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2017年东华大学化学化工与生物工程学院818高分子物理及化学考研仿真模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 聚合度变小的化学反应

【答案】聚合度变小的化学反应是聚合物发生降解(热降解、化学降解等)使聚合物的聚合度变小的化学反应。

3. 高性能聚合物

【答案】高性能聚合物是指一般具有强氢键和芳杂环,结构规整对称,分子堆砌紧密的聚合物,为半梯形和梯形聚合物。高性能聚合物热稳定性好,熔点高,能在

4. 序旋标记法

【答案】根据

将手性中心(如手性碳)周围的四个原子或原子团

排列,假定观察者位于的对面,若

汽车方向盘

,在方向盘的连杆上,

其他三个原子团

这一构型就用表示;若

记法。

5. 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。

6. 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。

7. 高分子效应、硫化反应、无规断链反应、自降解型高分子、绿色高分子

【答案】(1)高分子效应:聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响称为高分子效应。这个效应是由高分子链节之间的不可忽略的相互作用引起的。

(2)硫化反应:含有双键的弹性体在商业上多用硫或含硫有机化合物交联,因此橡胶工艺中硫化和交联是同义词。

第 2 页,共 32 页 以上长期使用。 建议的命名法,光学异构体的对映体构型用(右)或(左)表示。即

按照次序规则的顺序即由在方向盘上呈,顺时针排列)是顺时针方向排列(或把手性碳原子比作呈反时针排列,则构型就为S 。手性碳的上述表示法称为序旋标

(3)无规断链反应:有的聚合物(如聚乙烯)受热时,主链任何处都可能断裂,相对分子质量迅速下降,但单体产率很低,称为无规断链反应。

(4)自降解型高分子:分为生物降解和光降解两类。前者易被自然界中的微生物或动植物体内的酶分解或代谢,后者能被光(主要是紫外光)分解,是环境友好材料。

(5)绿色高分子:包括高分子本身与如何应用及处理两个方面,具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用,前者是指高分子合成的无害化以及对环境的友好,后者是指可降解高分子材料的合成与应用以及环境稳定高分子材料的回收与循环使用。

8. 全同聚合指数

【答案】全同聚合指数是一种立构规整度的表示方法,它是指全同立构聚合物占总聚合物(全同立构+无规)的分数。

二、问答题

9. 当【答案】当时

存在恒比点,此时

10.简述聚乙烯的氯化反应工艺。

【答案】聚乙烯的氯化反应工艺有两种:一是溶液氯化法,此法以氯苯为溶剂,偶氮二异丁腈为活化剂,在通入氯气进行反应,得到的产物软化点较低;二是悬浮氯化法,此法以水为悬浮介质,这种氯化可以保持聚乙烯的结晶不受影响,所以软化点较高。

11.什么是共聚物组成?共聚物组成与哪些因素有关?

【答案】大分子链上两种结构单元的比例称为共聚物组成。共聚物组成取决于投料比、单体活性和自由基活性。

12.顺丁烯二酸酐和1,2-二苯乙烯都不能均聚,因为空间障碍太大。但这两个单体却能交替共聚

为什么能共聚?

【答案】由于极性效应超过空间障碍的作用。

13.自由基聚合的特点是什么?实现活性聚合的难点在什么地方?

【答案】(1)传统自由基聚合的优点是条件温和,耐水,适用于各种聚合方法,可聚合的单体种类多;缺点是聚合物的微结构、聚合度和多分散性无法控制,其根本原因与慢引发、快增长、速终止的机理特征有关。

(2)自由基聚合的链增长对自由基浓度呈一级反应,而链终止则呈二级反应。实现活性聚合

第 3 页,共 32 页 等特殊情况下当

时的函数关系如何? 与无关;当时,

的难点就在于降低自由基的浓度或活性,来减弱双基终止。

14.聚合物的热降解有几种类型? 举例说明其反应机理。

【答案】聚合物在单纯热的作用下发生的降解反应主要有解聚、无规断链和侧基脱除三类。 (1)解聚:聚合物在降解反应中完全转化为单体称为解聚,又称连锁降解。解聚反应是聚合反应的逆反应。

凡主链碳-碳键断裂后生成的自由基能被取代基稳定,并且碳原子上无活泼氢的聚合物一般都能按解聚机理进行热降解。所以,聚甲基丙烯酸酯类、

乙烯等受热后进行的都是解聚反应。例如,的解聚

聚四氟

(2)无规断链:聚合物受热时,主链发生随机断裂,相对分子质量迅速下降,产生各种低相对分子质量的产物,单体回收率极低,这类热降解反应称为无规断链反应。凡碳-碳键断裂后生成的自由基不稳定,且α-碳原子上具有活泼氢原子的聚合物易发生这种无规断链反应。所以,聚乙烯、聚丙烯、聚氧化乙烯等热降解主要是无规断链。值得注意的是,许多聚合物受热降解时是属于解聚和断裂混合型的,如聚苯乙烯、聚异丁烯、聚三氟氯乙烯等。聚苯乙烯在

生约单体;真空下,则可得单体。

下发生非氧化热降解,脱出真空下,产(3)侧基脱除:一些聚合物在较高温度条件下会发生基团的消去、成环等复杂反应,如聚氯乙烯、偏二氯乙烯、聚氟乙烯、聚丙烯腈等。聚氯乙烯在

聚合物颜色变深,强度下降,反应方程式如下:

三、计算题

15.以二元醇和对苯二甲酸的缩聚反应为例,导出公式,说明在平衡缩聚反应中聚合度衡常数和小分子含量的关系。

聚合总速率是正、逆反应速率之差。

第 4 页,共 32 页 与平【答案】