2018年长春工业大学化学工程学院821高分子物理与化学之高分子化学考研基础五套测试题
● 摘要
一、名词解释
1. 定向聚合
【答案】定向聚合又称立体有择聚合、立体选择聚合,立体对称聚合或有规立构聚合,是指单体形成立体规整性聚合物的聚合过程。可细分为配位聚合、离子型定向聚合和自由基型定向聚合等。
2. 三大合成材料
【答案】三大合成材料是在合成的高分子材料中,那些最重要的、最常见的高分子材料如塑料、合成纤维和合成橡胶。
3. 阳离子聚合
【答案】阳离子聚合是增长活性中心为带正电荷的阳离子的连锁聚合。
4. 逐步加成聚合反应
【答案】逐步加成聚合反应是形成大分子的方式如同连锁聚合是通过单体反复加成而进行的,而动力学过程如同缩聚那样是随着反应时间的延长聚合物的相对分子质量逐步增大,聚合物的结构酷似缩聚物。
5. 合成橡胶
【答案】合成橡胶是以高分子化合物为基材,填加助剂(如硫化剂、硫化促进剂、填料和抗氧剂等),经塑炼所制成的具有高弹性的高分子材料。
6. 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。
二、问答题
7. 什么是自动加速现象?产生的原因是什么?对聚合反应及聚合物会产生什么影响?
【答案】(1)当自由基聚合进入中期后,随着转化率増加,聚合速率自动加快,这一现象称为自动加速现象。
(2)聚合反应体系黏度随转化率的升高而升高是产生自动加速过程的根本原因。
(3)其产生和发展的过程如下:黏度升高导致大分子链端自由基被非活性的分子链包围甚至
包裹,自由基之间的双基终止变得困难,体系中自由基的消耗速率减小而产生速率却变化不大,最终导致自由基浓度迅速升高。其结果是聚合反应速率迅速增大,体系温度升高。这一结果又反馈回来使引发剂分解速率加快,导致自由基浓度进一步升高,从而使聚合速率不可控制地加快。自动加速过程产生的结果:①导致相对分子质量和分散度都升高,有可能严重影响产品质量。②导致聚合反应速率迅速增加,体系温度迅速升高,甚至产生局部过热,并最终导致爆聚和喷料等事故。
8. 嵌段聚合物、梳型聚合物、星型聚合物都可归属为接枝聚合物。从方法学角度分析,其制备方法是哪三种?
【答案】嵌段共聚物采用阴离子聚合方法;梳型共聚物采用收敛法、发散法、大分子引发剂法、偶联法;星型共聚物采用大单体法。
9. 塑料和树脂有无区别?工业上常遇到一些简化名称如:“聚氯”、“聚乙”、“聚苯”、“聚碳”、“塑料王”、“电木”和“电玉”等,它们分别指何种聚合物(或树脂)?
【答案】树脂是指未经加工的原始聚合物,而塑料则是指树脂经加工成型后的一种合成材料及其制品,在应用中树脂和塑料这两个术语经常通用。严格地说,塑料是以合成树脂或天然树脂为基础原料,加入(或不加)各种助剂、增强材料或填料,在一定温度、压力下,加工塑制成型或交联固化成型得到的固体材料或制品。
“聚氯”是指氯乙烯树脂或称聚氯乙烯; “聚乙”是指聚乙烯;
“聚苯”是聚苯乙烯;“聚碳”是聚碳酸酯; “塑料王”是聚四氟乙烯;“电木”是酚醛塑料; “电玉”是脲醛塑料或称氨基塑料。
10.环氧丙烷的阴离子开环聚合常常只能得到低分子量聚合物,请简述其原因。
【答案】因为环氧丙烷分子中甲基上的氢原子容易被夺取而转移,转移后形成的单体活性种很快转变成烯丙醇钠离子对,可继续引发聚合,但使分子量降低。
11.悬浮聚合应采用何种类型的引发剂? 乳液聚合应采用何种类型的引发剂?
【答案】悬浮聚合使用的是油溶性引发剂;乳液聚合使用的是水溶性引发剂。
12.何谓异构化聚合?举例说明产生异构化聚合的原因。
【答案】在链增长过程中伴有分子内重排的聚合反应常称异构化聚合。
阳离子聚合易发生重排反应。重排反应常通过电子、键、原子或原子团的转移进行。重排反应的推动力是:活性离子总是倾向于生成热力学稳定的结构。碳阳离子稳定性顺序是:伯碳阳离子<仲碳阳离子<叔碳阳离子。例如在3-甲基-1-丁烯的聚合过程中
(催化剂为
溶剂为氯乙烷)
伴随有仲碳阳离子异构化为叔碳阳离子的反应,形成的聚合产物含有两种结构单元即:
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13.如何判断二元组分自由基型加聚反应体系是否存在恒比共聚点?为什么?证明恒比共聚点的共聚物组成
【答案】当入摩尔分数共聚方程
时存在恒比共聚点。因为共聚物组成与原料单体投料比相同,把
解得
。
代
14.
为什么不能通过直接酰化合成均相二醋酸纤维素?
实际上用什么方法制备二醋酸纤维素?
【答案】因为直接酰化时纤维素在反应混合物中不溶解,这样就会导致生成的纤维素链一些是完全酰化的,而另一些是完全没有酰化的非均相产物,所以常用可溶性的三醋酸纤维素的控制水解间接制备均相的二醋酸纤维素。
三、计算题
15.乙酸乙烯
【答案】
16.如果需要得到平均相对分子质量为20000的尼龙-7,
当反应程度为酸?
【答案】对于相对分子质量为20000的尼龙-7
当p=0.995时,
17.通过碱滴定法和红外光谱法同时测得
聚己二酰己二胺试样中含有
值? 所以
因此计算时需假设每个大分
的羧基。根
时,需要加入多少乙
和顺丁烯二酸酐
进行共聚时,其竞聚率
的关系存在
说明
生成聚合物大分子中两种单体的链节比
据这一数据,计算得到数均分子量为8520。试问计算时需作何假定?如何通过实验来确定其可靠性?如该假定不可靠,如何由实验来测定其正确的
【答案】因为子链平均只含一个竣基。
用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量。据此可检验此假设的可靠性。