2017年哈尔滨工业大学化工学院628高分子化学考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度
【答案】(1)重复单元(又称重复结构单元或链节)是指聚合物中化学组成相同的最小单位。(2)结构单元是指构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位。
(3)单体单元是指聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元。 (4)单体是指带有某种官能团、并具聚合能力的低分子化合物,或能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物。
(5)聚合度是高分子链中重复单元的重复次数。
2. 光引发聚合
【答案】光引发聚合是指不加引发剂,烯类单体在光的作用下,形成单体自由基而聚合的过程称,简称光聚合。
3. 合成高聚物
【答案】合成高聚物是指单体经聚合反应合成的高分子化合物。
4. 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)
5. 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。
6. 向引发剂转移
【答案】向引发剂转移是指链自由基夺取引发剂一个取代基,结果链自电基的活性消失变为一个大分子,而引发剂变为自由基,的反应。
二、问答题
7. 解释为什么引发剂的活性次序一般为:过氧化二碳酸酯类>过氧化二酰类>过氧化酯类>过氧化二烷基类。
【答案】
均可看成是
中H 被不同基团取代
后的产物。所连基团不同,过氧键牢固程度也不同。供电基团、立体障碍大的基团以及能提高分
解产物的自由基稳定性的基团的引入均有利于过氧键的均裂可看成是两个偶极,故有利
于分解。过氧化碳酸酯又可看成是不稳定碳酸的衍生物,所以稳定性更差,容易分解。
8. 乙酸乙烯酯聚合、水解和丁醛反应得到可溶性聚合物:
(1)是否可以先水解再聚合?
(2)这三步反应产物各有什么性质和用途?
【答案】(1)不可以。因为水解产物乙烯醇不稳定,会转变为其同分异构体乙醛而不能聚合。(2)聚乙酸乙烯酯软化点很低,主要用作黏合剂;聚乙酸乙烯酯的水解产物聚乙烯醇是水溶性高分子,用作涂料、黏合剂、分散剂等;聚乙烯醇缩丁醛可溶于有机溶剂,用作航空玻璃的黏合剂。
9. 聚合物的平均分子量有几种表示方法,写出其数学表达式。
【答案】有3种表示方法: (1)数均分子量
(2)重均分子量
以上两式中
分别代表体系中i 聚体的分子数、质量和相对分子质量。
和
和
分别代表对相对分子质量不等的所有分子,从i 等于1到无穷的总和,体的摩尔分率和质量分率。
(3)黏均分子量
分别代表i 聚
式中,是高分子稀溶液特性黏度一相对分子质量关系式中的系数,一般为
10.聚合物有哪些命名法?最常用的是哪几种?
,均为常【答案】聚合物有5种命名法。其中前4种命名法为通俗命名法(或称习惯命名法)用命名法,只有IUPAC (国际纯粹与应用化学联合会)系统命名法不常用,一般用于新聚合物的命名和学术交流。
(1)“聚”+“单体名称”命名法:限用于加聚物,如聚氯乙烯、聚乙烯等。注意:聚乙烯醇中的“乙烯醇”只是假想的单体。
(2)“单体名称”+“共聚物”命名法:限用于加聚共聚物,如苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
(3)“单体简称+聚合物用途或物性类别”命名法:加聚物和缩聚物,如苯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、酚醛树脂、丁苯橡胶、氯丁橡胶、涤纶、腈纶、尼龙-610(碳原子数的排列顺序按照“胺前酸后”的次序)。
(4)化学结构类别命名法:如聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯。
(5)IUPAC 系统命名法:以重复单元为基础的系统命名法。首先确定重复单元结构,然后排好重复单元中次级单元的顺序,再给重复单元命名,最后在重复单元前加一“聚”字。
11.苯乙烯本体聚合的工业生产分两个阶段。首先于使苯己烯预聚至转化率后流入聚合塔,塔内温度从
递升至
然
最后将熔体挤出造粒。试解释采取上述步骤的原因。
【答案】如何排散聚合热,维持聚合温度恒定是实施本体聚合时必须考虑和解决的主要问题。苯乙烯本体聚合的生产分段进行,是为了先在较低温度下使苯乙烯以较低聚合速率转化,有利于聚合热的排散;同时由于转化率不高,聚合体系的黏度低,也有利于排散自动加速效应带来的集中放热,以避免由局部过热导致产物分子量分布较宽以及由温度失控而引起爆聚。在聚合塔中逐渐升温聚合是为了逐渐提高单体转化率,尽量使单体完全转化,减少残余单体。
12.简述配位聚合反应的主要特征及配位聚合术语的由来。
【答案】配位聚合的主要特征是:
(1)单体(如丙烯)首先在嗜电性金属上配位形成(2)反应大都是阴离子性质的; (3)非均相引发剂常显示高活性;
(4)反应时是单体和增长链形成四元环过渡态,随后插入且大都是
碳
和増长的烷基链键合;
(5)反离子和非均相表面对形成立构规整结构起着重要作用。 这些反应特征均有别于典型的自由基、阴离子、阳离子聚合反应。 配位聚合概念最早是当时认为是在
在解释
聚合(用
引发剂)机理时提出的。尽管
上需有空位,但他
键间插入增长,而且也未明确指明过渡金属原子
键中。插入时为顺式加成,
配合物;
提出配位聚合概念还是划时代的重要贡献。这些概念至今仍在沿用。
13.下列单体可否发生配位聚合,如可能,试写出相应引发剂体系和立构规整聚合物的结构。
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