2017年长春工业大学材料科学高等研究院821高分子化学考研题库
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 共聚合和共聚物
【答案】共聚合是两种或两种以上单体混合物,经引发聚合后,形成的聚合物其大分子链中,含有两种或两种以上单体单元的聚合过程。共聚物是大分子链中含有两种或两种以上单体单元的聚合物。
3. 悬浮聚合
【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。
4. 胶束成核与均相成核
【答案】(1)胶束成核是指经典乳液聚合体系选用水溶性引发剂,在水中分解成初级自由基,引发溶于水的微量单体,在水相中增长成短链自由基,难溶于水的单体其短链自由基只增长少数,就被沉析出来,与初级自由基一起被増溶胶束捕捉,引发其中的单体聚合而成核的过单元(<4)程。
,由于静电作用而(2)均相成核是指在过饱和溶液,组成沉淀物质的离子(又称构晶离子)
缔合,自发的形成晶核的过程。一般而言,均相成核的能力(形成晶核的数目)是随着溶液过饱和程度的増大而増大的。
5. 通用塑料
【答案】通用塑料是产量大、成本低,应用面广和性能多样化,作为一般用途的塑料。
6. 最高聚合温度
【答案】最高聚合温度是指单体合成聚合物的过程中的极限温度。
7. 连锁聚合
【答案】连锁聚合是指聚合反应一旦开始,反应便可以自动地、一连串地进行下去,生成一个大分子的时间是极其短暂的,是瞬间完成的,只需要
到几秒的时问。因此,聚合物的相对
分子质量与时间关系不大,但单体的转化率随时间的延长而提高,这类聚合反应称为连锁聚合。
8. 重复单元
【答案】重复单元又称链节,是聚合物中化学组成相同的最小单位,是构成高分子链并决定高分子以一定方式连接起来的原子组合。如聚氯乙烯
9. 几率效应
基团,最高转化程度因而受到限制的一种现象。
10.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。
其重复单元为
【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
二、问答题
11.在自由基共聚合反应中,苯乙烯的相对活性远大于醋酸乙烯。当醋酸乙烯均聚时如果加入少量苯乙烯,则醋酸乙烯难以聚合。试解释发生这一现象的原因。
【答案】醋酸乙烯和苯乙烯的共聚反应中存在以下四种链增长反应,其链增长速度常数如下:
如
果
单体中加有少量苯乙烯,由
于而
再转变成
所
以
很容易转变
成
则相当困难。而体系中绝大部分单体是
V Ac 所以少量苯乙烯的存在大大降低了醋酸乙烯的聚合速度。
12.已知下列四个单体对分别进行自由基聚合,它们的竞聚率如下:①苯乙烯酐
②偏二氯乙烯
甲基丙烯酸甲酯
④乙酸乙烯酯
哪一对单体对存在恒比共聚点?试求恒比共聚点的共聚物组成之比
恒。
③乙烯
顺丁烯二酸
试简要回答,(1)根据上述单体对的竞聚率,粗略地画出四个单体对的共聚组成曲线;(2)
并计算在该点时两单体对分子
的一条水平横线;③的
【答案】(1)①的共聚物组成曲线为一条对角线;②的曲线为线附近先下后上的S 形曲线,曲线与对角线的交点是恒比点。
(2)③和④存在恒比共聚点。对于③,
曲线为在对角线附近先上后下的反S 形曲线,曲线与对角线的交点是恒比点;④的曲线为在对角
同理,对于④,得
13.合成下列聚合物:
(1)具有(2)具有【答案】⑴
(2)
一功能基团的聚酰胺载体; 催化基团的聚苯乙烯载体。
14.界面缩聚体系的基本组分有哪些?对单体有何要求?水相通常为碱性,原因何在?聚合速率是化学控制还是扩散控制?试举出几种利用界面缩聚法进行工业生产的聚合物品种。
【答案】界面缩聚体系的基本组分有:
互不相溶的两种溶剂例如水和
两种带活泼官能
,分别溶于溶剂中,有时还加入表面活性剂(如季铵盐)团的单体(通常为二元胺和二酰氯)。
所用单体必须是高活性的含活泼反应基团的双官能化合物,例如含活泼氢的二元胺或双酚A 与含活泼氯的己二酰氯或光气(C1-C0C1)等。
水相为碱性是为了中和缩聚生成的HC1。从这个意义上说,碱性可提高缩聚速率,使缩聚成为不可逆反应。
由于含活泼H 官能团和酰氯之间的反应极快,故聚合速度主要取决于二胺和二酰氯扩散至两,为了促进单体在溶剂中的扩散,缩聚反应相界面的扩散速率,因而界面缩聚属扩散控制(物理)
常在搅拌下进行;如果要边缩聚边成膜,则缩聚也可在“静止”的界面上进行。
利用界面缩聚进行生产的品种有聚碳酸酯、聚酰胺、聚苯酯和新型的聚间苯二甲酰间苯二胺纤维等。
15.以为引发剂,
为共引发剂,形成活性单体的反应为慢反应,终止方式为自发终止,写
出异丁烯阳离子聚合有关的化学反应方程式,并推导聚合速率方程。
【答案】(1)有关的化学反应方程式如下: