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2017年长春工业大学材料科学高等研究院821高分子化学考研强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 引发效率

【答案】引发效率是指引发剂分解后,用来引发单体聚合的这部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分数。另一部分引发剂则因诱导分解和笼蔽效应而损耗。

2. 自由基寿命

【答案】自由基寿命是指自由基从产生到引发单体聚合形成聚合物的这段时间。

3. 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。

4. 交替共聚物

【答案】交替共聚物是大分子链中两种单体单元严格相间排列的共聚物。

5. 高性能聚合物

【答案】高性能聚合物是指一般具有强氢键和芳杂环,结构规整对称,分子堆砌紧密的聚合物,为半梯形和梯形聚合物。高性能聚合物热稳定性好,熔点高,能在

6. 聚醚型聚氨酯

分子链中含有氨基甲酸酯基和聚醚链段的一类聚氨酯。

7. 结构单元

【答案】结构单元是重复单元中包括的更小的、不能再分的结构单位。

8. 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。

9. 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。

10.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

第 2 页,共 34 页 以上长期使用。 【答案】聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和端轻基聚醚为原料,经逐步加成聚合反应形成的大

二、问答题

11.塑料按用途还可进一步细分为哪几类?

【答案】塑料按用途可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。通用塑料指产量大、用途广、价格低的品种,如聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料等,主要用作日常生活用品、包装材料和一般零件。而工程塑料指可作为工程材料使用的塑料,它们具有良好的力学性能和尺寸稳定性,能代替金属作结构材料,主要有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醒、ABS 、聚砜、聚苯醚等。这两种塑料之间并无严格界线,如ABS 论产量和应用规模应当是通用塑料,但论性能应当是工程塑料。此外还有特种塑料,如氟塑料、硅塑料等。

12.在引发剂引发聚合的理论研宄中曾提出过自由基、阳离子、络合阳离子和阴离子机理,但均未获得公认。试对其依据和不足之点加以讨论。

【答案】(1)

烷基铝烷基化形成矛盾:

乙烯在常压下难以进行自由基聚合,也难以制得高结晶度、无支链的聚乙烯;

丙烯难以进行自由基聚合得到高相对分子质量聚合物;

自由基捕捉剂如胺或醚类不仅无阻聚作用,而且添加适量反而加速聚合。

(2

曾根据

异裂为

认为

和全同聚丙烯了。

等曾根据则认为酸(如可与形成等)是典型的阳离络

这一可引发的阴离子聚合的阴离子机理。但典型的阴离子引发剂如烷基碱金属(如发乙烯或丙烯的聚合,更谈不上形成高结晶度(3

)阳离子和络合阳离子机理。子聚合引发剂,提出过阳离子机理;而合阳离子,引发在等)一般难以或不能引随后在1956年曾提出过自由基机理,其依据是过渡金属卤化物被键均裂,产生引发乙烯的聚合。但这一机理与以下事实的聚合。但上述假定与下列规律不符。

引发剂上的聚合活性,依下列次序递降:

。 活性顺序恰与典型阳离子聚合的单体活性顺序相反;

典型的阳离子聚合难以制得立构规整的聚

13.何谓水解聚合?写出环酰胺水解聚合有关聚合反应方程式。

【答案】环酰胺可以进行水解聚合、阴离子开环聚合和阳离子开环聚合。

现简介环酰胺的水解聚合。对于环酰胺单体,开环聚合研宄最多的是己内酰胺。因此,以己内酰胺为例说明其水解聚合的情况。已知己内酰胺分子的酰胺键为顺式构型,两分子之间形成氢键,

因而在无水存在不能发生聚合反应。当有

下时,可进行开环聚合,这种聚合过程叫水解聚合。 水解聚合是在下,采用间歇或连续操作,经

第 3 页,共 34 页 的水或可放出水的物质(如醇酸)存在可制得聚合物。其聚合反应

实际上此过程非常复杂,它包括开环、缩聚、加聚、交换、裂解等不同反应和互相作用,最后达到水、单体、环状齐聚物及线型链式分子各级分与聚合体之间一个总的平衡体系。因为己内酰胺为七节环,在聚合过程中,聚合成链式分子或缩合成环状分子都可能发生,仅是概率不同,所以反应条件不同,就会影响在反应平衡时的各组分的比例和反应速度,其中有些问题至今尚不清楚。

己内酰胺开环聚合尽管较复杂,但主要由三种平衡反应所组成,即开环、缩合和加成。水解聚合平衡有关聚合反应方程式可表示如下。

(1)开环。己内酰胺首先水解开环成水解速度与水的浓度和水解条件有关,即

(2)缩合。继之己酸自身缩合,形成线型低聚体,即

(3)加成。在开环、缩合和加成反应中,加成反应占主要地位。加成反应是己内酰胺分子加成到线型低聚体分子链的末端,进而是低聚体线型分子之间的缩合反应,此反应消耗端基且放出水,即

在线型分子达到一定聚合度时,主要是酰胺基间的交换反应而改变聚合物的相对分子质量分布。由于聚合过程和最后产物的性质均受此三个平衡反应的影响,而调节一定的聚合度是保证产品性能的重要方法。

一般采用保持聚合体系中一定的水的浓度或加入带有羧基或氨基的化合物,以改变聚合体系的官能团比例来达到调节相对分子质量的目的。

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