2017年河南科技大学化工与制药学院611高分子化学与物理之高分子化学考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 配位阴离子聚合
【答案】配位阴离子聚合是增长活性中心为配位阴离子的连锁聚合。配位阴离子聚合形成立构规整性聚合物,因而又称为定向聚合。
2. 单体
【答案】单体是经聚合反应合成高分子化合物的那些低分子化合物。
3. 平均官能度
【答案】平均官能度是指有两种或两种以上单体参加的混缩聚或共缩聚反应中在达到凝胶点以前的线形缩聚阶段,反应体系中实际能够参加反应的官能团数与单体总物质的量之比。体系的平均官能度对缩聚产物的结构影响很大。f=l时,仅能形成低分子物而不能形成聚合物;f=2时,原则上仅能形成线型聚合物;f 大于2时,则可能形成支链型或体型聚合物。大分子链的交联程度随平均官能度的増加而增加。
4. 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。
5. 立构规整性聚合物
【答案】立构规整性聚合物是大分子主链上结构单元上的取代基在空间有规排列的聚合物,也称为有规聚合物。
6. 连锁聚合
【答案】连锁聚合是指聚合反应一旦开始,反应便可以自动地、一连串地进行下去,生成一个大分子的时间是极其短暂的,是瞬间完成的,
只需要到几秒的时问。因此,聚合物的相对分子质量与时间关系不大,但单体的转化率随时间的延长而提高,这类聚合反应称为连锁聚合。
7. 向单体转移常数
【答案】
向单体转移常数是链自由基向单体转移反应的速率常数
的比值,即
8. 共聚合和共聚物
【答案】共聚合是两种或两种以上单体混合物,经引发聚合后,形成的聚合物其大分子链中,
第 2 页,共 24 页 与链增长反应速率常数,表征链自由基向单体转移的难易程度。
含有两种或两种以上单体单元的聚合过程。共聚物是大分子链中含有两种或两种以上单体单元的聚合物。
9. 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
;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。
10.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。
二、问答题
11.生产全同聚丙烯和顺丁橡胶时,可否采用本体聚合和以水为介质的乳液聚合方法?能否采用与以水作介质时的类似聚合方法?如果可能,需解决哪些实际问题?
【答案】原则上任何单体都可以用本体聚合方法实施,关键是如何解决聚合热的及时排散以
,实际上它也是液相本体维持聚合温度恒定。丙烯在其沸点以上温度的聚合(已有中间实验装置)
聚合。丁二烯在挤出机中的聚合也属本体聚合,目前已有研宄报告发表。至于二者采用以水为介
,所以只有找到对水稳定的引发剂体系质的乳液聚合,由于目前所用的引发剂都怕水(遇水分解)
后才能实现。丁二烯在丁烷中用引发剂聚合也可制取顺丁橡胶。此时聚合物不溶于溶剂,以颗粒形式悬浮在溶剂中,可视为与水作分散介质类似的悬浮聚合,但聚合速度和相对分子质量的控制乃至聚合物颗粒的黏结问题均有待研宄克服。
12.平均聚合度和数均相对分子质量间有什么关系?计算中对不同聚合反应类型的聚合物应注意什么?试举例加以说明。
【答案】(1)数均相对分子质量与平均聚合度的关系,即
式中:
均聚合度;为聚合物的数均相对分子质量;为结构单元的相对分子质量的平均值;为平为重复结构单元的相对分子质量;n 为重复结构单元的数目。
第 3 页,共 24 页 (2)计算时应注意以下几点:
结构单元和重复结构单元相同的聚合物即结构单元数与重复结构单元相同,结构单元的相对分子质量与重复结构单元的相对分子质量相等;若重复结构单元由两个或两个以上的结构单元组成,M 则是结构单元的相对分子质量的平均值。例如,聚氯乙烯(PVC )其结构单元和重复结构单元相同,即而
而
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET )其一个重复结构单元包括两个结构单元,即
13.数均相对分子质量和质均相对分子质量的物理意义是什么?
【答案】(1)数均相对分子质量
分子数总和之比。
(2)质均相对分子质量的物理意义是各种相对分子质量不同的分子的质量总和与的物理意义是各种相对分子质量不同的分子的质量和相对分子质量的乘积的总和与各种相对分子质量不同的分子的质量的总和之比。
14.简述下列聚合物的合成方法。
(4)端轻基和端羧基聚苯乙烯。
【答案】(1)合成树脂的主要方法
①接枝共聚法。先将丁二烯与苯乙烯乳液共聚得丁苯胶乳,以其为种子再将苯乙烯、丙烯腈经乳液接枝得接枝共聚物为外层的胶乳。最后与苯乙烯、丙烯腈共聚胶乳混合、凝聚、
干燥得树脂。
②在聚丁二烯中加苯乙烯和丙烯腈共聚法。
③将丁苯橡胶与苯乙烯-丙烯腈共聚物机械共混法。
(2)合成高抗冲聚苯乙烯的主要方法将聚丁二烯橡胶溶于苯乙烯单体中,加入自由基型引发剂如过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯,加热发生聚合反应。这时苯乙烯均聚和苯乙烯在聚丁二烯上接枝共聚同时发生,形成聚苯乙烯中分散有聚丁二烯相,相互间有键合,并有一定韧性的改性聚苯乙烯。
(3)合成热塑弹性体的主要方法
用双官能引发剂经二步法合成
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