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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题库

  摘要

一、名词解释

1. 半衰期

【答案】半衰期是指引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间。引发剂的半衰期越短,则引发剂的活性越高。

2. 重复单元

【答案】重复单元又称链节,是聚合物中化学组成相同的最小单位,是构成高分子链并决定高分子以一定方式连接起来的原子组合。如聚氯乙烯

3. 光引发聚合 程称,简称光聚合。

4. 动力学链长

【答案】动力学链长是一个活性中心,从引发开始到真正终止为止所消耗的单体数目。

5. 链自由基向单体转移

【答案】链自由基向单体转移链是自由基向单体转移一个活泼氢原子或从单体夺取一个活泼氢原子,结果链自由基的活性消失变为一个大分子,单体变为单体自由基的反应。

6. 均缩聚、混缩聚、共缩聚

【答案】由一种单体进行的缩聚反应称为均缩聚。由两种带不同官能团的单体进行的缩聚反应称为混缩聚。由两种或两种以上单体进行的、并能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚。

其重复单元为

【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

二、问答题

7. 丙烯为什么不能进行自由基聚合和阳离子聚合?说明原因并用化学反应方程式表示。

【答案】行阳离子聚合;

只有一个

供电子取代基

供电子效应较弱,所以不能进

引发

供电子取代基,

当然不能进行自由基聚合。丙烯只能在

剂作用下进行配位阴离子聚合。

若要进行自由基聚合可能发生下列聚合反应:

实验证明,这三种反应的速率是然而反应③是自由基的转移反应,反应生成的烯丙

基自由基是稳定的自由基,它不能引发单体聚合,只能与单体发生转移反应:

结果又生成单体和烯丙基自由基,终不能生成高聚物。因而,丙烯不能进行自由基聚合。

8. 目前有哪些茂金属催化剂体系(写出具体的化学式)已用于工业化生产?已生产出何种聚合物品种?

【答案】有:茂金属聚乙烯(称中等

;茂金属弹性体为茚基)规

,)它是乙烯与所用的催化剂为

常是乙烯和烯烃(如

的共聚物,所用的催化剂与合成

)的共聚等(式时相茂金属

:茂金属间规聚

苯乙烯所用的催化剂是

9. 试写出氯乙烯以偶氮二异庚腈为引发剂聚合时的各个基元反应。

【答案】(1)引发剂分解

物。常用的主催化剂多是和桥联的茂金属配合物如同;

茂金属乙丙橡胶

这里R 代表

(2)初级自由基生成

(3)链增长

(4)链终止

(5)链转移单体转移终止是氯乙烯聚合链终止的主要方式。可能的单体转移方式有

这两种反应与实测出的聚氯乙烯端基结构不符,也不能说明为什么氯乙烯的单体的原因。

Starnes 等人提出以下单体链转移机理:

明显大于其他

目前有关这一机理尚在研究和争论之中。

10.简述乳液聚合中单体、引发剂和乳化剂的所在场所,引发、增长和终止的场所和特征,胶束、乳胶粒、单体液滴和速率的变化规律。

【答案】(1)大部分单体分散成液滴,胶束内增溶有单体,形成增溶胶束,极少量的单体溶于溶剂中;引发剂溶于溶剂中;大部分乳化剂形成胶束,单体液滴表面吸附少量乳化剂,极少量乳化剂溶于溶剂水,大部分引发剂溶于溶剂中。

(2)单体难溶于水并选用水溶性引发剂的经典体系属于胶束成核,引发剂在水中分解成初级自由基后,引发溶于水中微量单体,增长成短链自由基,胶束捕捉水相中的初级自由基和短链自由基。自由基一旦进入胶束,就引发其中单体聚合,形成活性种。初期的单体-聚合物乳胶粒体积较小,只能容纳一个自由基。由于胶束表面乳化剂的保护作用,乳胶粒内的自由基寿命较长,允许较长时间的增长,等水相中另一自由基扩散入乳胶粒内,双基终止,第三个自由基进入胶粒后,又引发聚合。第四个自由基进入,再终止。如此反复进行下去。但当乳胶粒足够大时,也可能容纳几个自由基,同时引发增长。

(3)乳液聚合过程一般分为三个阶段:第一阶段为增速期,胶束不断减少,乳胶粒不断增加,速率相应増加。单体液滴数不变,体积不断缩小。第二阶段为恒速期,胶束消失,乳胶粒数恒定,乳胶粒不断长大,聚合速率恒定,单体液滴数不断减少。第三阶段为降速期,体系中无单体液滴,聚合速率随胶粒内单体浓度降低而降低。

11.聚合物降解有几种类型? 热降解有几种情况? 评价聚合物的热稳定性的标准是什么?

【答案】聚合物的降解有热降解、机械降解、超声波降解、水解、化学降解、生化降解、光