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2018年华东师范大学化学与分子工程学院640高分子化学考研强化五套模拟题

  摘要

一、计算题

1. 请写出工业上与酯交换法合成涤纶树脂有关的化学反应方程式。

【答案】(1)对苯二甲酸甲酯化:酸催化,对苯二甲酸与甲醇酯化制备对苯二甲酸二甲酯。特别注意将苯甲酸一类单官能团化合物除尽。

(2)酯交换:

下,使对苯二甲酸二甲酯与乙二醇进行酯交换制备对苯二甲酸二乙二醇酯。

(3)涤纶树脂的合成:

以三氧化二綈为催化剂,以对苯二甲酸二乙二醇酯为单体进行均缩聚。为了控制缩聚物的相对分子质量加入单官能团化合物苯甲酸做官能团封锁剂。

2. 单体解释之。

(2)开始生成的共聚物摩尔组成【答案】(1)由

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进行共聚时计算并回答,

(1)如两单体极性相差不大,空间效应的影响也不显著,那么取代基的共轭效应哪个大,并

各占

问起始单体组成是多少?

且得(2)由

的共轭效应大。

3.

用光气法合成的聚碳酸酯相对分子质量可以较大。该产物经洗涤净化后,

在造粒过程中有时发生相对分子质量显著降低的情况。请分析造成上述情况的主要原因和应采取的防止措施。

【答案】用光气法合成聚碳酸酯采用界面缩聚法

,反应基本不可逆,所以产物相对分子质量较高。如洗涤净化后的聚碳酸酯未彻底干燥,造粒时,在熔融温度下聚碳酸酯和其中残存的水分发生水解等反应使其降解。这是造成相对分子质量显著下降的主要原因。因此在造粒前对产物彻底净化干燥是非常必要的。

4

. 以为引发剂,环己烷为溶剂,

合成线型三嵌段共聚物

溶液的浓度为

量比),相对分子质量为系中含有

【答案】需要的丁二烯量

5. 等物质的量的二元醇和二元酸进行缩聚,如平衡常数产物水。

(1)反应程度

P 和平均聚合度:(2)如羧基的起始浓度样的程度?

【答案】(1)在密闭体系中

(2)要使

,必须采用敞开体系,此时认为P=l, 于是,式(6.2)变为

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单体总量为环己烷

(质

。单体的转化率为若使共聚物的组成(苯丁比)为

需丁二烯和苯乙烯各多少克?需溶液多少毫升?若反应前体

,水没有除去,计算此体系所得聚合物的实际相对分子质量。

在密闭体系中反应

,不除去副

能达到多少?

要使

需将小分子水

降低到怎

6. 根据表1所列的数据

,试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙

-66、聚丁二烯(顺丁橡胶)

及聚异戊二烯(合成天然橡胶)的平均聚合度。根据这六种聚合物的相对分子质量和平均聚合度,得出塑料用聚合物、纤维用聚合物和橡胶用聚合物的差别。

表1

【答案】根据表1的数据和聚合物的平均聚合度列于表2。

表2由聚合物的数均相对分子质量

计算平均聚合度

根据以上数据,纤维用聚合物(涤纶和尼龙-66)相对分子质量最小,为12000~23000; 橡胶用聚合物(顺丁橡胶和合成天然橡胶)相对分子质量最大,一般在200000以上;塑料用聚合物(聚氯乙烯和聚苯乙烯)相对分子质量居中。橡胶用聚合物多为二烯烃化合物的1,4聚合物,大分子的柔性大,分子间作用力小,常温下具有高弹性,而纤维用聚合物常为有氢键作用或结晶性聚合物,塑料的分子间作用力居二者之间。

7. 缩聚反应的单体必须具备什么基本条件?

【答案】适合缩聚反应的单体必须具备两个基本条件:

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