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2017年天津工业大学085204材料工程(专业学位)高分子化学复试仿真模拟三套题

  摘要

一、问答题

1. 写出用阴离子聚合方法合成四种不同端基合物的反应过程。

【答案】首先合成聚丁二烯基双锂,然后使之与不同的试剂反应便可得到相应端基的遥爪聚合物。例如:

的聚丁二烯遥爪聚

(1)

(2)

(3)

(4)

2. 试推导用安息香方程。

【答案】以安息香为光敏剂,在光照下引发苯乙烯的聚合反应历程如下: 链引发

链增长

链终止

为入射光强

因为单体主要在增长反应中消耗,所以

链自由基消耗速率

在稳态下

所以

为摩尔吸收系数

为光敏剂浓度

为光引发效率,则链自由基生成速

为光敏剂,在光照下引发苯乙烯聚合的聚合反应的速率

3. 请写出自由基聚合和缩合聚合的实施方法。

【答案】自由基聚合的实施方法有本体聚合、溶液聚合悬浮聚合和乳液聚合;缩合聚合的实施方法有熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和固相缩聚。

4. 在离子聚合反应过程中,能否出现自动加速效应?为什么?

【答案】在离子聚合反应过程中不会出现自动加速(效应)现象。自由基聚合反应过程中出现自动加速现象的原因是:随着聚合反应的进行,体系的黏度不断増大,当体系黏度增大到一定

程度时,双基终止受阻碍,因而k t 明显变小,链终止速度下降;但单体扩散速度几乎不受影响,k p 下降很小,链增长速度变化不大,因此相对提高了聚合反应速度,出现了自动加速现象。在离子聚合反应过程中由于相同电荷互相排斥不存在双基终止,因此不会出现自动加速效应。

5. 简述聚合物的老化及其原因。用化学反应方程式表示聚合热氧老化的机理。

【答案】(1)聚合物在使用或储存过程中,由于环境的影响,性能变坏,强度和弹性降低,颜色变暗、发脆或者发黏等现象叫做聚合物的老化。

(2)原因是环境的影响:受热、受氧、受光和受水等极性物质的作用。 (3)聚合物的老化可分为光氧老化和热氧老化。

所谓光氧老化是指聚合物在空气中的光、氧和水的作用下进行光化学裂解的过程。光化学裂解是聚合物吸收了光量子的能量

以后被光激发而被破坏的过程。

碳氢键

被激发,与氧作用生成氢过氧化物:

然后氢过氧化物分解,随后发生主链断裂的自动氧化过程:

聚合物的热氧老化是指聚合物在热和氧的作用下,机械性能下降的现象。一般认为由于受热加速了聚合物的氧化过程,而氢过氧化物的分解又导致了主链断裂的自动氧化过程。热氧老化和光氧老化的机理是相同的,它们的区别仅在于能量来源不同,光氧老化的能量是光量子,而热氧老化的能量是热能。

6. 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。

水解聚合是在简式可表示为

下,采用间歇或连续操作,经

可制得聚合物。其聚合反应

的水或可放出水的物质(如醇酸)存在

聚烯烃经光照后吸收光量子的能量