2017年陕西科技大学陕西科技大学847有机与高分子材料之高分子化学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、问答题
1. 聚合物化学反应有哪些特征?与低分子化学反应有什么区别?
【答案】与低分子化合物相比,由于聚合物的相对分子质量高,结构和相对分子质量又有多分散性,因此聚合物在进行化学反应时有以下几方面特征:
(1)若反应前后聚合物的聚合度不变,由于原料的原有官能团往往和产物同在一个分子链中, 也就是说,分子链中官能团很难完全转化,因此这类反应需以结构单元作为化学反应的计算单元。
(2)若反应前后的聚合物的聚合度发生变化,则情况更为复杂。这种情况常发生在原料聚合物主链中有弱键易受化学试剂进攻的部位,由此导致裂解或交联。
(3)与低分子反应不同,聚合物化学反应的速率还受到大分子在反应体系中的形态和参加反应的相邻基团的影响。
(4)对均相的聚合物化学反应,反应常为扩散控制,溶剂起重要作用。对非均相则情况更为复杂。
2. 何谓离子交换树脂?主要有几种类型?如何制备强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂?
【答案】(1)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。
(2)离子交换树脂有强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型四种类型;
(3)合成离子交换树脂首先用苯乙烯和少量对二烯基苯采用悬浮共聚合,合成轻度交联的体,再利用聚合物的化学反应制备强酸型或强碱型离子交换树脂。 型无规聚苯乙烯(母体)
3. 合成下列聚合物:
(1)具有(2)具有【答案】⑴
(2)
一功能基团的聚酰胺载体; 催化基团的聚苯乙烯载体。
4. 苯乙烯
已知聚
与
与丁二烯在下进行自由基共聚合。
共
起始单体投料比
均聚链增长速率常数分别为共聚链増长速率常数分别为(质量比)。计算聚合初期共聚物组成
【答案】
5. 当
【答案】当
时
存在恒比点,此时
等特殊情况下当
时
的函数关系如何? 与无关;当
时,
6. 下列聚合物用何种试剂交联
(1)天然橡胶 (2)乙丙橡胶 (3)氯磺化聚乙烯 (4)聚二甲基桂氧烷
【答案】(1)天然橡胶和单质硫共热交联。
(2)乙丙橡胶和过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基等过氧化物共热交联。
(3)氯磺化聚乙烯可用乙二胺或乙二醇直接交联但更多的是在有水的条件下用金属氧化物(如
)来交联,因为硫酰氯不能与金属氧化物直接反应,而是先水解成酸,再成盐。
(4)聚二甲基桂氧烷可用过氧化物交联或辐射交联。
二、计算题
7. 欲将lkg 叫羟基癸酸在聚合反应完成时,数均相对分子质量限制在500, 则:(1)需要加入多少十二烷基硫醇?(2)此时聚合物的重均相对分子质量是多少?
【答案】(1)
羟基癸酸的物质的量
则
已知p=l,数均相对分子质量为500, 即所以需要加入十二烷基硫醇(2)对于缩聚反应,
8. 2mol 己二酸和2mol 己二胺进行缩聚,已知聚合一解聚平衡常数为400, 则不脱水时聚合度最高可以达到多少?欲使聚合度达到1000, 则体系中的水应该脱除到什么程度?
【答案】不脱水时,当
9. 苯乙烯
时,由与丁二烯
在
下进行自由基共聚时,其
已知苯乙烯和丁
试解答以下问题:(1)计算共聚
二烯的均聚增长速率常数分别为采取什么措施?
【答案】(1
)有竞聚率定义可知
(2)苯乙烯单体的
丁二烯单体的
时的速率常数;(2)比较两种单体和两种自由基的反应活性大小;(3)要制备均一聚合物需要
所以,
共聚反应的链增长速率常数故丁二烯单体的活性较大。
表明苯乙烯链自由基的活性大于丁二烯链自由基的活性。
(3)欲得组成均匀的共聚物,可按组成要求计算投料比,且在反应过程中不断补加活泼丁二烯单体,以保证原料配比基本保持恒定。
10.如取数均分子量分别为
的PET 试样各1kg 使其混合,且在加热下
和
为
进行酯交换反应。假如上述试样具有理想的相对分子质量分布,试计算酯交换前后的多少?
【答案】已知酯交换前:
酯交换后:
根据