2017年西安工程大学服装与艺术设计学院803高分子化学与物理考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 塑料
,【答案】塑料是以高分子化合物为基材,填加助剂(如增塑剂、润滑剂、填料和抗氧剂等)
经混炼、造粒所制成的可以进行塑性加工的高分子材料。
2. 三大合成材料
【答案】三大合成材料是在合成的高分子材料中,那些最重要的、最常见的高分子材料如塑料、合成纤维和合成橡胶。
3. 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。
4. 向大分子转移常数
速率常的比值:
5. 链终止反应
6. 平衡缩聚
【答案】平衡缩聚是缩聚反应进行一段时间后,正反应的速率与逆反应的速率相等,反应达
,用K 到平衡,平衡时生成物的浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比是个常数(称为平稳常数)
表示。
7. 光学异构、几何异构和构象异
【答案】分子式相同,但是原子互相联结的方式和顺序不同,或原子在空间的排布方式不同的化合物叫做异构体。异构体有两类:一是因结构不同而造成的异构现象叫结构异构(或称同分
;二是由于原子或原子团的立体排布不同而导致的异构现象称为立体异构。异构)根据导致立体异构的因素不同,立体异构又分为:光学异构,
即分子中含有手性原子(如手性,使物体与其)
镜像不能叠合,从而使之有不同的旋光性,这种空间排布不同的对映体称为光学异构体;几何异构(或称顺、反异构)是指分子中存在双键或环,使某些原子在空间的位置不同,从而导致立体
第 2 页,共 30 页 是链自由基向大分子转移反应的速率常数与链増长反应速表征链自由基向大分子转移的难易程度。 【答案】
向大分子转移常数
【答案】链终止反应是指链自由基与链自由基结合为大分子的反应。
;光学异构和几何异构均为构型异构。结构不同(例如聚丁二烯中丁二烯单元的顺式和反式构型)
除非化学键断裂,这两种构型是不能相互转化的。构象异构:围绕单键旋转而产生的分子在空间上不同的排列形式叫做构象。由单键内旋转造成的立体异构现象叫构象异构。和构型一样,构象也是表示分子中原子在空间的排布形式,不同的是构象可以通过单键的内旋转而互相转变。各种异构体一般不能分离开来,但当围绕单键的旋转受阻时也可以分离。
8. 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。
9. 界面聚合
【答案】界面聚合是指将两种互相作用而生成高聚物的单体分别溶于两种互不相溶的液体(通常是水和有机溶剂)中,形成水相和有机相,当两相接触时,在界面处发生聚合而生成高聚物的一种聚合方法。界面缩聚限用活性高的单体,室温下就能聚合。界面缩聚属于扩散控制,应有足够的搅拌强度,保证单体及时传递。
10.高分子材料
【答案】高分子材料是以高分子化合物为基材,加入适当助剂,经过混炼(或塑炼)所制成的能够进行成型加工的材料。.
二、问答题
11.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
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12.什么是抗氧剂? 为什么聚合物需要加抗氧剂?
【答案】高分子材料在加工或使用过程中,能防止由于空气接触而在一定温度下发生热氧降解的添加剂称为抗氧剂。橡胶和塑料一样都需要加抗氧剂,在橡胶行业习惯上称为防老剂。一些聚合物很易氧化降解,如聚丙烯树脂,如果不加抗氧剂,那么在室内放置4个月或在户外曝晒(如广州地区)12天就降解变质而不能加工成型。因而聚丙烯树脂在合成工厂里已经加入抗氧剂。在加工过程中常还加入适量抗氧剂以加强使用的稳定性,后一类稳定剂又称长效稳定剂,一般选用相对分子质量较大的抗氧剂。
13.引发体系的组成情况如何?
【答案】由元素周期表中系许多都具有引发族过渡金属化合物与主族金属烷基化合物组成的二元体引发体进行配位聚合的活性,于是将这一大类复合体系称为
系。其中族过渡金属化合物是主引发剂,主族金属烷基化合物是助(副)引发剂。
14.氯乙烯于进行悬浮聚合,
试从下列引发剂体系中选取合用的引发剂体系。
【答案】选用(2)、(7)或(8), 或(7)与(8)并用。
15.响应性高分子的特征是当存在一个或多个外来刺激(如温度、压力、光、电、磁或酸碱性等)时,高分子的物理或化学性质发生相应的变化。试以此为设计原则,设计一响应性高分子的合成技术路线。(请清楚表述化学合成路线,并注明其响应原理)
【答案】通过结合活性自由基聚合和高效化学反应,可以方便地制备一系列结构可控的刺激响应性聚合物。具体方法如下:
(1)利用原子转移自由基聚合(A TRP )方法结合叠氮端基的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙(PDMAEMA )和带丙炔侧基的聚乙二醇
酰胺聚异丙基丙烯酰胺(PEG-b-PNIPAM )共聚物之间的(聚异丙基丙烯点击化学应,制备具有双重响应性、结构可控的嵌段-梳状共聚物,
聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)。叠氮基封端的PDMAEMA 是通过使用带叠氮基团的A TRP 引发剂引发DMAEMA 单体的聚合制备,主链带丙炔侧基的PEG-b-PNIPAM 共聚物是NIPAM 和丙烯酸炔丙酯的A TRP 共聚制备,最终的嵌段-梳状共聚物由两者间的点击化学反应制备。由于三个嵌段不同的性质,嵌段-梳状共聚物表现出温度和pH 值的双重响应性。
(2)通过可逆加成断裂链转移聚合反应和点击化学相结合的方法,制备可还原降解的聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM )和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA )水凝胶。带有炔基的PNIPAM 或者PDMAEMA 的共聚物是通过NIPAM 或者DMAEMA 与丙烯酸炔丙酯RAFT 共聚的方法制备的,含双叠氮基的双(2-叠氮异丁酰)胱胺(AffiCy )被用作制备可还原降解凝胶的交联剂。水凝胶表现出温度和pH 值的刺激响应性,具有快速响应、高溶胀率和溶胀收缩的可循环性。同时,疑胶中二硫键的存在赋予凝胶的可还原降解性。
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