2017年青岛科技大学高分子学院821高分子化学与物理考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 不平衡缩聚
【答案】不平衡缩聚是逆反应的速率很小,几乎为零,可认为是能够进行到底的缩聚反应。
2. 平衡缩聚
【答案】平衡缩聚是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
,用K 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)
表示。
3. 聚醚型聚氨酯
【答案】聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和端轻基聚醚为原料,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。
4. 阻聚作用
【答案】阻聚作用是指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的作用。
5. 单体
【答案】单体是经聚合反应合成高分子化合物的那些低分子化合物。
6. 链引发反应
【答案】链引发反应是指引发剂分解形成初级自由基,初级自由基与单体加成形成单体自由基的反应。
7. 共聚合和共聚物
【答案】共聚合是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。共聚物是大分子链中含有两种或两种以上单体单元的聚合物。
8. 合成橡胶
【答案】合成橡胶是以高分子化合物为基材,填加助剂(如硫化剂、硫化促进剂、填料和抗
,经塑炼所制成的具有高弹性的高分子材料。 氧剂等)
9. 配位阴离子聚合
【答案】配位阴离子聚合是增长活性中心为配位阴离子的连锁聚合。配位阴离子聚合形成立构规整性聚合物,因而又称为定向聚合。
10.连锁聚合
【答案】连锁聚合是指聚合反应一旦开始,反应便可以自动地、一连串地进行下去,生成一个大分子的时间是极其短暂的,是瞬间完成的,
只需要到几秒的时问。因此,聚合物的相对分子质量与时间关系不大,但单体的转化率随时间的延长而提高,这类聚合反应称为连锁聚合。
二、问答题
11.什么叫聚合物的无规热降解?无规降解与聚合物的结构有何关系?举例说明容易发生无规降解的聚合物写出PE 无规降解的化学反应方程式。
【答案】(1)对于一般聚合物而言,
其使用温度的最高极限为
率很低(一般小于
(3),这种热降解称为无规降解。 )和
12.聚乙烯醇缩甲醛(维尼纶)大分子链上是否还有羟基?为什么?
【答案】有。这是由于官能团孤立化效应。当聚乙烯醇链上的相邻羟基成对参与缩甲醛反应时,由于成对基团反应存在概率效应,即反应过程中间会产生孤立的单个官能团。由于单个官能团难以继续反应,因而不能转化,只能达到有限的反应程度,会留下少量轻基。
13.为什么聚合物中常要加入光稳定剂?
【答案】高分子材料在阳光的照射下会迅速发生老化,表现为发黄、变脆、龟裂,表面失去光泽,机械性能和电性能大大降低,最终失去使用价值。这个复杂的破坏过程主要是阳光中的紫外线和大气中的氧对高分子链联合作用的结果。
14.试简述双金属机理和单金属机理的基本论点和各自的不足之处。
【答案】关于引发剂的活性中心结构及聚合反应机理有两种理论:
键打
,如超过可能发生降解反应。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(2)凡含有容易转移的氢原子的聚合物易发生无规降解,如无规降解的化学反应方程式如下:
等。 双金属活性中心机理:聚合时,单体首先插入钛原子和烃基相连的位置上,这时
开,单体的键即钛原子新生成的空轨道配位,生成配位化合物,后者经环状配位过渡态又变成一种新的活性中心。就这样,配位、移位交替进行,每一个过程可插入一个单体(增长一个链节)。双金属机理的特点是在
面体。单体在上引发,在上增长。
为中心、带有一个空位的五配位正八
键间插入。双金属活性中心机理未能解释实际上单
配位聚合的定向能力和引发活性都有很大提高,单金属机单金属活性中心机理:活性种是以过渡金属原子的空位上配位,
随后在用钛组分制得全同聚合物的不少例子。单金属活性中心机理虽然已经得到普遍认同,但是,
对于主族金属有机物共引发剂对
理还不能够解释。另外,单金属活性中心机理解释聚丙烯的聚合应当得到间同聚合物,只有空位“飞回”到原来的位置上才能继续增长为全同聚合物,这是容易引起疑问的机理。
15.何谓水解聚合?写出环酰胺水解聚合有关聚合反应方程式。
【答案】环酰胺可以进行水解聚合、阴离子开环聚合和阳离子开环聚合。
现简介环酰胺的水解聚合。对于环酰胺单体,开环聚合研宄最多的是己内酰胺。因此,以己内酰胺为例说明其水解聚合的情况。已知己内酰胺分子的酰胺键为顺式构型,两分子之间形成氢键,
因而在无水存在不能发生聚合反应。当有
下时,可进行开环聚合,这种聚合过程叫水解聚合。 水解聚合是在
简式可表示为
实际上此过程非常复杂,它包括开环、缩聚、加聚、交换、裂解等不同反应和互相作用,最后达到水、单体、环状齐聚物及线型链式分子各级分与聚合体之间一个总的平衡体系。因为己内酰胺为七节环,在聚合过程中,聚合成链式分子或缩合成环状分子都可能发生,仅是概率不同,所以反应条件不同,就会影响在反应平衡时的各组分的比例和反应速度,其中有些问题至今尚不清楚。
己内酰胺开环聚合尽管较复杂,但主要由三种平衡反应所组成,即开环、缩合和加成。水解聚合平衡有关聚合反应方程式可表示如下。
(1)开环。己内酰胺首先水解开环成水解速度与水的浓度和水解条件有关,即
(2)缩合。继之己酸自身缩合,形成线型低聚体,即
下,采用间歇或连续操作,经可制得聚合物。其聚合反应的水或可放出水的物质(如醇酸)存在