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2018年南京林业大学理学院821高分子化学基础考研强化五套模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 塑料

【答案】塑料是以高分子化合物为基材,填加助剂(如增塑剂、润滑剂、填料和抗氧剂等),经混炼、造粒所制成的可以进行塑性加工的高分子材料。

2. 聚醚型聚氨酯

【答案】聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和端轻基聚醚为原料,经逐步加成聚合反应形成的大分子链中含有氨基甲酸酯基和聚醚链段的一类聚氨酯。

3. 配位聚合和插入聚合

【答案】配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,

形成某些形式物。随后单体分子插入过渡金属

体对增长链键的插入反应,

所以又常称插入聚合

4. 环氧化合物

环氧丙烷又称为氧化丙烯。

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

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

键中增长形成大分子的过程。这种聚合本质上是单

【答案】环氧化合物是三节环醚又称为环氧化合物或氧化烯,如环氧乙烷又称为氧化乙烯,

所以向单体的链转移不妨碍合成分子量足够大的具

溶剂的链转移常数与自由基种类、温度、溶剂的结构等因素有关。

6. 反应程度和转化率

【答案】反应程度指反应了的官能团数与起始官能团数之比。转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比。

二、问答题

7. 苯乙烯的竞聚率为1.38, 异戊二烯的竞聚率为2.05, 通过自由基共聚合能否得到商业级的嵌段共聚物,为什么?

【答案】不可以得到商业级的嵌段共聚物。因为竞聚率为自缩聚与共缩聚的比值,是用来判断竞争聚合时两种反应活性的重要参数,由于苯乙烯和异戊二烯的竞聚率均大于1,这就说明他们的自缩聚能力比共缩聚能力强,共聚合时能够得到序列长度较短的嵌段共聚物,由于嵌段链段长度较短,故不能作为商业上使用的真正的嵌段共聚物。

8. PVC 生产过程中如何控制PVC 分子量以及调节聚合反应速率,并简要说明。

【答案】氯乙烯聚合时,向单体转移是主要的链终止方式,以致聚氯乙烯的聚合度与引发剂浓度无关,仅由温度来控制,

温度波动需控制在量来调节。

9. 悬浮聚合法生产聚氯乙烯时,为什么常采用高活性和中活性引发剂并用的引发体系?

【答案】氯乙烯悬浮聚合时所得聚氯乙烯的相对分子质量与几乎与引发剂浓度无关。相对分子质量主要由单体链转移来决定,聚氯乙烯的分子量主要由温度控制。氯乙烯悬浮聚合是非均相本体聚合,在转化率较低时就出现反应自动加速。如选用高活性引发剂,引发剂浓度随反应的进行显著下降。这样由于正常聚合速率的衰减与自动加速所造成的速率上升相互补偿使反应可匀速进行。但是到聚合后期,由于高活性引发剂浓度降得很低,导致聚合速率急剧下降不能由自动加速部分来互补,这样要获得高转化率势必要延长聚合时间;与中活性引发剂并用,可使聚合反应在后期也具有较高的聚合速度,从而可在较短时间内完成聚合反应。

10.试用自由基聚合和离子型聚合反应合成下列遥爪聚合物:

【答案】(1)自由基聚合:丁二烯聚合时,以偶合方式终止,因此分子链两端都有引发剂残基。所用引发剂带有羟端基或竣端基就可得这两种遥爪聚合物。

’之内。聚合反应速率主要由引发剂用

(2)阴离子聚合:以萘钠作催化剂,可合成双阴离子活性高分子,聚合末期可加环氧乙烷,再以水终止,使转变成轻端基,

通人端基聚丁二烯。

则成羧端基。工业上常用此法合成羟端基聚丁二烯和羧

11.试参考有关资料,列举丙烯进行淤浆聚合、气相聚合的主要工艺条件和所得聚合物的全同指数。

【答案】(1)丙烯的淤浆聚合

所用催化剂有常规催化剂(如附

随后再与

)和高效催化剂(以

为载体吸

以调节聚合物的相

反应)。把催化剂悬浮在庚烷或汽油中,

加在第一釜中。随后通入丙烯于

催化剂效率(常规催化剂)

相对密度为

聚合。采用3〜5釜串联连续聚合流程。并于1、2、3

釜中分别通入

对分子质量。此时聚丙烯呈淤浆析出。

丙烯的单程转化率为为

聚丙烯

.

(2)丙烯的气相聚合 以少量环己烷把催

化剂

C ,

聚合时间

温度为90°

全同指数为90。

12.把聚丙烯腈进行热解,得到什么产物?

所得全同聚丙烯的全同指数为95,

熔点为

分散在液态丙烯中进行间歇聚合。聚合

压力为催化剂效率为

所得聚丙烯的

【答案】聚丙烯腈在一定条件热解时,非但没有降解成小分子,反而通过侧基反应,环化成梯形结构。

该梯形结构的聚合物在度、高模量、耐高温的碳纤维。

13.目前,已广泛应用的“活性”/可控聚合方法很多,如活性自由基聚合(包括ATRP 、RAFT 、TEMPO 等)、活性阳离子聚合、活性阴离子聚合、链增长缩合聚合等等,试将两种不同的活性聚合方法结合起来合成一嵌段聚合物。(单体任选)

【答案】制备醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。反应分成两步:反向碘转移(RITP )

聚合合成分子链末端带有活性的碘端基的聚醋酸乙烯酯

(1)反向碘转移(RITP )聚合醋酸乙烯酯

聚合体系由单体、单质碘和引发剂AIBN 组成,在加热条件下,碘首先与AIBN 发生反应,

生成一种新的碘化物

碘代异丁腈,作为可逆链转移剂,使得原来普通的自由基聚合体系转化

的分子量可以精确设定,分子链末

为具有良好可控性的活性聚合体系。以这种方法制备的

(2

)将

,进一步将其作为大分子引发剂,

引发甲基丙烯酸甲酯(MMA )的原子转移自由基聚合(A TRP )。具体方法如下:

下进一步热解,析出碳以外的所有元素,形成高强

端带有活性的碘端基,可将其作为A TRP 引发剂制备醋酸乙烯酯的嵌段共聚物。

:为大分子引发剂引发的甲基丙烯酸甲酯的A TRP

作为大分子引发剂,

为催化体系,

増大

在共聚体系中的用

引发MMA 的A TRP 聚合

量,反应速率增大,产物的分子量分布变宽;

以不同分子量的分子量分布也越窄。

的分子量越小,引发速率越快,产物的理论分子量与实际分子量越接近,引发剂效率越高,