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2017年长春工业大学材料科学高等研究院822高分子物理与化学之高分子化学考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、名词解释

1. 内酯

【答案】内酯是环中含有酯基

2. 环氧值

【答案】环氧值是指每100克环氧树脂中含有的环氧基的当量数。单位为[当量/100克]。

3. 最高聚合温度

【答案】最高聚合温度是指单体合成聚合物的过程中的极限温度。

4. 悬浮聚合

【答案】悬浮聚合是单体小液滴悬浮在水中的聚合方法,悬浮聚合体系一般由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四个基本组分构成。

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. 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)

的环状化合物,也称环酯。

二、问答题

7. 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 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

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

(3)加成。在开环、缩合和加成反应中,加成反应占主要地位。加成反应是己内酰胺分子加成到线型低聚体分子链的末端,进而是低聚体线型分子之间的缩合反应,此反应消耗端基且放出水,即

在线型分子达到一定聚合度时,主要是酰胺基间的交换反应而改变聚合物的相对分子质量分布。由于聚合过程和最后产物的性质均受此三个平衡反应的影响,而调节一定的聚合度是保证产品性能的重要方法。

一般采用保持聚合体系中一定的水的浓度或加入带有羧基或氨基的化合物,以改变聚合体系的官能团比例来达到调节相对分子质量的目的。

8. 解释下列现象:

(1)聚苯乙烯磺化时除产生外,还会产生不溶的脆性产物;

(2)聚甲基丙烯酸甲酯在碱性溶液中水解速率逐渐増加;

(3)聚丙烯酰胺在碱性溶液中水解速率逐渐减小;

(4)通过直接酰化合成均相二醋酸纤维素非常困难。

【答案】(1)因为发生如下交联反应:

(3)因为分子链上已水解的邻近基排斥亲核试剂的进攻

(4)因为直接酰化时纤维素在反应混合物中不溶解,这样就会导致生成一些纤维素链是完全酰化的,而另一些是完全没有酰化的非均相产物,故常用可溶性的三醋酸纤维素的控制水解来间接制备二醋酸纤维素。

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