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2017年首都师范大学高分子化学与物理专业之高分子化学考研复试核心题库

  摘要

一、问答题

1. 丙烯进行本体气相聚合,得聚丙烯烯的全同指数。

【答案】聚丙烯的全同指数

该方法利用了全同聚丙烯和无规聚丙烯在溶

解度上的差别,无规聚丙烯能溶于沸腾的正庚烷,而全同聚丙烯不能。

2. 下列聚合物选用哪一类物质进行交联?(1)天然橡胶;(2)聚甲基硅氧烷;(3)聚乙烯涂层;(4)乙丙二元胶;(5)乙丙三元胶。

【答案】(1)天然橡胶用硫作交联剂;(2)聚甲基硅氧烷用过氧化物作交联剂;(3)聚乙烯涂层用过氧化物作交联剂;(4)乙丙二元胶的分子主链上无双键,用过氧化物作交联剂;(5)乙丙三元胶的分子主链上有双键,用硫作交联剂。

3. 为了改进聚氯乙烯的性能,常将氯乙烯与醋酸乙烯聚物。已知在

下上述共聚体系的

80%的组成均匀的氯醋共聚物应采用何种聚合工艺?

【答案】

该共聚体系的竞聚率为数为

的氯醋共聚物,

此共聚物中含氯乙烯的摩尔分数

要合成含氯乙烯质量分

按共聚物

产物经沸腾正庚烷萃取后得到不溶物

试求该聚丙

共聚得到以氯乙烯为主的氯醋共

试具体说明要合成含氯乙烯质量分数为

组成方程计算,

与之相应的为0.75。

在共聚反应中,氯乙烯的活性大于醋酸乙烯的,因此随着共聚反应的进行,剩余物料中氯乙烯的比例下降,即逐渐减小。因此要合成组成均匀的含氯乙烯质量分数为80%的共聚物,可采

用等于0.75的配比投料,在反应过程中不断补加氯乙烯单体以维持体系中单体配比保持在0.75左右。由于氯乙烯单体为气体,其配比可按确定温度下的压力来计算。随着氯醋共聚物的生成,剩余物料中的

下降,体系压力会下降。因此补加氯乙烯的速度以维持体系一定压力为准。实际

生产中常采取这一工艺。

4. 阴离子聚合在适当的条件下,其阴离子活性增长链可以长期不终止,而形成活性聚合物,为什么?

【答案】(1)阴离子活性增长链中心离子具有相同电荷,相同电荷的排斥作用,不像自由基聚合那样可以双基终止。

(2)阴离子聚合中,阴离子活性増长链的反离子常为金属阳离子,中心离子为碳负离子,二者之间离解度大,不能发生中心离子和反离子的结合反应。

(3

)阴离子活性增长链也不容易发生向单体转移反应。因为这种转移反应需脱除

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需要较

高的能量,而阴离子聚合往往是在低温进行的。

5. 什么是三大合成材料?写出三大合成材料中各主要品种的名称。

【答案】(1)三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。 (2)各主要品种:

塑料主要品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。

合成纤维的主要品种有涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、锦纶(尼龙-6和尼龙-66等)、腈纶(聚丙烯腈)和维尼纶(聚乙烯醇缩甲醛)

合成橡胶的主要品种有丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶和异戊橡胶等。

6. 写出由下列各组单体生成聚合物的名称,并分别指出构成各种聚合物的重复单元和结构单元。假设各种聚合物的聚合度为1000, 试计算它们的相对分子质量。

(1)(3)

(4)

【答案】(1)聚乙烯基甲醚,

重复单元和结构单元都是

(2)聚-羟基己酸,重复单元和结构单元都是(3)尼龙

重复单元相对分子质量:

(4)聚氧化丙烯,重复单元和结构单元都是(5)聚-甲基苯乙烯,重复单元和结构单元都是(6)聚己内酯,重复单元和结构单元都是

相对分子质量

相对分子质量

相对分子质量

相对分子质量

相对分子质量

结构单元

二、计算题

7 等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化聚合,.试证明p 从0.98到0.99所需时间与从开始至所需时间相等。

【答案】外加酸催化时二元酸和二元醇反应得:当当

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为起始物质的量,

所需时间相等。

时,时,

所需反应时间所需反应时间

由两式可知,故p 由0.98到0.99

所需时间与从开始至

8. 由lmol 己二胺和lmol 己二酸合成尼龙-66, 要加人多少乙酸才能在反应程度为均相对分子质量为10000的聚合物?

【答案】聚酰胺的聚合度为:

解得

解得

时获得数

9. 以等物质的量的二元酸和二元醇缩聚,另加

【答案】⑴

(摩尔分数)乙酸,计算:(1)羟基反应程

度为0.9时聚酯的聚合度;(2)聚酯的最大聚合度。

(2)当

时,

10.写出以对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为原料通过酯交换法合成涤纶树脂的反应条件(温度、压力、催化剂)和反应方程式,并简要回答下列问题:(1)第一步酯交换反应时乙二醇为什么要过量?(2)第二步缩聚反应属于均缩聚还是混缩聚?(3)缩聚反应后期为什么要求很高的真空度?(4)根据什么原则确定缩聚反应温度?

【答案】缩聚前段在

剂为三氧化锑,反应方程式如下:

(1)封锁分子两端,以达到预定聚合度。 (2)均缩聚。

(3)两个反应都可逆,真空下促进反应。 (4)高于PET 熔点,低于降解温度。

11.界面缩聚的特点是什么?

【答案】界面缩聚的特点:

(1)界面缩聚是不平衡缩聚,需采用高反应活性的单体,反应可在低温下进行,逆反应的速率很低,甚至为0, 属于不平衡缩聚。缩聚中产生的小分子副产物容易除去,不需要熔融缩聚中的真空设备。同时,由于温度较低,避免了高温下产物氧化变色降解等不利问题。

(2)反应温度低,相对分子质量高。

(3)反应总速率与体系中单体的总浓度无关,而仅决定于界面处的反应物浓度。只要及时更

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下进行,后段在下进行,催化