2017年杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室730高分子化学考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 链引发反应
【答案】链引发反应是指引发剂分解形成初级自由基,初级自由基与单体加成形成单体自由基的反应。
2. 偶合终止反应
【答案】偶合终止反应是指两个链自由基相互碰撞,链自由基的活性消失结合为一个大分子的反应。
3. 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。
4. 聚合物的侧链断裂
【答案】聚合物的侧链断裂是指聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯加热时易着色,起初变黄,然后变棕,最后变为暗棕或黑色,同时有氯化氢放出的热降解过程,这一过程是链锁反应,连续脱氯化氢的结果使分子链形成大π键或交联。
5. 光引发聚合
【答案】光引发聚合是指不加引发剂,烯类单体在光的作用下,形成单体自由基而聚合的过程称,简称光聚合。
6. 结构单元
【答案】结构单元是重复单元中包括的更小的、不能再分的结构单位。
二、问答题
7. 为什么丁二烯既能进行自由基聚合,又可进行阴、阳离子聚合?丁二烯加入自由基型引发剂进行本体聚合或溶液聚合,为什么不是分子量太低,就是得到交联聚合物?[提示:丁二烯自由基聚合的链终止速率常数为
【答案】(1)丁二烯是含两个
双键的共轭分子,容易发生诱导极化。
(2)由于链终止速率常数太大,极易发生偶合终止;增长自由基容易与1, 2结构的侧乙烯基反应、也容易抽取分子链中烯丙基上的H , 从而导致支化交联;此外,丁二烯在自由基存在下还容易发生
反应形成大量二聚体。
8. 什么是三大合成材料?写出三大合成材料中几个主要品种的名称、单体聚合的反应式,并指出它们分别属于连锁聚合还是逐步聚合。
【答案】三大合成材料是指合成塑料、合成纤维和合成橡胶。
(1)合成塑料的主要品种有:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。 聚乙稀聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯
和尼龙
)、
上述四种单体的自由基或离子聚合反应均属连锁聚合反应。
(2)合成纤维的主要品种有:涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、锦纶(尼龙腈纶(聚丙烯腈)。
涤纶
尼龙
用水作引发剂属于逐步聚合。
用碱作引发剂属于连锁聚合。 尼龙
腈纶
实际上腈纶常是与少量其他单体共聚的产物,属连锁聚合。 (3)合成橡胶主要品种有丁苯橡胶,顺丁橡胶等。 丁苯橡胶
顺丁橡胶
9. 为什么聚甲醛容易解聚?工业上如何使聚甲醛稳定化?
【答案】聚甲醛分子链端为不稳定的半缩醛结构,使得聚甲醛在光热作用下容易发生从分子链端开始的“拉链”式脱除甲醛的解聚反应,但反应不是自由基机理。
因此,只要使羟端基酯化或醚化,将端基封锁,就可以起到稳定作用。但端基封锁后的聚甲醛受热时,则可能先无规断链而后连锁解聚脱甲醛。所以需要进一步通过共聚,在大分子链中引入链以
单元,则可防止连锁解聚。
工业上在螺杆挤出机中通过三聚甲醛和五氧六环本体连续共聚合制备,生成的共聚甲醛的主
单体单元为主,其间杂以少量的
单元。聚合结束后经过碱液处理,除去
引发剂和共聚甲醛不稳定的链端部分,最终得到端基为羟乙基结构的聚合物。由于羟乙基的碳-碳键能够有效阻止解聚反应的发生,因此得到的聚甲醛具有良好的热稳定性。
10.今有下列单体对进行自由基共聚合反应:①苯乙烯
②苯乙烯
乙烯
乙烯乙基醚
甲基丙烯酸甲酯
④偏二氯乙烯
【答案】(1)均不能得到交替共聚物。
(2)④为理想恒比共聚,共聚物组成始终与单体配比相同,即
11.在
【答案】(1)烷基铝烷基化形成矛盾:
乙烯在常压下难以进行自由基聚合,也难以制得高结晶度、无支链的聚乙烯;
丙烯难以进行自由基聚合得到高相对分子质量聚合物;
自由基捕捉剂如胺或醚类不仅无阻聚作用,而且添加适量反而加速聚合。 (2)
曾根据
异裂为
认为
和全同聚丙烯了。 等曾根据则认为
酸(如可与
形成
等)是典型的阳离
络这一
可引发
的阴离
子聚合的阴离子机理。但典型的阴离子引发剂如烷基碱金属(如发乙烯或丙烯的聚合,更谈不上形成高结晶度
(3)阳离子和络合阳离子机理。子聚合引发剂,提出过阳离子机理;而合阳离子,引发
在
等)一般难以或不能引
随后
引发剂引发
聚合的理论研宄中曾提出过自由基、阳离子、络合阳离子和在1956年曾提出过自由基机理,其依据是过渡金属卤化物被
键均裂,产生
引发乙烯的聚合。但这一机理与以下事实
①有恒比点:
甲基丙烯酸甲酯
③氯乙烯
偏二氯
讨论:(1)能否得到交替共聚物?(2)有无恒比共聚点?此时聚合物组成如何?
阴离子机理,但均未获得公认。试对其依据和不足之点加以讨论。
的聚合。但上述假定与下列规律不符。
引发剂上的聚合活性,依下列次序递降:
活性顺序恰与典型阳离子聚合的单体活性顺序相反;