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2018年青岛科技大学高分子学院821高分子化学与物理考研强化五套模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度

【答案】(1)重复单元(又称重复结构单元或链节)是指聚合物中化学组成相同的最小单位。(2)结构单元是指构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位。

(3)单体单元是指聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元。 (4)单体是指带有某种官能团、并具聚合能力的低分子化合物,或能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物。

(5)聚合度是高分子链中重复单元的重复次数。

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. 链引发反应

【答案】链引发反应是指引发剂分解形成初级自由基,初级自由基与单体加成形成单体自由基的反应。

4.

向单体转移常数的比值,

5. 链转移常数

【答案】链转移常数是链转移反应速率常数ktr

和链增长反应速率常数移反应与链增长反应的竞争能力。常用C

表示单体的链转移常数一般比较小,

为有实用价值的聚合物

溶剂的链转移常数

6. 悬浮聚合

虽比

大,

因引发剂浓度

的比值,代表链转

转移常数表征发生链转移的难易程度。很小,所以对产物分子量影响不大;向

)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

与链增长反应速率常数

,表征链自由基向单体转移的难易程度。

【答案】

向单体转移常数是链自由基向单体转移反应的速率常数

所以向单体的链转移不妨碍合成分子量足够大的具

与自由基种类、温度、溶剂的结构等因素有关。

【答案】悬浮聚合是单体小液滴悬浮在水中的聚合方法,悬浮聚合体系一般由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四个基本组分构成。

7. 环氧值

【答案】环氧值是指每100克环氧树脂中含有的环氧基的当量数。单位为[当量/100克]。

8. 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。

9. 几率效应

【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。

10.单体

【答案】单体是经聚合反应合成高分子化合物的那些低分子化合物。

二、问答题

11.根据共聚物的命名原则,共聚物名称中不同单体的先后顺序是怎样规定的?

【答案】对于无规共聚物,含量多的单体名称在前,含量少的单体名称在后。对于嵌段共聚物,先加入的单体名称在前,后加人的单体名称在后。对于接枝共聚物,构成大分子主链的单体名称在前,构成支链的单体名称在后。

12.用聚乙烯绝缘的电线缆在户外工作,容易老化。

(1)写出老化过程中发生的主要化学变化;

(2)聚乙烯的防老化剂有哪几种?各具何种功能和化学结构?

【答案】(1)由于热和氧的影响而引起的聚乙烯降解按自由基机理进行:

引发增长

终止

(引起交联)

将金属离子螯合掉。

(2)氧化反应会被重金属离子加速,重金属离子催化过氧化物分解,因此抗氧化的方法有:

用更易与自由基反应的物质与自由基形成稳定化合物。

13.丙烯腈连续聚合制造腈纶纤维,除加入丙烯腈作主要单体外,还常加入丙烯酸甲酯和/或衣康

辅助单体与其共聚。试说明它们对产品性能的影响。

【答案】加入丙烯酸甲酯共聚是为了改善分子链的柔性,相对减少和隔离分子链上的氰基,以提高腈纶纤维的松软性和手感,同时也有利于染料分子的扩散进入;与衣康酸共聚是为了把少

量基引入分子链(侧基),改善亲水性和对染料的结合能力。

14.聚4-乙烯基吡啶与苄氯的反应(反应1)和聚对氯甲基苯乙烯与甲基吡啶的反应(反应2)都在二甲基甲酰胺中进行,都生成侧基带吡啶盐的聚合物。为什么反应1的反应速率逐渐下降,而反应2的反应速率越来越快?

【答案】反应1中反应试剂苄氯的次甲基带部分正电荷,而聚合物反应后的基团也带正电荷,由于静电相斥作用,阻碍反应试剂与聚合物分子的接触,反应速率逐渐下降。而反应2的聚合物反应后的基团带正电荷,由于分子链上多个正电荷的相斥作用,分子链较伸展,比原先卷曲的构象能暴露出更多的侧基,更利于反应试剂甲基吡啶的进攻,因而反应速率越来越快。

15.过硫酸盐无论在受热、受光或受还原剂作用下均能产生时停止反应,应选择何种方式产生

量低,则应选择何种方式产生这种自由基?

如果需要随时调整反应速度或随

如果工业上要求生产分子量很高的聚合物,聚合温度尽

【答案】(1)选用受光引发、停止光照或改变光强可以停止或调节反应速度。

(2)选用氧化还原引发体系,通过乳液聚合,可以在较低聚合温度下得到相对分子质量高的聚合物。

三、计算题

16.某引发剂在

【答案】

苯中的分解速率常数

该引发剂的分解反应为一级反应,试计

算此时的分解半衰期