2017年福州大学材料科学与工程学院846材料科学基础之高分子化学考研题库
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 反应程度
【答案】反应程度是参与反应的基团数与起始基团数之比,是高分子缩聚反应中用以表征高分子聚合反应反应深度的量。要注意反应程度和转化率的区别,转化率是指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比,在缩聚反应中常用反应程度来描述反应过程,因为缩聚反应本质是官能团之间的反应,只有官能团之间充分反应才能生成大分子,故用反应程度描述其反应过程。
3. 竞聚率
【答案】竞聚率是单体均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数的
比
它表征两单体的相对活性,r 值越大该单体越活泼;根据r 值,可判断两
单体能否共聚和共聚类型,例如示不能自聚。为理想共聚
,
4. 逐步加成聚合反应
表示自聚倾向比共聚大;
为嵌段共聚。
表示共聚倾向大于自聚;r=0表
【答案】逐步加成聚合反应是形成大分子的方式如同连锁聚合是通过单体反复加成而进行的,而动力学过程如同缩聚那样是随着反应时间的延长聚合物的相对分子质量逐步增大,聚合物的结构酷似缩聚物。
5. 胶束成核与均相成核
【答案】(1)胶束成核是指经典乳液聚合体系选用水溶性引发剂,在水中分解成初级自由基,引发溶于水的微量单体,在水相中增长成短链自由基,难溶于水的单体其短链自由基只增长少数,就被沉析出来,与初级自由基一起被増溶胶束捕捉,引发其中的单体聚合而成核的过单元(<4)程。
,由于静电作用而(2)均相成核是指在过饱和溶液,组成沉淀物质的离子(又称构晶离子)
缔合,自发的形成晶核的过程。一般而言,均相成核的能力(形成晶核的数目)是随着溶液过饱和程度的増大而増大的。
6. 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。
二、问答题
7. 用
作引发剂,水为共引发剂,使异丁烯在一定条件下于苯中进行阳离子聚合时,实验的
如果链终止是通过活性中心的重排进行的,并
为一级反应;(2)对
为零级反应;
聚合速率方程为
聚合度方程。在什么条件下聚合速率可为:(1)对(3)对
链引发:
为二级反应。
【答案】聚合过程基元反应为
产生不饱和端基聚合物和引发剂-共引发剂络合物,试写出这个聚合过程的基元反应、聚合速率和
链增长:
链终止:
由此:
增长链活性中心浓度始终不变,即
聚合度
(1)在链引发反应中,由反应速率慢的一步决定反应速率。若水不过量,则那么
过量,水为适量,则
(3)若链引发反应为
(2)在链引发反应中,若
则
在稳态下,
则
8. 聚合物的降解类型有哪些?以聚甲基丙烯酸甲酯为例表述链式降解机理。
【答案】(1)聚合物降解的类型有:热降解(主要包括解聚、无规断链、基团脱除三种类型)、力化学降解、水降解、化学降解、生化降解、氧化降解、光降解和光氧化降解。
(2)聚甲基丙烯酸甲酯的降解属于解聚,解聚是聚合(链增长)的逆反应,往往先形成端基自由基,如果末端的自由基活性不很高,聚合物中又无易被吸取的原子,难以链转移,结果,按“拉链”式地迅速逐一脱除单体,反映出很陡的热失重曲线。聚甲基丙烯酸甲酯从不饱和端基开始解聚,聚合度逐渐降低
,
9. 何谓氧化-还原引发剂?写出的反应式。
【答案】氧化-还原引发剂:在过氧类引发剂中加上还原剂,通过氧化-还原反应产生自由基,这种体系称为氧化-还原引发体系或称氧化-还原引发剂。
氧化—还原反应产生自由基的反应式:
氢过氧化异丙苯氧化—还原反应产生自由基的反应式为
10.简述开环聚合反应的特征。
【答案】开环聚合既不同于连锁聚合,也不同于逐步聚合。其特征如下。
(1)聚合过程中只发生环的破裂,基团或者杂原子由分子内连接变为分子间连接,并没有新的化学键和新的基团产生。
(2)与连锁聚合相比较。
连锁聚合的推动力是化学键键型的改变,虽然大多数环状单体是按离子型聚合机理进行的,但开环聚合的推动力是单体的环张力,这一点与连锁聚合不同;开环聚合所得的聚合物其结构单元的化学组成与单体的化学组成完全相同,这一点与连锁聚合相同。
(3)与逐步聚合反应相比较。
开环聚合虽然也是制备杂链聚合物的一种方法,但聚合过程中并无小分子缩出;开环聚合的推动力是单体的环张力,聚合条件比较温和,而逐步聚合的推动力是官能团性质的改变,聚合条件比较苛刻,所以,用缩聚难以合成的聚合物,用开环聚合较易合成;开环聚合所得的聚合物中,
时PMMA 可以全部解聚成单体。
氢过氧化异丙苯氧化-还原反应产生自由基
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