2017年武汉工程大学高分子化学与物理(同等学力加试)之高分子化学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、问答题
1. 动力学链长与平均聚合度有什么关系?链转移反应对它有什么影响?
【答案】对于无链转移的聚合反应,单基终止或双基终止中的歧化终止,平均聚合度就是动力学链长;双基终止中的偶合终止,平均聚合度是动力学链长的两倍。
对于有链转移的聚合反应,向单体、溶剂和(或)引发剂链转移都使动力学链长(平均聚合度)减少,而向聚合物转移则使动力学链长增加。
2. ABS 树脂是由哪些单体合成的? 有几种合成方法? 这种树脂的基本特性是什么?
【答案】ABS 树脂是由丙稀腈(acrylonitrile )、丁二烯(butadiene )和苯乙稀(styrene )三种单体合成的。一般ABS 树脂的制造方法有如下三种:一是接枝共聚法,即将苯乙烯和丙烯腈在聚丁二烯胶乳(或丁二烯-苯乙烯-二乙烯基苯的胶乳)上接枝;二是以AS 和AB 两种树脂进行机械共混;三是接枝与共混相结合,即将苯乙烯和丙烯腈在丁二烯-苯乙烯-二乙烯基苯的胶乳共聚物上接枝,然后再将该接枝共聚物和苯乙烯-丙烯腈(AS )的共聚物树脂共混。ABS 树脂有较高的冲击强度、较大的韧性和可模塑性。主要用作抗冲击塑料。
3. 为什么阳离子聚合反应一般需要在很低温度下进行才能得到高相对分子质量的聚合物?阳离子聚合时,如何控制聚合反应速率和聚合物相对分子质量?
【答案】因为阳离子聚合的活性种一般为碳阳离子。碳阳离子很活泼,极易发生重排和链转移反应。碳阳离子向单体的链转移常
数合一般在低温下进行。
阳离子聚合时,可以通过加入链转移剂控制聚合物的相对分子质量。但由于聚合反应温度对链转移反应的影响很大,所以更多的是通过控制聚合反应温度来控制聚合物的相对分子质量。
4. 界面缩聚体系的基本组分有哪些?对单体有何要求?水相通常为碱性,原因何在?聚合速率是化学控制还是扩散控制?试举出几种利用界面缩聚法进行工业生产的聚合物品种。
【答案】界面缩聚体系的基本组分有:
互不相溶的两种溶剂例如水和
两种带活泼官能
,分别溶于溶剂中,有时还加入表面活性剂(如季铵盐)团的单体(通常为二元胺和二酰氯)。
所用单体必须是高活性的含活泼反应基团的双官能化合物,例如含活泼氢的二元胺或双酚A 与含活泼氯的己二酰氯或光气(C1-C0C1)等。
水相为碱性是为了中和缩聚生成的HC1。从这个意义上说,碱性可提高缩聚速率,使缩聚成为不可逆反应。
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比自由基向单体的链转移常
数
大得多。为了减少链转移反应的发生,从而提高产物的相对分子质量,阳离子聚
由于含活泼H 官能团和酰氯之间的反应极快,故聚合速度主要取决于二胺和二酰氯扩散至两,为了促进单体在溶剂中的扩散,缩聚反应相界面的扩散速率,因而界面缩聚属扩散控制(物理)
常在搅拌下进行;如果要边缩聚边成膜,则缩聚也可在“静止”的界面上进行。
利用界面缩聚进行生产的品种有聚碳酸酯、聚酰胺、聚苯酯和新型的聚间苯二甲酰间苯二胺纤维等。
5. 全同聚丙烯多采用齡衆聚合(溶液聚合[聚合体系是加速效应?为什么?
【答案】在自由基聚合中,大都为双基终止(偶合或歧化)。由于体系黏度增大或聚合物析出,常导致下降,而
变化却不大。这是导致自动加速的主要原因。丙烯的淤浆聚合有些像沉淀聚
合,而顺丁胶的合成是均相溶液聚合,尽管它们有聚合物析出或是黏度增大,但由于它们都是单,故不会出现自动加速效应。 基终止(链转移终止)
6. 苯乙烯
和氯乙烯
共聚
氯乙烯
故得到的共聚物中
单体单元,即
单体链节
说明单体
和顺丁烯二酸酐
链段比
共聚
试定性讨论这两组共聚合所生成的共聚物中,两单体单元的排列方式。
【答案】(1)因为连接的长链上有1〜2个
(2)
链段长,在许多
),顺丁橡胶常采用均相(或微非均相)进行生产。这两种聚合会不会产生自动
只能共聚不能自聚,所得共聚物组成与(1)的情况相似。即
在若干个M ,链段中夹入一个
二、计算题
7. 等物质的量的二元醇和二元酸缩聚合成聚酯,另加封锁剂。
(1)写出有关的聚合反应方程式。 (2)分别计算当
时,聚酯的平均聚合度
(2)设二元醇和二元酸的物质的量均为50, 则醋酸的物质的量为1.0。
当
时,有
当P=0.999时,有
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:醋酸(以单体总数计)作为官能团
【答案】(1)写出有关的聚合反应方程式:
8. 乙烯、丙烯以若欲制得等摩尔比
【答案】由于
因此可粗略地认为
在己烷中进行共聚合。已知
的乙丙橡胶,初始配科比应是多少?
代入共聚物组成方程,整理后得
已知
代入后计算得
即乙燦/丙烯(摩尔比)
9. 单体解释之。
(2)开始生成的共聚物摩尔组成【答案】(1)由
且得(2)由
即
的共轭效应大。
得
即
各占
问起始单体组成是多少?
进行共聚
时
计算并回答,
(1)如两单体极性相差不大,空间效应的影响也不显著,那么取代基的共轭效应哪个大,并
10.有下列所示三成分组成的混合体系。
成分1:质量分数=0.5,相对分子质量:成分2:质量分数=0.4,相对分子质量成分3:质量分数=0.1,相对分子质量:求这个混合体系的数均分子量
及相对分子质量分布指数。
和重均分子量
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