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2018年中国地质大学(武汉)材料与化学学院822高分子化学考研基础五套测试题

  摘要

一、名词解释

1. 偶合终止反应

【答案】偶合终止反应是指两个链自由基相互碰撞,链自由基的活性消失结合为一个大分子的反应。

2. 定向聚合

【答案】定向聚合又称立体有择聚合、立体选择聚合,立体对称聚合或有规立构聚合,是指单体形成立体规整性聚合物的聚合过程。可细分为配位聚合、离子型定向聚合和自由基型定向聚合等。

3. 高分子效应、硫化反应、无规断链反应、自降解型高分子、绿色高分子

【答案】(1)高分子效应:聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响称为高分子效应。这个效应是由高分子链节之间的不可忽略的相互作用引起的。

(2)硫化反应:含有双键的弹性体在商业上多用硫或含硫有机化合物交联,因此橡胶工艺中硫化和交联是同义词。

(3)无规断链反应:有的聚合物(如聚乙烯)受热时,主链任何处都可能断裂,相对分子质量迅速下降,但单体产率很低,称为无规断链反应。

(4)自降解型高分子:分为生物降解和光降解两类。前者易被自然界中的微生物或动植物体内的酶分解或代谢,后者能被光(主要是紫外光)分解,是环境友好材料。

(5)绿色高分子:包括高分子本身与如何应用及处理两个方面,具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用,前者是指高分子合成的无害化以及对环境的友好,后者是指可降解高分子材料的合成与应用以及环境稳定高分子材料的回收与循环使用。

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. 聚合度变小的化学反应

【答案】聚合度变小的化学反应是聚合物发生降解(热降解、化学降解等)使聚合物的聚合度变小的化学反应。

6. 平均官能度

【答案】平均官能度是指有两种或两种以上单体参加的混缩聚或共缩聚反应中在达到凝胶点以前的线形缩聚阶段,反应体系中实际能够参加反应的官能团数与单体总物质的量之比。体系的平均官能度对缩聚产物的结构影响很大。f=l时,仅能形成低分子物而不能形成聚合物;f=2时,原则上仅能形成线型聚合物;f 大于2时,则可能形成支链型或体型聚合物。大分子链的交联程度随平均官能度的増加而增加。

二、问答题

7. 列表说明下列聚合物的单体、结构式、聚合方法和聚合机理:有机玻璃、高密度聚乙烯、丁苯橡胶、尼龙-1010、聚氯乙烯和聚异丁烯。

【答案】

8. 以乙二醇二甲醚为溶剂,分别以为引发剂,在相同条件下使苯乙烯聚合,判断

因聚合速度的大小顺序。若以环己烷作溶剂,聚合速度大小顺序如何变化?为什么? 【答案】以乙二醇二甲醚为溶剂,引发剂引发苯乙烯聚合的速度顺序是

为乙二醇二甲醚是溶剂化能力很强的溶剂,可使金属离子溶剂化。金属反离子的半径越小,其溶剂化程度越大,因而紧对活性种的浓度越小,松对和自由离子活性种的浓度越大,链增长速度也越大。碱金属原子半径的顺序是

:所以苯乙烯在乙二醇二甲醚中的聚合速度顺序是

这是因

以环己烷为溶剂时,引发剂引发苯乙烯聚合的速度顺序是:

为环己烷基本上无溶剂化能力,所以活性种的反离子基本上未溶剂化。金属反离子的直径越大,正、负离子的解离度越大,因而链增长速度越大。反离子半径的尺寸从锂到钾变大,所以在环己

烷中苯乙烯的聚合速度是

9. 试讨论自由基聚合反应中温度对聚合反应速率的影响。

【答案】在自由基聚合反应中,

温度对聚合反应速率的影响是通过温度对

体现的。

根据

分别为则

稳态下自由基聚合的速率方程为

总速率常数

对热分解型引发

聚合速率约増加2〜3倍。

为此时温度对反应速率的影响较

此时反应温度对反应速度的表观总活化能 故E 约

为的影响来在这种情况下,

温度每升高对氧化还原引发剂,

由于

小。 对光聚合或辐射聚合,

因为无引发剂所以

影响更小。

对存在自动加速的聚合反应,其自动加速程度和温度有关。这时温度对反应速度的影响比较复杂。

10.按反应前后聚合物的聚合度的变化情况分类,聚合物的化学反应可分哪几种?

【答案】按反应前后聚合物的聚合度的变化情况,聚合物的化学反应可分为相似转变(如基团反应)、聚合度增大的反应(如接枝、嵌段、交联)和聚合度变小的反应(如降解)。

11.为了改进聚氯乙烯的性能,常将氯乙烯与醋酸乙烯共聚得到以氯乙烯为主的氯醋共聚物。已知在下上述共聚体系的试具体说明要合成含氯乙烯质量分数为

要合成含氯乙烯质量分

按共聚物80%的组成均匀的氯醋共聚物应采用何种聚合工艺? 【答案】

该共聚体系的竞聚率为数为的氯醋共聚物,

此共聚物中含氯乙烯的摩尔分数

组成方程计算,

与之相应的为0.75。

在共聚反应中,氯乙烯的活性大于醋酸乙烯的,因此随着共聚反应的进行,剩余物料中氯乙