的缩聚称为混缩聚。由两种或两种以上单体进行的能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚。

(2)平衡缩聚通常指平衡常数小于103的缩聚反应。非平衡缩聚通常则指平衡常数大于103的缩聚反应或根本不可逆的缩聚反应。

(3)平均每一分子中的重复单元数称为DP。平均每一分子中的结构单元数称为X n。对均缩聚DP=X n,对混缩聚X n=2DP

(4)反应程度指反应了的官能团数与起始官能团数之比。转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比。

(5)平均官能度指反应体系中平均每一分子上带有的能参加反应的官能团 (活性中心)的数目。当量系数指起始两种官能团总数之比,其值小于或等于1。

3.为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程?

解:因缩聚反应本质是官能团之间得反应,只有官能团之间充分反应才能生成大分子,故用反应程度描述其反应过程。

4.缩聚反应平衡常数主要由何因素决定,试讨论在不同平衡常数范围内影响缩

聚物分子量的主要因素。

解:缩聚平衡常数主要由缩聚反应类型和反应温度决定。

缩聚平衡常数按其大小可分三类:

( l )平衡常数小,在10 以下的,低分子物在体系中残存量是影响分子量的主要因素。

( 2 )平衡常数大小居中,如为10 一103数量级的反应。低分子物残存量有一定影响。但影响分子量的主要因素还有原料非等物质量比和人为地将反应程度控制在某一范围。

( 3 )平衡常数在103以上的缩聚反应。影响分子量的主要因素是原料的非等物质量比和人为地控制的反应程度

5.在尼龙-6和尼龙-66生产中为什么要加入醋酸或己二酸作为分子量控制

剂?在涤纶数树脂生产中时采用什么措施控制分子量的?

解:尼龙-6和尼龙-66缩聚反应平衡常数较大。反应程度可达1。同时实际生产试尼龙-66是通过66盐的缩聚,因此尼龙-6和尼龙-66的缩聚反应在实际生产时不存在非等物质量的问题。这两个缩聚反应均可用加入醋酸或己二酸的端基封锁方法控制分子量。用这种方法控制分子量的优点是分子端基不再有进一步相互反应的能力,产物在以后加工过程中分子量不会进一步增大。

涤纶合成反应平衡常数较小,残余小分子分数是影响分子量的主要因素,因此只能通过控制乙二醇残压来控制P以达到控制分子量的目的。当达到预定分子量时,体系达到一定粘度,因此可通过搅拌马达电流变化判断终点。

计算题

1.聚酯化反应280℃时的平衡常数K =4.9,聚酰胺化反应260℃时平衡常数K =305,根据w

n Pn K

X =

,作出水含量(摩尔分数表示)与数均聚合度的关系图,并讨论分析其结果。 解:根据 w n Pn K X =和P

X n -=11

联立求解得:

2

1

41-+=

w n n K X (负值已经舍去) 所以对聚酯化反应有2

1

419.4-+=

w n n X 对聚酰胺反应有2

1

41305-+=

w n n X 对水含量赋值作图得:

50100150200250

300

n w (%)

聚酯 数均聚合 度

100200300400500600

聚酰 胺 数 均聚合 度

从图上可知,缩聚反应中水含量对数均分子量影响很大,特别是当平衡常数较小时,水含量对聚合度影响非常严重。要想获得较高的聚合度,例如200左右,就必须使残存的小分子副产物极低。而对于平衡常数较大的缩聚反应,要达到同样的聚合度,小分子副产物含量可适当高一些,亦即,对小分子副产物的排除可

适当放宽。

2.从对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中,共分出水18克,求产物的平均分子量和反应程度,设平衡常数K =4。

解:设分离出20g 水后,反应达到平衡的反应程度为p ,此时分子量为 。

起始官能团数: N 0 N 0 0 0 t 时刻官能团数:N 0(1-P) N 0(1-P) PN 0 N W 残留水分子数=生成的水分子数-排出的水分子数

18

W P N N 水0w -

=

0.5P 21818

=P 18N W P N N n 0

水0w w -=?--==

根据:

w pn K n X = P

X n -=

11 代入数据:

)5.0(4

-=P P n X

P

X n -=

11 解得:

4

.4771.0==n X P

数均分子量 4.4222

192

4.4=?=n M

3.生产尼龙-66,想获得数均分子量为13500的产品,采用己二酸过量的办法, 若使反应程度P 达到0.994,试求己二胺和己二酸的配料比。

n X COOH+

k OCO

+H 2O

-1

解:当己二酸过量时,尼龙-66的分子结构为

HO CO(CH 2)4CONH(CH 2)6NH CO(CH 2)4COOH n

112

114

结构单元的平均分子量M 0=(112+114)/2=113

118113

146

13500=-=

n X

当反应程度P = 0.994时,求r 值:

rp

r r

X n 211-++=

r

r r

994.0211118?-++=

己二胺和己二酸的配料比995.0=r

4.用145克(1mol )α,ω氨基庚酸合成尼龙-7时,加入0.01mol 的乙酸作为端基封锁剂,求尼龙-7的最大数均聚合度。 解: 解法1

9901.001

.011

=+=+=

c a a N N N r

当反应程度为1时,有最大数均聚合度

1011

9901.011

11=?-=-=

=rp DP X n 解法2

-NH 2官能团的摩尔数为1mol

-COOH 官能团的摩尔数为1+0.01=1.01mol 羧基过量。

9802.101

.012

1=+?=

f

当反应程度为1时,有最大数均聚合度

1019802

.1122

22=?-=-=

f P X n

5.等摩尔的二元醇和二元酸缩聚,另加1.5mol %醋酸,p =0.995或0.999时,聚酯的聚合度是多少?加1mol %醋酸时,结果如何?(醋酸mol %浓度以二元酸计) 解法1:设体系中二元酸或二元醇的起始官能团数为N a ,则其摩尔数为N a /2

则醋酸的摩尔数为1.5%·N a /2即为N c ,即外加酸的摩尔数

9852.0%

5.111

2

%5.122=+=

?

?+=

+=

∴a a a

c

a a

N N N N N N r

∴当P =0.995时

5.80995

.09852.029852.019852

.01211=??-++=-++=

rP r r X n

当P =0.999时

4.118999

.09852.029852.019852

.01211=??-++=-++=rP r r X n

当外加1mol %的醋酸时,2

%1a

c N N ?=

9901.0%

111

2%122=+=?

?+=+=∴a a a c a a N N N N N N r

当P =0.995时

5.100995.09901.029901.019901

.01211=??-++=-++=

rP r r X n

当P =0.999时

5.167999

.09901.029901.019901

.01211=??-++=-++=

rP r r X n

解法2:此题也可用q 来求解

015.02%5.122=?

?==

a

a

a

c

N N N N q

当P =0.995时

6.80)

995.01(2015.02

015.0)1(22=-++=-++=

P q q X n

当P =0.999时

4.118)

999.01(2015.02

015.0)1(22=-++=-++=

P q q X n

当外加1mol %的醋酸时,2

%1a

c N N ?

=

01.02%122=?

?==

a

a

a

c

N N N N q

当P =0.995时

5.100)

995.01(201.02

01.0)1(22=-?++=-++=

P q q X n

当P =0.999时

5.167)

999.01(201.02

01.0)1(22=-?++=-++=

P q q X n

解法3:设体系中二元酸或二元醇的起始官能团数为N a ,则其摩尔数为N a /2

则醋酸的摩尔数为1.5%·N a /2=0.0075N a , 显然,羧基过量,

9851.10075.02

22=++=

∴a a a a

N N N N f

当P =0.995时, 5.809851.1995.022

22=?-=-=

f P X n 当P =0.999时, 4.1189851

.1999.022

22=?-=-=

f P X n 当外加1mol %的醋酸时,9900.1005.02

22=++=

a a

a a

N N N N f

当P =0.995时, 2.1009900.1995.02222=?-=-=

f P X n 当P =0.999时, 8.1669900

.1999.022

22=?-=-=f P X n

6: 由1mol 丁二醇和1mol 己二酸合成数均分子量为5000的聚酯,

(1)两基团数完全相等,忽略端基对数均分子量的影响,求终止缩聚的反应程度P ;

(2)在缩聚过程中,如果有5mmol 的丁二醇脱水成乙烯而损失,求达到同样

反应程度时的数均分子量;

(3)如何补偿丁二醇脱水损失,才能获得同一数均分子量的缩聚物? (4)假定原始混合物中羟基的总浓度为2mol ,其中1.0%为醋酸,无其它因素影响两基团数比,求获得同一数均聚合度时所需的反应程度。 解:

(1)—[CO(CH 2)4COO(CH 2)4O]— M 0=(112+88)/2=100,

501005000

0===

M M X n n 由\9800.011

=?-=P P X n

(2)r=Na/Nb=2×(1-0.005) /(2×1)=0.995

445310053.4453

.449800

.0995.02995.01995

.012110=?=?==??-++=-++=

M X M rP r r X n n n (3)可排除小分子以提高P 或者补加单体来补偿丁二醇的脱水损失。 (4)依题意,醋酸羧基为2×1.0%=0.02mol 己二酸单体为(2-0.02)÷2=0.99mol ∴

9900.102

.0199.02

2=+++=

f

根据f P X n -=

22 代入数据9900

.122

53.44?-=P 解得P =0.9825

第三章自由基聚合

名词解释

活性种(Reactive Species):打开单体的π键,使链引发和增长的物质,活性种可以是自由基,也可以是阳离子和阴离子。

均裂(Homolysis):化合物共价键的断裂形式,均裂的结果,共价键上一对电子分属两个基团,使每个基团带有一个独电子,这个带独电子的基团呈中性,称为自由基。

异裂(Heterolysis):化合物共价键的断裂形式,异裂的结果,共价键上一对电子全部归属于其中一个基团,这个基团形成阴离子,而另一缺电子的基团,称为阳离子。

自由基聚合(Radical Polymerization):以自由基作为活性中心的连锁聚合。

离子聚合(Ionic Polymerization):活性中心为阴、阳离子的连锁聚合。

阳离子聚合(Cationic Polymerization):以阳离子作为活性中心的连锁聚合。

阴离子聚合(Anionic Polymerization):以阳离子作为活性中心的连锁聚合。

诱导效应(Induction Effect):单体的取代基的供电子、吸电子性。

共轭效应(Resonance Effect):共扼效应存在于共扼体系中,它是由于轨道相互交盖而引起共扼体系中各键上的电子云密度发生平均化的一种电子效应。共扼效应使体系的键长趋于平均化,体系能量降低,分子趋于稳定。可分为σ-π共轭、p-π共轭、π-π共轭、σ-p共轭。空间位阻效应(Steric Effect):由取代基的体积、数量、位置所引起的效应,它对单体聚合能力有显著的影响,但它不涉及对活性种的选择。

双基终止(Bi-radical Termination):链自由基的独电子与其它链自由基中的独电子或原子作用形成共价键的终止反应。

半衰期(Half Life):物质分解至起始浓度(计时起点浓度)一半时所需的时间。笼蔽效应(Cage Effect):在溶液聚合反应中,浓度较低的引发剂分子及其分解出的初级自由基始终处于含大量溶剂分子的高黏度聚合物溶液的包围之中,一部分初级自由基无法与单本分子接触而更容易发生向引发剂或溶剂的转移反应,从而使引发剂效率降低。

引发剂效率(Initiator Efficiency):引发聚合部分引发剂占引发剂分解消耗总量的分率称为引发剂效率。

转化率(Conversion):单体转化为聚合物的分率,等于转化为聚合物的单体量比去用去单体总量。

阻聚剂(Inhibitor):能够使每一自由基都终止,形成非自由基物质,或形成活性低、不足以再引发的自由基的试剂,它能使聚合完全停止。按机理可分为加成型阻聚剂(如苯醌等)、链转移型阻聚剂(如DPPH 等)和电荷转移型阻聚剂(如FeCl3 等)等。

缓聚剂(Retarder):能够使一部分自由基终止,聚合减慢的试剂。通常不出现诱导期。

自动加速现象(Auto-accelerative Phenomena):聚合中期随着聚合的进行,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。动力学链长(Kinetics Chain Length):每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数定义为动力学链长,动力学链在链转移反应中不终止。

链转移常数(Chain Transfer Constant):是链转移速率常数和增长速率常数之比,代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。

问答题

1.下列烯烃类单体适于何种机理聚合:自由基聚合,阳离子聚合或阴离子聚合,

并说明原因。

CH2CHCl

;CH2CHC6H5

CH2C(CH3)2

CH2CHCN

CF2CF2

;CH2C(CN)COOR

CH2CH CH CH2

CH2CH CH CH2

CH2C(CH3)COOR

解:CH2CHCl

适于自由基聚合,Cl原子是吸电子基团,也有共轭效应,

但均较弱。

CF2CF2

适合自由基聚合。F原子体积小,结构对称。

CH2CHC6H5

与CH2CH CH CH2

可进行自由基聚合,阳离子聚合以

及阴离子聚合。因为π共轭体系电子的容易极化和流动。

CH2CHCN

适合自由基聚合和阴离子聚合。-CN是强吸电子基团,并没有共轭效应。

CH2C(CH3)2

适合阳离子聚合。CH3为供电子基团,CH3于双键有超共轭效应。

CH2CCNCOOR

适合阴离子和自由基聚合,两个吸电子基并兼有共轭效应。

CH2CCH3COOR

适合自由基聚合和阴离子聚合。因为是1,1-二取代基,甲基体积小,COOR为吸电子基,甲基为供电子基,均有共轭效应。

2.判断下列单体能否通过自由基聚合形成高分子量聚合物,并说明理由。

(1) CH2C(C6H5)2

(2)

CH2CHOR

(3)

ClCH CHCl (4) CH2CHCH3

(5) CH2CCH3C2H5

(6)

CH3CH CHCH3

(7) CF2CFCl

(8)

CH2CCH3COOCH3

(9)

CH3CH CHCOOCH3

解:(1)

CH 2C(C 6H 5)2

不能通过自由基聚何形成高分子量聚合物。因为

取代基空间阻碍大,只能形成二聚体。

(2)CH 2CHOR

不能通过自由基聚何形成高分子量聚合物。因为OR 为供

电子基。

(3)ClCH CHCl

不能通过自由基聚何形成高分子量聚合物 。因为单体结

构对称,1,2-二取代造成较大空间阻碍。

(4),(5)

CH 2CHCH 3

CH 2CCH 3C 2H 5

均不能通过自由基聚合形成

高分子量聚合物。由于双键电荷密度大,不利于自由基的进攻,且易转移生成烯丙基型较稳定的自由基,难于再与丙烯等加成转变成较活泼的自由基,故得不到高聚物。

(6)

CH 3CH CHCH 3

不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。因为位

阻大,且易发生单体转移生成烯丙基稳定结构。

(7)

CF 2

CFCl

能通过自由基聚合形成高分子量聚合物,这是因为F 原子

体积很小,Cl 有弱吸电子作用。

(8)CH 2

CCH 3COOCH 3

能通过自由基聚合形成高分子量聚合物,由于是

1,1-二取代基,甲基体积小,均有共轭效应。

(9)

CH 3CH CHCOOCH 3

不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由

于是1,2-二取代基,空间阻碍大。

3. 总结烯类单体的聚合特征得到以下规律:

(1)能形成聚合物的 主要是乙烯,乙烯的一元取代物,乙烯的1,1-二元取代物。乙烯的1,2-二元取代物除个别以外一般不聚合。

(2)大部分烯类单体能按自由基机理聚合,只有少部分按离子型机理聚合 (3)有些单体可按自由基,阳离子和阴离子机理进行聚合。 请对以上情况加以分析说明。

解:在乙烯上如有1,2-二取代基的化合物(除取代基体积很小外),由于空间阻碍大均不能聚合。在乙烯上如有一个取代基,或两个1,1-二取代基(如取代基不过大),一般说来均能进行聚合,取代基的诱导和共轭效应能改变双键的电子云密度,对所形成的活性种的稳定性有影响,因此决定了单体对自由基聚合,阳离子聚合以及阴离子聚合的选择性。几乎所有取代基对自由基都有一定共轭稳定作用,因而一般带有吸电子基的单体或有共轭体系的单体均能进行自由基聚合。而带有强供电基团的单体或有1,1-两个弱供电基团的单体方能进行阳离子聚合。而带强吸电子基团的单体能进行阴离子聚合。π电子流动性大,易诱导极化的单体则可进行自由基聚合,阳离子聚合和阴离子聚合。

4. 写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式:

(1)偶氮二异庚腈 (2)过氧化十二酰(3)过氧化二碳酸二环己酯

(4)异丙苯过氧化氢 (5)过硫酸钾-亚硫酸氢钠 (6)过氧化氢-亚铁盐

(7)过氧化二苯甲酰-二甲基苯胺

请说明这些引发剂的引发活性和使用场合。

解:(1)偶氮二异庚腈

(CH 3)2CHCH 2CN NCCH 2CH(CH 3)CH 33

CH 33

(CH 3)2CHCH 2C + N 2

3

CH 3

(2)过氧化十二酰C 11H 2311H 2311H 23O

O

O

(3)过氧化二碳酸二环己酯

H

OCOOCO

O + 2CO 2

H

H O O

(4)异丙苯过氧化氢

COOH CH 3

CH 3

CO + OH CH 3CH 3

(5)过硫酸钾-亚硫酸氢钠

S 2O 32- + HSO -42-+SO 4- +HSO 3

(6)过氧化氢-亚铁盐

H 2O 2 + Fe 2+

-+ OH + Fe 3+

(7)过氧化二苯甲酰-二甲基苯胺

C 6H 56H 5+C 6H 5N

6H 52 +C 6H 5 CO +C 6H 5COOH

O O CH 3

CH 3CH 3

O

其中(1)至(4)为热分解型油溶性引发剂。其中,t 1/2 =10h 的温度依次为52℃,62℃,44℃,和133℃。(5)至(7)为氧化还原引发体系,均为高活性引发剂适用于本体聚合,悬浮聚合和溶液(有机溶剂)聚合。水溶性引发剂适用于水溶液和乳液聚合。

5. 解释为什么引发剂的活性顺序一般为:过氧化二碳酸酯类>过氧化二酰类 >

过氧化酯类>过氧化二烷基类

解:ROOR 、O RCOOR'、O O

、O O

均可看成是H 2O 2中H 被不

同基团取代候的产物。所连基团不同,过氧键牢固程度也不同。供电基团,立体阻碍大的基团以及能提高分解产物的自由基稳定性的基团的引入均有利于过氧

键的分解。

O RCOOCR

O

--+可看成是两个偶极,故有利于分解。过氧化碳酸酯又可看成是不稳定的碳酸的衍生物,所以稳定性更差,容易分解。

6. 过硫酸盐无论在受热,受光或受还原剂作用下均能产生SO 4-离子自由基。如

果需要随时调整反应速度或随时停止反应,应选择何种方式产生SO 4-自由基?如果工业上要求生产分子量很高的聚合物,聚合温度尽量低,则应选择何种方式产生这种自由基?

解:选用受光引发,停止光照或改变光强可以停止或调节反应速度。选用氧化还原引发体系,通过乳液聚合,可以在较低聚合温度下得到分子量高的聚合物 。

7. 在自由基聚合中,为什么聚合物链中单体单元大部分按头尾方式连接,且所

得的聚合物多为无规立构。

解:电子效应和位阻效应均有利于头尾键接,因而头尾和头头键接活化能差为34-42KJ/mol 。又因为链自由基是平面结构,在平面上下进攻的几率各为50%,因而d-和i-构型链节的形成和排布是无规的。

8. 解释引发效率,笼蔽效应(Cage effect )和诱导分解。

解:引发效率――它是指引发剂分解生成的自由基中能用于引发聚合的百分数。按此定义,只有笼蔽效应会影响引发效率。但许多情况下,在计算引发效率时并不对由于诱导分解造成的引发剂损失进行校正。把实际引发剂用量和起引发作用的引发剂量进行比较,所得的值称实际引发效率

笼蔽效应――由于初级自由基受溶剂分子包围,限制了自由基的扩散,导致初级自由基的偶合(或岐化)终止,使引发效率f 降低

诱导效应――它是指链自由基向引发剂的转移反应。原来的链自由基或简单自由基在形成稳定分子的同时,生成一个新的自由基。由于无偿的消耗了一个引发剂分子,故使实际引发效率降低。

9. 何谓动力学链长?何谓数均数均聚合度?影响动力学链长,数均聚合度以及

它们之间的关系的因素有哪些?

解:动力学链长v 是指每个活性中心自引发至终止平均所消耗的单体分子数。

数均聚合度n X 是指平均每个聚合物分子所包含的重复单元数 在稳态下t

p i

p R R R R v =

=

td to t R R R +=

∑++=

=

tr td to

p

p

n R R R R R X 2

所有生成大分子速度总

(1)对于不容易发生单体,引发剂等转移的聚合物体系 因为∑+<

tr R R R 2

所以td tc

p n R R R X +?

2

如果活性链均为偶合终止,则v X n 2= 如果活性链均为岐化终止,则v X n = 如果这两种终止方式兼而有之,则D C v X n +=

2

式中C,D 分别为偶合,岐化各占的分数

(1) 对于容易发生单体,引发剂或溶剂转移的聚合体系,有以下

关系

][][][][)(11M S C M I C C Xn Xn S I M k

+++=

k n X )(为偶合岐化动力学链终止对数均聚合度的贡献

根据各项对n X 贡献的大小可以看出各种n X 与v 具体关系。例如在55℃下,在氯乙烯悬浮聚合中,由于每个活性中心在真正终止(动力学链终止)前平均可与氯乙烯单体转移约7次,所以在氯乙烯悬浮聚合中v 可以比n X 大很多倍。

(3)在高转化率下,由于体系粘度增大或聚合物分子链卷曲甚至不溶等原因造成 k t 大幅度下降,活性寿命剧增。这时v 和n X 都会增大。由于∑tr R 的降低速度明显小于R tc 或R td 的降低速度,因此转移终止在总终止中的比例加大,这会改变低转化率下原有的v 和n X 的具体关系。

10. 在自由基聚合反应中,何种条件下会出现反应自动加速现象。试讨论其产生

的原因以及促使其产生和抑制的方法。 解:本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。造成自动加速现象的原因是随着反应的进行,体系粘度渐增或溶解性能变差,造成k t 变小,活性链寿命延长,体系活性链浓度增大。

高分子化学试卷4答案

《高分子化学》模拟试题(四)答案 一、名词解释(共15分,每小题3 分,) 1.聚合物的无规热降解:对于一般聚合物而言,其使用温度的最高极限为150℃,如超过150℃可能发生降解反应。聚合物在热的作用下大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于3%),这种热降解称为无规降解。⒉缩合反应和缩聚反应:缩合反应——含有一个官能团的化合物,在官能团之间发生反应,缩去一个小分子生成新的化合物的可逆平衡反应。缩聚反应——而含有两个(或两个以上)官能团的化合物,在官能团之间发生反应,在缩去小分子的同时,生成高聚物的可逆平衡反应。 2.. 乳化剂的临界胶束浓度CMC:乳化剂能够形成胶束的最低浓度,称为临界胶束浓度,记作CMC。 3.凝胶点:体型缩聚反应进行到一定程度时,体系黏度将急剧增大,迅速转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程,即出现凝胶化现象。此时的反应程度叫凝胶点。 4.共聚合和共聚物:两种或两种以上单体混合物,经引发聚合后,形成的聚合物其大分子链中,含有两种或两种以上单体单元的聚合过程,称为共聚合反应,。大分子链中,含有两种或两种以上单体单元的聚合物,称为共聚物 5.聚醚型聚氨酯:以二异氰酸酯和端羟基聚醚为原料,经逐步加成聚合反应形成的大分子链中含有氨基甲酸酯基和聚醚链段的一类聚氨酯。 二、填空题(共20分,每空1分) ⒈阴离子聚合的单体有丙烯腈、偏二腈基乙烯、偏二氯乙烯和甲基丙烯酸甲酯等。 ⒉聚合物降解的原因有热降解、化学降解、机械降解和聚合物的老化四种。

⒊ 乳化剂有 阴离子型 、 阳离子型 、 两性 和 非离子型 四种。 ⒋ 阳离子聚合的引发体系有 含氢酸 、 Lewis 和 有机金属化合物 等。 ⒌ 逐步聚合反应包括 缩聚 和 逐步加成聚合 两类。 ⒍ 聚合物聚合度变大的化学反应有 扩链反应 、 交联反应 和 接枝反应 等。 三、简答题(共20分,每题5分,简答下列各题) ⒈ 写出下列常用引发剂的结构式和分解反应式: ⑴ 偶氮二异庚腈 ⑵ 氢过氧化异丙苯 并说明这些引发剂的引发活性和使用场合。 解:⑴ 偶氮二异庚腈(2分) 油溶液性、高活性,适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。 ⑵ 氢过氧化异丙苯 水溶性、低活性,适用于乳液聚合和水溶液聚合。 ⒉ 何谓竞聚率?说明其物理意义?如何根据竞聚率值判断两单体的相对活性?如何根据竞聚率值判断两单体是否为理想恒比共聚? 竞聚率系单体均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数之比。即 21 22212111,k k r k k r == 它表征两单体的相对活性,可根据r 值,判断两单体能否共聚和共聚类型;r 值越大该 2CH 3 CH CH 2 C + N CH 3CH 3CN CH 3 CH CH 2 C N N C CH 2 CH CH 3 CH 3CH 3CH 3CH 3 CN CN HOO C HO + C O CH 3CH 3 CH 3CH 3

高分子化学试题库

1 高分子化学试题库 一、基本概念题 聚合物的化学反应天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应,谓之。 缩聚反应含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应, 缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应,谓之。 乳化作用某些物质能降低水的表面张力,能形成胶束,胶束中能增溶单体,对单体液滴有保护作用,能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液,这种作用谓之。 动力学链长一个活性中心,从引发开始到真正终止为止,所消耗的单体数目,谓之。 引发剂半衰期引发剂浓度分解至起始浓度的一半所需的时间,谓之。 离子交换树脂离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。 界面缩聚反应将两种单体分别溶于两种互不相溶的溶剂中,形成两种单体溶液,在两种溶液的界面处进行缩聚反应,并很快形成聚合物的这种缩聚称为界面缩聚。 阴离子聚合增长活性中心是带负电荷的阴离子的连锁聚合,谓之。 平均聚合度平均一个大分子链上所具有的结构单元数目,谓之。 阻聚剂某些物质能与初级自由基和链自由基作用生成非自由基物质,或生成不能再引发单体的低活性自由基,使聚合速率为0, 这种作用称为阻聚作用。具有阻聚作用的物质,称为阻聚剂。 平衡缩聚:缩聚反应进行一段时间后,正反应的速率与逆反应的速率相等,反应达到平衡,平衡时生成物的浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比是个常数(称为平稳常数),用K表示。该种缩聚反应谓之。 无定型聚合物:如果聚合物的一次结构是复杂的,二次结构则为无规线团,无规线团聚集在一起形成的聚合物谓之。 反应程度P:已参加反应的官能团的物质的量(单位为mol)占起始官能团的物质的量的百分比,称为反应程度,记作P。 杂链聚合物:大分子主链中除碳原子外,还有O、S、N、P、S i和苯环等杂原子的聚合物。交替共聚物:共聚物大分子链中两种单体单元严格相间排列的共聚物。 体型缩聚的凝胶点Pc:体型缩聚中出现凝胶时的反应程度叫凝胶点,或称临界反应程度,记作Pc 。 引发剂的引发效率f:引发剂分解产生初级自由基,但初级自由基不一定都能引发单体形成单体自由基,用于引发单体形成单体自由基的百分率,称为引发剂的引发效率,记作f,(f <1=。 向大分子转移常数Cp:链自由基可能向已形成的大分子发生转移反应。转移结果,链自由基形成一个大分子,而原来的大分子变为一个链自由基。Cp=ktr,p/kp,它表征链自由基向大分子转移速率常数与增长速率常数之比。 逐步加成聚合反应:形成大分子的方式如同连锁聚合那样是通过单体反复加成而进行的,而动力学过程如同缩聚那样是随着反应时间的延长聚合物的相对分子质量逐步增大,聚合物的结构酷似缩聚物。 聚合度变大的化学反应:聚合物的扩链、嵌段、交联和接枝使聚合物聚合度增大,称为聚合度变大的化学反应。 聚合物相对分子质量稳定化法:聚合物相对分子质量达到要求时,加入官能团封锁剂,使缩聚物两端官能团失去再反应的能力,从而达到控制缩聚物相对分子质量的目的的方法。乳化

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高分子化学练习题 一、名词解释 1、重复单元在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。 2、结构单元高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。 3、线型缩聚 2 官能度单体或 2-2 体系的单体进行缩聚反应,聚合过程中,分子 链线形增长,最终获得线型聚合物的缩聚反应。 4、体型缩聚有官能度大于 2 的单体参与的缩聚反应,聚合过程中,先产生支链,再交联成体型结构,这类聚合过程称为体型缩聚。 5、半衰期物质分解至起始浓度(计时起点浓度)一半时所需的时间。 6、自动加速现象聚合中期随着聚合的进行,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。 7、竞聚率是均聚和共聚链增长速率常数之比, r 1 =k11/ k12,r 2 = k 22/ k21, 竞聚 率用来直观地表征两种单体的共聚倾向。 8、悬浮聚合悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合,体系主要由单体,水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。 9、乳液聚合是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合,体系由单体、水、水溶 性引发剂、水溶性乳化剂组成。 10、接枝共聚物聚合物主链只由某一种结构单元组成,而支链则由其它单元组 成。 二、选择题 1、聚酰胺反应的平衡常数为400,在密闭体系中最终能够达到的反应程度为 ( B ) A. 0 .94 B. 0.95 C. 0.96 D. 0.97 2、在线型缩聚反应中,成环反应是副反应,其中最易形成的环状化合物是( B ) A. 3, 4 元环 B. 5,6 元环 C. 7 元环 D. 8-11 元环 3、所有缩聚反应所共的是(A) A. 逐步特性 B. 通过活性中心实现链增长 C. 引发率很快 C. 快终止 4、关于线型缩聚,下列哪个说法不正确?(B)

高分子化学试卷库(01A)答案

一、基本概念题(共15分,每题3分) ⒈聚合物的化学反应 天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应。 ⒉缩聚反应 含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应, 缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应。 ⒊乳化作用 某些物质能降低水的表面张力,能形成胶束,胶束中能增溶单体,对单体液滴有保护作用,能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液,这种作用谓之。 ⒋动力学链长 一个活性中心,从引发开始到真正终止为止,所消耗的单体数目。 ⒌引发剂半衰期 引发剂浓度分解至起始浓度的一半所需的时间。 二、填空题(共20分,每空1分) ⒈自由聚合的方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合。 ⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和固相缩聚等。 ⒊聚氨酯大分子中有氨基甲酸酯基、异氰酸酯基、脲基甲酸酯基 和缩二脲基等基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、开环聚合 和聚合物的化学反应。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成可分碳链聚合物、杂链聚合物、元素有 机聚合物和无机聚合物。 三、简答题(共20分每题5分)

⒈ 乳液聚合的特点是什么? ⑴ 以水为介质价廉安全,乳液聚合中聚合物的相对分子质量可以很高,但体系的粘度可以很低,故有利于传热,搅拌和物料输送,便于连续操作。 ⑵ 聚合物胶乳可以作为粘合剂、涂料或表面处理剂等直接利用。 ⑶ 用于固体聚合物时需要加电解质破乳、水洗和干燥等工序,工艺过程较复杂,生产成本较悬浮聚合高。 ⑷ 乳液聚合体系中基本上消除了自动加速成现象;乳液聚合的聚合速率可以很高,聚合物的相对分子质量也很高。 ⑸ 产品中的乳化剂难以除净,影响聚合物的电性能。 ⒉ 乙烯进行自由基聚合时,为什么得到低密度PE ?写出产生长支链和短支链有关的化学反应方程式? 原因 :乙烯高温、高压自由基聚合时,聚乙烯链自由基向聚乙烯大分子的转移反应不能忽略,链转移的结果使聚乙烯大分子产生长支链和C 2~C 4短支链。 有关的化学反应方程式: 分子间转移生成长支链: ~~~CH 2 CH 2 + ~~~CH 2 CH 2~~~ ~~~CH 2 CH 3 + ~~~CH 2 CH ~~~ CH 2 CH + m CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 2CH 2 CH 2 CH 2 终止 CH 2 CH CH 2CH 2CH 2CH 2 (支化PE)

最新高分子化学期末重点试题及答案

1、使自由基聚合反应速率最快的聚合方式是(C )。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 答案( C ) 2、在自由基聚合反应中,链自由基的( D )是过氧类引发剂引发剂效率降低 的主要原因 A.屏蔽效应 B.自加速效应 C.共轭效应 D.诱导效应 3、MMA(Q=0.74)与( C )最容易发生共聚 A. St(1.00 ) B. VC(0.044 ) C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39) 4、异戊二烯配位聚合理论上可制得( 6 )种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 1、丁二烯配位聚合可制得(B )种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 5、是阻聚剂并可用于测定引发反应速率的是( B ) A.对苯二酚 B.DPPH C.AIBN D.双酚A 3、丁二烯(e=-1.05)与(D )最容易发生交替共聚 A.苯乙烯(-0.8) B.氯乙烯(0.20) C.丙烯腈(0.6) D.马来酸酐(2.25) 4、不需要引发剂的聚合方法是(D )。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 5、常用于保护单体的试剂是( D ) A. BPO B.FeCl3 C.AIBN D. 对苯二酚 1、某一聚合反应,单体转化率随反应时间的延长而增加。它属于(连锁)聚合 反应。 2、BPO在高分子合成中是(引发剂)剂,对苯二酚加在单体中用作(阻聚剂)。 3、氧在低温时是(阻聚剂 )、在高温时是(引发剂)。 4、常用的逐步聚合反应方法有(熔融)缩聚、( 溶液) 缩聚、(界面 ) 缩聚。 5、链转移剂能使聚合物的分子量(降低 ) 7、梯形结构聚合物有较高的(热 )稳定性。 8、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯的结构分别是(-[CH2CH2]n- )、(-[CH2CH(C6H5)]n- )、(-[CH2CHCl]n- )和(-[CH2CHCH3]n- )。 9、腈纶的化学名称是(聚丙烯腈)。 精品文档

高分子化学试题及答案汇总

一、名词解释 1、热塑性聚合物:聚合物大分子之间以物理力聚而成,加热时可熔融,并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可塑化,冷却时则固化成型,并且可以如此反复进行。 2、热固性聚合物:许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物,许多大分子键合在一起,已无单个大分子可言。这类聚合物受热不软化,也不易被溶剂所溶胀。 3、官能度:一分子聚合反应原料中能参与反应的官能团数称为官能度。 4、自动加速现象:聚合中期随着聚合的进行,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。 5、动力学链长:每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数定义为动力学链长,动力学链在链转移反应中不终止。 6、胶束成核:在经典的乳液聚合体系中,由于胶束的表面积大,更有利捕捉水相中的初级自由基和短链自由基,自由基进入胶束,引发其中单体聚合,形成活性种,这就是所谓的胶束成核。 7、笼蔽效应:在溶液聚合反应中,浓度较低的引发剂分子及其分解出的初级自由基始终处于含大量溶剂分子的高黏度聚合物溶液的包围之中,一部分初级自由基无法与单本分子接触而更容易发生向引发剂或溶剂的转移反应,从而使引发剂效率降低。 8、引发剂效率:引发聚合部分引发剂占引发剂分解消耗总量的分率称为引发剂效率。 9、活性聚合:当单体转化率达到100%时,聚合仍不终止,形成具有反应活性聚合物(活性聚合物)的聚合叫活性聚合。 10、竞聚率:是均聚和共聚链增长速率常数之比,r1=k11/k12,r2=k22/k21,竞聚率用来直观地表征两种单体的共聚倾向。 11、阻聚剂:能够使每一自由基都终止,形成非自由基物质,或形成活性低、不足以再引发的自由基的试剂,它能使聚合完全停止。 12、凝胶点:多官能团单体聚合到某一程度,开始交联,粘度突增,气泡也难上升,出现了所谓凝胶,这时的反应程度称做凝胶点。 13、反应程度:参加反应的官能团数占起始官能团数的分率。 14、半衰期:物质分解至起始浓度(计时起点浓度)一半时所需的时间。 二、填空题 1.尼龙66的重复单元是-NH(CH2)6NHCO(CH2)4 CO- 。 2.过氧化苯甲酰可作为的自由基聚合的引发剂。 3.自由基聚合中双基终止包括岐化终止和偶合终止。 4.聚氯乙烯的自由基聚合过程中控制聚合度的方法是控制反应温度。 5.苯醌可以作为自由基聚合以及阳离子聚合的阻聚剂。 6.竞聚率是指单体均聚和共聚的链增长速率常数之比(或r1=k11/k12, r2=k22/k21) 。 7.邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50 : 0.98,缩聚体系的平均官能度为 2.37 ;邻苯二甲酸酐与等物质量 的甘油缩聚,体系的平均官能度为 2 (精确到小数点后2位)。 8、聚合物的化学反应中,交联和支化反应会使分子量变大而聚合物的热降解会使分子量变小。 9、己内酰胺以NaOH作引发剂制备尼龙-6 的聚合机理是阴离子聚合。 10.一对单体共聚时,r1=1,r2=1,其共聚行为是理想共聚。 11.两对单体可以共聚的是①Q和e值相近②Q值相近而e值相差大; 12在高分子合成中,容易制得有实用价值的嵌段共聚物的是阴离子活性聚合 13、乳液聚合的第二个阶段结束的标志是单体液滴的消失; 14、自由基聚合实施方法中,使聚合物分子量和聚合速率同时提高,可采用乳液聚合聚合方法。 6、自基聚合的特点:慢引发,快增长,速终止; 7、引发剂效率小于1的原因是( 诱导分解)和(笼壁效应)。 8、聚合方法分为两大类,大多数乙烯基单体发生连锁聚合,大多数非乙烯基单体发生逐步聚合。 9、玻璃化温度是无定形聚合物的使用上限温度;玻璃化温度是橡胶使用的下限温度;熔点是结晶聚合物的使用上限温度。 10、链锁聚合反应一般由链引发、链增长、链终止等基元反应组成。(顺序错不扣分) 11、根据自由基聚合机理,自由基聚合体系内往往由单体和聚合物两部分组成。

高分子化学试题合辑附答案

《高分子化学》课程试题 得分 一、基本概念(共15分,每小题3分) ⒋动力学链长 ⒌引发剂半衰期 二、填空题(将正确的答案填在下列各题的横线处)( 每空1 分,总计20分) ⒈自由聚合的方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。 ⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、固相缩聚和界面缩聚。 ⒊聚氨酯大分子中有、、 和基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、 开环聚合和聚合物之间的化学反应四类。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成碳链聚合物、杂链聚合物、元素无机聚合物和元素有机聚合物四类。 得分 三、简答题(共20分,每小题5分) ⒈乳液聚合的特点是什么 ⒊什么叫自由基自由基有几种类型写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。 四、(共5分,每题1分)选择正确答案填入( )中。 ⒈自由基共聚合可得到( 1 4 )共聚物。 ⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物 ⒉为了得到立构规整的PP,丙烯可采用( 4 )聚合。 ⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合

⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( 1 2 )聚合方法。 ⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚 ⒋聚合度基本不变的化学反应是( 1 ) ⑴PVAc的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧树脂的固化 ⒌表征引发剂活性的参数是( 2 4 ) ⑴k p(⑵t1/2⑶k i⑷k d 五、计算题(共35分,根据题目要求计算下列各题) ⒈(15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂,60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。 已知:C (偶合终止系数)=;D (歧化终止系数)=; f =; k p=×102 L/ ;k d =×10-6 s-1; k t=×106 L/ ;c(I)=mol / L; C M=×10-5;C I=2×10-2; 甲基丙烯酸甲酯的密度为g./ cm3; X。 计算:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度 n 《高分子化学》课程试题 一、基本概念(共14分,5. 2分, 其余3分) ⒋自由基共聚合反应 ⒌引发剂 二、填空题(将正确的答案填在下列各题的横线处)( 每空1 分,总计20分) ⒈自由聚合的单体有、、和等。 ⒉单体可分为、和三大类。 ⒊表征乳化剂性能的指标是、和。 ⒋阴离子聚合的引发体系有强碱、碱金属和碱金属配合物。 ⒌某些聚合物按大分子主链中含的特征基团可命名为聚酯、聚酰胺、和 聚醚聚合物等。

高分子化学习题集

. 1、下列物质哪些是高聚物? (1)水(2)木材(3)肉 (4)棉花(5)橡胶轮胎(6)油漆 2、高聚物常用的分子量有哪几种?解释它们的含义,并说明它们分别由什么方法测定。 3、设聚合物样品中含有各1moL的103、10 4、105分子量的组分,计算聚合物的三种平均分 子量,并比较它们的大小。 4、写出合成下列聚合物的单体和反应式。 (1)涤纶(2)尼龙-66 (3)聚丙烯腈(4)天然橡胶 (5)丁苯橡胶(6)聚甲醛 (8)聚四氟乙烯 (10)聚氨酯 5、写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称。 (1)CH2=CHF (2)CH2=C(CH3)2 (3)HO-(CH2)5-COOH (4)

. (5)NH2(CH2)10NH2+HOOC(CH2)8COOH (6)CH2=C(CH3)-CH=CH2 7、举例说明橡胶、纤维、塑料间结构-性能的差别和联系。 8、高分子化学结构的多重性包括哪些方面?分别说明。 7、下列烯类单体能否进行自由基聚合?并解释原因。 CH2=C(C6H5)2CH2=C(CH3)C2H5 CH3CH=CHCH3ClCH=CHCl CF2=CF2CH2=C(CH3)COOCH3CH2=CHCOOCH3CH2=CHCN CH2=C(CH3)CH=CH

8、以偶氮二异丁腈为引发剂,写出醋酸乙烯酯聚合历程中各基元反应式。 9、PV A的单体是什么?写出其聚合反应式。 10、甲基丙烯酸甲酯聚合时,歧化终止的百分比与温度的依赖性如下表所示: 计算: (a)歧化终止与偶合终止的活化能差值; (b)偶合终止为90%时的温度。 11、如果某引发剂的半衰期为4 hr,那么反应12 hr后,引发剂还剩余多少(百分比)没有分解? 12、写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式。 偶氮二异丁腈,偶氮二异庚腈,过氧化二苯甲酰, 异丙苯过氧化氢,过氧化羧酸叔丁酯,过硫酸钾-亚硫酸盐体系,过氧化氢-亚铁盐体系 13、直接光引发和加光引发剂的光引发有什么不同? 14、据报道,过氧化二乙基的一级分解速率常数为1.0×1014e-35000cal/RT s-1,试预测这种引发 剂的使用温度范围。 15、在稳态状态下,如果[M?]=1×10-11mol/L,那么在30、60、90分钟后,[M?]分别等于多 少?

高分子化学复习题——高分子化学试卷库合集

高分子化学试题库 一、基本概念题 ⒈聚合物的化学反应天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级 聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从 而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应, 谓之。 ⒉缩聚反应含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生 反应, 缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应,谓之。 ⒊乳化作用某些物质能降低水的表面力,能形成胶束,胶束中能增溶单体, 对单体液滴有保护作用,能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层 的乳液,这种作用谓之。 ⒋动力学链长一个活性中心,从引发开始到真正终止为止,所消耗的单体数 目,谓之。 ⒌引发剂半衰期引发剂浓度分解至起始浓度的一半所需的时间,谓之。 6、离子交换树脂离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚 合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。 7、界面缩聚反应将两种单体分别溶于两种互不相溶的溶剂中,形成两种单体溶液,在两种溶液的界面处进行缩聚反应,并很快形成聚合物的这种缩聚称为界面缩聚。 8、阴离子聚合增长活性中心是带负电荷的阴离子的连锁聚合,谓之。 9、平均聚合度平均一个大分子链上所具有的结构单元数目,谓之。 10、阻聚剂某些物质能与初级自由基和链自由基作用生成非自由基物质,或生成不能再引发单体的低活性自由基,使聚合速率为0, 这种作用称为阻聚作用。具有阻聚作用的物质,称为阻聚剂。 11. 平衡缩聚:缩聚反应进行一段时间后,正反应的速率与逆反应的速率相等, 反应达到平衡,平衡时生成物的浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比是个常 数(称为平稳常数),用K表示。该种缩聚反应谓之。 12. 无定型聚合物:如果聚合物的一次结构是复杂的,二次结构则为无规线团, 无规线团聚集在一起形成的聚合物谓之。 13. 反应程度P:已参加反应的官能团的物质的量(单位为mol)占起始官能 团的物质的量的百分比,称为反应程度,记作P。 14. 杂链聚合物:大分子主链中除碳原子外,还有O、S、N、P、S i和苯环 等杂原子的聚合物。 15. 交替共聚物:共聚物大分子链中两种单体单元严格相间排列的共聚物。 16、体型缩聚的凝胶点P c:体型缩聚中出现凝胶时的反应程度叫凝胶点,或称临界 反应程度,记作P c。 17、引发剂的引发效率f:引发剂分解产生初级自由基,但初级自由基不一定都能 引发单体形成单体自由基,用于引发单体形成单体自由基的百分率,称为引发剂的 引发效率,记作f,(f <1=。 18、向大分子转移常数C p:链自由基可能向已形成的大分子发生转移反应。转移 结果,链自由基形成一个大分子,而原来的大分子变为一个链自由基。C p=k tr,p/k p, 它表征链自由基向大分子转移速率常数与增长速率常数之比。

高分子化学试题及答案

高分子化学试题 一、选择题 1.下列说法对于尼龙-66正确的是:() A . 重复单元=结构单元 B . 结构单元=单体单元 C. DP = D. = 2n 2.乳液聚合物的粒径大小为() A. 1~10μm B. 0.01~5mm C. 0.5~1.0mm D. 0.05~0.15μm 3.聚氯乙烯和聚丙烯的英文缩写符号分别是:() A . PVC PP B . PET PS C. PET PE D. PVC PU 4.聚合物SBR的组成:() A . 乙烯和丙烯的共聚物 B . 乙烯和醋酸丙烯的共聚物 C. 丙烯腈和1,3-丁二烯的共聚物 D. 苯乙烯和1,3-丁二烯的共聚物 5.四氢呋喃可以进行下列哪种聚合() A . 自由基聚合 B . 阴离子聚合 C. 阳离子聚合 D. 配位聚合 6.下列属于自由基聚合的引发剂的是() A . Na + 萘 B . + 水 C. n-C4H9Li D. (C6H5CO)2O2 7. 聚1,3-丁二烯有几种立体异构体,属于几何异构体有几种,聚丙烯有几种立体异构体,属于光学异构体有几种()A. 4 4 3 3 B. 4 2 3 3 C. 4 4 3 0 D. 4 2 3 0 8. 自动加速效应是自由基聚合特有的现象,他不会导致() A. 聚合速率增加 B. 爆聚现象 C. 相对分子质量分布变窄 D. 聚合物相对分子质量增加 9.若聚合反应温度对聚合速率和分子量影响均较小,是因为() A. 聚合热小 B. 引发剂分解活化能低 C. 反应是放热反应 D. 引发剂分解活化能高 10.本体聚合至一定转化率时会出现自动加速现象,这时体系中的自由基浓度[M·]和自由基寿命τ的变化为()A. [M·]增加,τ延长 B. [M·]增加,τ缩短 C. [M·]减少,τ延长 D. [M·]减少,τ缩短 二、填空题 1. 无定形高聚物的物理状态及力学性质随温度而变,其中T g是;T f是,而在结晶高聚物中T m 是。 2. 聚合物的一次结构是与结构单元有关的结构它包括、和。 3. 本体聚合应选择引发剂、乳液聚合应选择引发剂。 4. 聚合物聚合度变大的化学反应有、和等。 5. 凡能获得立体规整性聚合物的聚合反应,都称为。采用Ziegler-Natta引发剂所得的聚合物通常是,也可以是。 6. 等摩尔的二元醇和二元酸在一定温度下,于封管中进行均相聚合,已知该温度下的平衡

高分子化学试卷及答案C

齐齐哈尔大学试卷 考试科目:高分子化学试卷编号:C 适用对象:高分子材料051-053使用学期:2007—2008—1 第三学期 课程编码:01313001 共6道大题总分100分共3 页 考生须知: 1)姓名必须写在装订线左侧,其它位置一律作废。 2)请先检查是否缺页,如缺页应向监考教师声明,否则后果由考生负责。 3)答案一律写在答题纸上,可不抄题,但要标清题号。 4)用兰色或黑色的钢笔、圆珠笔答题。 监考须知:请将两份题签放在上层随答题纸一起装订。 一、单项选择题(总分20分,每小题2分) 1.目前使用的全同聚丙烯是丙烯经___________聚合得到的。 A 阳离子聚合 B 自由基聚合 C 配位聚合 D 阴离子聚合 2.聚氨酯通常是由两种单体反应获得,它们是_______。 A 己二胺-己二酸二甲酯 B 三聚氰胺-甲醛 C 己二醇-二异氰酸酯 D 己二胺-二异氰酸酯 3.合成线型酚醛预聚物的催化剂应选用_______。 A 草酸 B 正丁基锂 C 氢氧化钙 D 过氧化氢 4.在己二酸和己二醇缩聚反应中加入0.4%的对甲苯磺酸起到的作用为_____。 A 链转移剂 B 提高聚合速率 C 控制分子量 D 提高反应程度 5. 1.8mol邻苯二甲酸酐,1mol丙三醇,0.1mol的1,2-丙二醇组成缩聚体系。用Carothers 方程计算出该缩聚体系的凝胶点约等于______。 A 1.0 B 0.96 C 0.85

D 0.91 6.下列哪个聚合物最容易解聚成单体 A PE B PVC C PAN D PMMA 7. 下列哪个单体相对活性较大 A 苯乙烯 B 丙烯腈 C 氯乙烯 D 醋酸乙烯酯 8.自由基聚合体系中出现自动加速现象的原因是_______。 A 单体浓度降低 B 引发剂浓度降低 C 体系温度升高 D 体系粘度增大 9.对于自由基聚合,在其他条件保持不变的前提下升高聚合温度,得到的聚合物的分子量将______。 A 减小 B 增大 C 不变 D 说不准 10.涤纶树脂的醇解是______反应。 A 功能化 B 聚合度相似转变 C 化学降解 D 改善性能 二、聚合物制备反应方程式(总分10分,每小题2分) 1.顺丁橡胶 2. Nylon-1010 3. nCH2=CHOR 4.有机玻璃 5.聚醋酸乙烯酯 三、判断题(总分20分,每小题2分) 1.n-C4H9Li + CH2=CHCl能进行聚合反应对吗? 2.Fe2++H2O2+ CH2=CHCOOCH3能进行聚合反应对吗? 3.Na +CH2=CHOR 能进行聚合反应对吗? 4.CH2=CH-CH3能进行自由基聚合,对吗?

高分子化学习题与答案

《高分子化学》习题与答案 第一章绪论习题 1. 说明下列名词和术语: (1)单体,聚合物,高分子,高聚物 (2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子 (3)主链,侧链,侧基,端基 (4)结构单元,单体单元,重复单元,链节 (5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布 (6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应 (7)加聚物,缩聚物,低聚物 2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征? 3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。 4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。 5. 各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。 (2)碳链聚合物,杂链聚合物。 (3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。 6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称 (1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2 CH3 | (3) CH2=C | COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH (5) CH2CH2CH2O |__________| 7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合? (1) -[- CH2- CH-]n- | COO CH3 (2) -[- CH2- CH-]n- | OCOCH3 (3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n- | CH3 (4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n- (5) -[-NH(CH2)5CO-]n- 8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式: (1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯

高分子化学习题以及答案【武汉工程大】

一、填空题 1.尼龙66的重复单元是。 2.聚丙烯的立体异构包括、和无规立构。 3.过氧化苯甲酰可作为的聚合的引发剂。 4.自由基聚合中双基终止包括终止和偶合终止。 5.聚氯乙烯的自由基聚合过程中控制聚合度的方法是。 6.苯醌可以作为聚合以及聚合的阻聚剂。 7.竞聚率是指。 8.邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50 : 0.98,缩聚体系的平均官能度为;邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油缩聚,体系的平均官能度为(精确到小数点后2位)。 9.聚合物的化学反应中,交联和支化反应会使分子量而聚合物的热降解会使分子量。 10.1953年德国K.Ziegler以为引发剂在比较温和的条件下制得了少支链的高结晶度的聚乙烯。 11.己内酰胺以NaOH作引发剂制备尼龙-6 的聚合机理是。 二、选择题 1.一对单体共聚时,r1=1,r2=1,其共聚行为是()? A、理想共聚; B、交替共聚; C、恒比点共聚; D、非理想共 聚。 2.两对单体可以共聚的是()。 A、Q和e值相近; B、Q值相近而e值相差大; C、Q值和e值均相差大; D、Q值相差大而e值相近。 3.能采用阳离子、阴离子与自由基聚合的单体是()? A、MMA; B、St; C、异丁烯; D、丙烯腈。 4.在高分子合成中,容易制得有实用价值的嵌段共聚物的是()? A、配位阴离子聚合; B、阴离子活性聚合; C、自由基共聚合; D、阳离子聚合。 5.乳液聚合的第二个阶段结束的标志是()? A、胶束的消失; B、单体液滴的消失; C、聚合速度的增加; D、乳胶粒的形成。 6.自由基聚合实施方法中,使聚合物分子量和聚合速率同时提高,可 采用()聚合方法? A、乳液聚合; B、悬浮聚合; C、溶液聚合; D、本体聚合。 7.在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等物质量和单体纯 度要求不是很严格的缩聚是()。 A、熔融缩聚; B、溶液缩聚; C、界面缩聚; D、固相缩聚。 8.合成高分子量的聚丙烯可以使用以下()催化剂? A、H2O+SnCl4; B、NaOH; C、TiCl3+AlEt3; D、偶氮二异丁腈。 9.阳离子聚合的特点可以用以下哪种方式来描述()? A、慢引发,快增长,速终止; B、快引发,快增长,易转移,难终止; C 快引发,慢增长,无转移,无终止;D、慢引发,快增长,易转移,难终止; 10.下面哪种组合可以制备无支链高分子线形缩聚物()

高分子化学试卷库(01B)答案

《高分子化学》试题答案 试题编号:01 (B) 课程代号:2040301 课程学时:56 一、基本概念(共14分,5. 2 分,其余3分) ⒈聚合物的无规降解 聚合物在热的作用下,大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于3%),这种热降解称为无规降解。 ⒉体型缩聚反应 缩聚反应体系中只要有一种单体是含有两个以上官能团的化合物,缩聚反应将向着三个方向发展生成体型缩聚物,生成体型缩聚物的缩聚反应谓之。 ⒊乳化剂 能降低水的表面张力,对单体液滴起保护作用,能形成胶束,增溶单体,能使单体和水体系成为一种非常稳定的难以分层的乳液的物质。 ⒋自由基共聚合反应 两种或两种以上单体混合物,经引发聚合后,形成的聚合物其大分子链中,含有两种或两种以上单体单元的聚合过程,称为自由基共聚合反应,简称自由基共聚。 ⒌引发剂 含有弱键的化合物在热的作用下共价键均裂,产生自由基的物质。 二、填空题(共20分,每空1分) ⒈自由聚合的单体有乙烯、氯乙烯、醋酸乙烯和甲基丙烯酸甲酯等。 ⒉单体可分为乙烯及其衍生物、含有两个或两个以上官能团的小分子化合物和环状化合物三大类。 ⒊表征乳化剂性能的指标是临界胶束浓度、亲水亲油平衡值和三相平衡点。

⒋ 阴离子聚合的引发体系有 碱金属 、 碱金属配合物 和 强碱 等。 ⒌ 某些聚合物按主链中含有的特征基团可命名为 聚酯 、聚酰胺 、聚氨酯 和 聚醚等。 ⒍ 根据共聚物大分子链中单体单元的排列顺序,共聚物分为 无规共聚物 、 交替共聚物 、 嵌段共聚物 和 接枝共聚物 。 三、简答题(共20分,每题5分) ⒈ 乳化剂不参加聚合反应,但它的存在对聚合反应有很大影响,为什么? 乳化剂虽不参加反应,但能形成胶束,参与形成乳胶粒。而乳胶粒是乳液聚合反应的场所。根据乳液聚合动力学方程可知,乳化剂用量大,形成的乳胶粒数N 多,聚合反应速率p R 快,聚合物的平均聚合度n X 大。 ρ 2)(N M c k X p n ?= ⒉ 什么叫聚合物相对分子质量的多分散性? 即使纯粹的聚合物也是由化学组成相同,相对分子质量不同的同系物组成的混合物。聚合物相对分子质量的不均一性,称其为相对分子质量的多分散性。我们所说的聚合物的平均相对分子质量具有统计平均的意义。 ⒊ 何谓自动加速现象?并解释产生的原因。 在自由基聚合体系中,当达到一定转化率时,聚合体系中出现聚合速率突然加快,聚合物的平均相对分子质量也随之增大的现象称为自动加速现象。 造成自动加速的原因是随着反应的进行,体系粘度渐增,链自由基由伸展状态变为卷曲状态,溶解性能变差,链段重徘受阻,活性中心被包埋,双基终止困难t k 变小;而此时,单体的扩散未受阻碍,链增长反应不受影响,p k 基本不变,2 1t p ) (/k k 增大,聚合 A N N c k R 210×(M) =3 p p

高分子化学期末考试填空题

1.推导自由基聚合动力学方程使用时用了三个基本假设,分别是:稳态、等活性、聚合度足够大且链转移无影响。如果Rp对[l]的反应级数为0.8,说明兼有单基双基终止,Rp对[M]的反应级数为1.5,说明单体浓度对链引发速率有影响。 2.自由基聚合常用的引发剂可分为偶氮类、有机过氧类、无机过氧类、氧化-还原体系四类,其中氧化-还原体系可以低温引发。 3.单体的相对活性习惯上用竞聚率的倒数判定,自由基的相对活性习惯上用R12 判定。 4.苯乙烯与马来酸酐共聚属交替共聚;苯乙烯与丁二烯进行无规共聚得丁苯橡胶SBR。接枝共聚得高抗冲聚苯乙烯HIPS,嵌段共聚得热塑性弹性体SBS。 5.自由基聚合的方法有本体、溶液、乳液和悬浮。 6.采用阴离子活性聚合分步加料制备MMA-St嵌段共聚物,其加料次序为先加苯乙烯,后加MMA 。 7.氢卤酸不能(能或不能)用作阳离子聚合的引发剂,原因是卤离子亲核能力强,易与质子或阳离子共价。 8.阴离子活性聚合可用于制备遥爪聚合物,在活性聚合体系中加入CO2,则聚合物端基为羧基,加入环氧乙烷,则聚合物端基为羟基。 9.开环聚合的推动力为单体的环张力。 10.典型的Ziegler引发剂为TiCI4-AIEt3 ,典型的Natta引发剂为TiCI3-AIEt2 。 11.环氧树脂的固化剂有胺类和酸酐两大类,环氧值的定义为100g树脂中环氧基团的量(mol)。 12.用Carothers方法计算的凝胶点大于(大于、等于、小于)实测值,Flory 方法计算的凝胶点小于(大于、等于、小于)实测值。 13.顺丁橡胶采用硫化交联,二元乙丙橡胶采用过氧化物自由基交联。 14.聚合度变大的反应通常有接枝、交联、扩链、嵌段。 16.判断引发剂活性的大小可用活化能、残留分率、引发速率、半衰期为标准。通常引发剂的引发效率达不到100%. 其主要原因是诱导分解和笼蔽效应。 18.某对单体相聚,r1=0.75,r2=0.20。其共聚曲线与对角线的交点称为横比点,该点的共聚物组成为F1= 0.76 。若起始f1=0.80,反应到t时刻,单体组成为f1,共聚物瞬间组成为F1,则f1 大于f1θ(大于或小于),F1 大于 F1θ(大于或小于);若f1-0.72则f1 小于 f1θ,F1 小于 F1θ. 21.以nBuLi为引发剂,制备丙烯酸酯(PKd=24)-苯乙烯(PKd=40)嵌段共聚物,其加料顺序为先聚合苯乙烯,然后丙烯酸酯,再引发聚合丙烯酸酯-苯乙烯。 22.自由基聚合中除引发剂外其他的引发方式有光引发、热引发、辐射引发。

高分子化学习题答案

一.名词解释 异构化聚合:指在链增长反应过程中常常发生原子或原子团的重排过程的反应。 活性聚合物:在适当条件下,不发生连转移或链终止反应,而使增长的活性链反应直至单体完全消耗尽仍保持活性的聚合物 化学计量聚合:指链引发速率在阴离子聚合反应中严格控制条件,以得到接近单分散的聚合物为目的的聚合反应。 遥爪聚合物:又称热塑性橡胶。一类常温下显示橡胶弹性、高温下又能塑化成型的合成材料,是一类兼具橡胶和热塑性塑 料特性的强韧性聚合物。按照交联键的性质可分为: 物理交联型如玻璃化微区、氢键及结晶微区作交联点 的聚合物和共聚物、共混物等;化学交联型如含离子 键交联和离子簇微区的离聚体,共混物经动态硫化交 联的TPE,含热可逆性共价键交联的TPE等。若按高 分子链结构可分为:嵌段共聚物、接枝共聚物、含离 子键共聚物和硫化交联共混物等。 ①(telechelic polymer)又称“远螯聚合物”。分子链两端带有反应性官 能团的低聚物。因其分子中的活性基团犹如两只爪子遥遥地占据了链的两端,故名。 ②遥爪聚合物是一种分子两端带有反应性官能团的液体聚合物,可用 作液体橡胶、涂料、粘合剂、密封胶等,最后通过活性端基的相互作用,扩链或交联成高分子量的聚合物。【遥爪聚合物】(telechelicpolymer)又称“远

螯聚合物”。分子链两商带有反革命应性官能团的低聚物。因其分子中的活性基团犹如两只爪子遥遥地占据了链的两端,故名。其分子量不高,呈液状,在加工时可采用浇铸或注模工艺,最后通过活性端基的交联或链的伸长成为高分子量聚合物。 热塑弹性体:指在常温下显示橡胶弹性,在高温下能够塑化成型的高分子材料。其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能,同时又具备普通塑料加工方更、加工方式广的特点。热塑性弹性体是指常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑化成型的一类弹性体。 二.讨论水对离子聚合的影响 三.写出制备含端羧基、端羟基。端氨基的遥爪聚合物的反应式

高分子化学试题及答案

高分子化学期末考试试题B 一、名词解释(10) 1、分子量多分散性 2、凝胶化现象 3、自动加速效应 4、配位聚合 5、交联 二、写出聚合反应式(10) 1. 有机玻璃 2. OCHN NHCO CH 3 O (CH 2)4 O]n [_ _ _ ~ ~18 3. CH CH 2~ [CH 233_C _ ]n ~ 19 4. OC(CH 2)5NH ~[OC(CH 2)5NH]n ~= 5. HO(CH 2)4OH + HC = CH OC CO O 20 三、填空(50)(1-10题每空分,11-13每题2分,14-19每题3分) 1、-[-OC -Φ-COO (CH 2)2O -]n -的名称叫(1),方括号内的部分称为(2)或称为(3)。n 称为(4),它和聚合物的分子量的关系是(5),其两个结构单元分别是(6)、(7)。 2、尼龙-是由(8)和(9)缩聚而成,第一个6代表(10),第二个6代表(11)。 3、BPO 的中文名称是(12),其热分解反应式是(13),它在聚合反应中用作(14)。 4、在己二酸和乙二醇的缩聚中通入N 2的作用是(15)、(16)、(17)。 5、下列单体可进行哪些聚合反应 (a )CH 2=CH -CH =CH 2 (18)、(19)、(20) (b )CH 2=CHCI (21) (c )CH 2=CHCN (22)、(23) (d )CH 2=C (CH 3)-COOCH 3 (24)、(25) 6、若k 11=145,k 22=2300的两种单体在某一聚合温度进行自由基共聚合,比较下述各项的大小(填>或< 单体活性:M 1(26)M 2 自由基活性:M 1(27)M 2 竞聚率:r 1(28)r 2 Q 值:Q 1(29)Q 共聚速率常数:k 12(30)k 21 7、悬浮聚合的配方(31)、(32)、(33)、(34),其颗粒大小由(35)和(36)所决定。加入次甲基兰水溶液的作用是(37)、(38)、(39)。 8、阴离子聚合的引发剂在弱极性溶剂,极性溶剂,强极性溶剂中各呈现的形态分别是(40)、

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