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2017年湖北大学材料科学与工程学院816高分子化学考研题库

  摘要

一、名词解释

1. 缩聚反应

【答案】缩聚反应是含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应,缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应。

2. 配位聚合

【答案】配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式(

合本质上是单体对增长链Mt-R 键的插入反应,所以又称为插入聚合。

3. 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。

4.

平均每一分子中的结构单元数称为对均【答案】平均每一分子中的重复单元数称为缩聚

5. 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

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。

6. 几率效应 为理想共聚

,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表对混缩聚 )的配位络合物,随后单体分子插入过渡金属(Mt )—碳(C )链中增长形成大分子的聚合过程。这种聚

【答案】几率效应是指当聚合物相邻侧基作无规成对反应,中间往往留有未反应的孤立单个基团,最高转化程度因而受到限制的一种现象。

二、问答题

7. 在只有单体和引发剂参与反应的自由基本体聚合中试问:(1)在什么条件下生成聚合物的平均聚合度仅受引发剂浓度和单体浓度的影响而与反应温度基本无关;(2)在什么情况下生成聚合物的平均聚合度主要受温度影响,而与引发剂浓度无关。

【答案】苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的本体聚合符合条件(1); 氯乙烯的悬浮聚合,由于聚合

物的又; 主要由CM 决定,此时聚合物的平均聚合度仅受温度影响,而与引发剂浓度基本无关,符合条件(2)。

8. 高分子链结构形状有几种?它们的物理、化学性质有什么特点?

【答案】(1)高分子链的形状主要有线型,支链型和体型三种。

(2)物理、化学性质特点:线型和支链型高分子靠范德华力聚集在一起,分子间力较弱,宏观物理性质表现为密度小、强度低,形成的聚合物具有热塑性,加热可熔融,在适当溶剂中可溶解. 其中支链型高分子由于支链的存在使分子间距离较线型要大,故结晶度、密度和强度等都比线型要低,而溶解性能更好,其中对结晶度的影响最为显著。

体型高分子分子链间形成化学键,其硬度和机械强度大为提高。其中交联程度低的具有韧性和弹性,加热可软化但不熔融,在溶剂中可溶胀但不溶解。交联程度高的加热不软化,在溶剂中不溶解。

9. 为什么丁二烯既能进行自由基聚合,又可进行阴、阳离子聚合?丁二烯加入自由基型引发剂进行本体聚合或溶液聚合,为什么不是分子量太低,就是得到交联聚合物?[提示:丁二烯自由基聚合的链终止速率常数为

【答案】(1)丁二烯是含两个 双键的共轭分子,容易发生诱导极化。

(2)由于链终止速率常数太大,极易发生偶合终止;增长自由基容易与1, 2结构的侧乙烯基反应、也容易抽取分子链中烯丙基上的H , 从而导致支化交联;此外,丁二烯在自由基存在下还容易发生

10.解释

处,如何弥补。 【答案】的抗氧机理是由于其分子中有不稳定的氢原子,非常容易与过

生成的大分子过氧自由基反应,从而阻碍了过氧自由基与其他大分子中的氢原子反应; 有效地终止了氧化链的传递,

使聚合物的降解反应不致蔓延。但如只加入主抗氧剂

氧化氢物仍会断裂,造成部分大分子发生降解。

加入辅助抗氧剂如亚磷酸酯,可以将大分子过氧化氢物转变成稳定的化合物,防止了链断裂反应的发生。

反应形成大量二聚体。 甲酮的光稳定机理。这两种物质有无不足之

a-羟基二苯甲酮的光稳定机理如下。

该化合物受光照后吸收光能,由基态变为激发态,然后又变回基态把光能转变成热能。

主抗氧剂和紫外线吸收剂并用,再加入辅助抗氧剂就可以很好地防止聚合物的热、光氧化老化作用。

11.制备丙烯酸甲酯二元共聚物,在丙烯酸丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中选哪种单体作为共聚单体可以提高共聚物的玻璃化温度?为什么?

【答案】选用苯乙烯作为共聚单体可以提高共聚物的玻璃化温度。丙烯酸丁酯的侧基为柔性的饱和酯,若与丙烯酸甲酯共聚,其柔性侧基会増大分子链间距,降低共聚物的玻璃化温度;甲基丙烯酸甲酯的侧基为甲基和甲酸甲酯基,其刚性和空间位阻均不及苯乙烯的侧基苯环大。故选用苯乙烯作为共聚单体与丙烯酸甲酯共聚,可以增大共聚物分子链的刚性且不会增大分子间距,从而提高聚合物的玻璃化温度。

12.聚合物的平均分子量有几种表示方法,写出其数学表达式。

【答案】有3种表示方法:

(1)数均分子量

(2)重均分子量

以上两式中分别代表体系中i 聚体的分子数、质量和相对分子质量。

和和分别代表对相对分子质量不等的所有分子,从i 等于1到无穷的总和,体的摩尔分率和质量分率。

(3)黏均分子量

分别代表i 聚

式中,是高分子稀溶液特性黏度一相对分子质量关系式中的系数,一般为

13.试举例说明两种单体进行理想共聚、恒比共聚和交替共聚的必要条件。

【答案】(1)当时可进行理想共聚。此时

活性链对单体无选择性。