2017年上海交通大学材料科学与工程学院837高分子化学与高分子物理之高分子化学考研强化模拟题
● 摘要
一、问答题
1． 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
温度为90°C，聚合时间全同指数为90。
2． 为什么聚合物中常要加入光稳定剂？ 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】高分子材料在阳光的照射下会迅速发生老化，表现为发黄、变脆、龟裂，表面失去光泽，机械性能和电性能大大降低，最终失去使用价值。这个复杂的破坏过程主要是阳光中的紫外线和大气中的氧对高分子链联合作用的结果。
3． 什么是老化? 聚合物老化的原因有哪些? 聚合物如何防老化？
【答案】聚合物在使用过程中，受空气、水、光等大气条件和物理、化学因素综合的影响，引起不希望的化学变化，使性能逐渐变坏的现象统称为老化。
老化过程的主要反应也是降解，有时也可能伴有交联。聚合物老化后降解为较低相对分子质量产物时则龟裂变黏；聚合物老化后分子间发生交联时则发脆变硬。
导致老化的原因包括物理和化学因素，主要是热、机械力、超声波、光、氧、水（潮气）、化学试剂及微生物等许多因素的综合作用。
聚合物防老化的方法有：
（1）从结构上合成更为稳定的聚合物。易于降解的一些结构的例子是：
（2）添加助剂，如橡胶加防老剂，塑料加抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂等。
4． 什么是聚合物？与低分子化合物比较，它的基本特征是什么？
【答案】（1）聚合物是指由相同的、简单的、多次重复的结构单位通过共价键连接起来的相对分子质量巨大的一类化合物，又可称为高分子化合物、高聚物、高分子和大分子等。
（2）与低分子化合物比较，聚合物的特征表现在相对分子质量、结构和聚集态三个方面。
相对分子质量方面的特征：
a. 相对分子质量巨大，聚合物的相对分子质量一般为
b. 相对分子质量具有多分散性。
c. 相对分子质量用平均相对分子质量表：
结构方面的特征：聚合物存在着多重结构，即所谓一次结构、二次结构和三次结构。
聚集态特征：聚合物没有气态，只有固态和液态。
5． 写出二元共聚物组成微分方程，说明式中各项的物理意义、推导所用的基本假设条件和方程适用范围。
【答案】
分别为单体1和单体2的浓度分别为单体1和单体2的竞聚率。
共聚物微分方程的基本假设条件为：①链自由基的活性与链的长短无关，也与前末端（倒数第二）单体单元无关，仅取决于链末端单体单元。②无解聚反应，即不可逆聚合。③共聚物相对分子质量很大时，可忽略链引发和链转移反应的单体消耗，即单体仅消耗于链增长反应，因此共聚物的组成仅由链增长反应决定。④稳态时，总活性中心浓度恒定，活性链相互转变速率相等。
原则上满足以上假设条件的二元共聚反应（含离子型共聚）都可适用。但该方程只适用于低转化率，这是由于两种单体的竞聚率不同，随着共聚反应的进行，单体配比不断发生变化，只有低转化率时共聚组成与起始投料比之间的近似关系才成立。高转化率时，未反应单体组成与瞬间共聚物组成之间的关系也可以用这个方程计算，但需用积分式。
6． 简述下列聚合物的合成方法：
（1）高抗冲聚苯乙烯（2） 嵌段聚合物；（3）丁二烯型液体橡胶（遥爪预聚物）。
【答案】（1）合成高抗冲聚苯乙烯的主要方法：将聚丁二烯橡胶溶于苯乙烯单体中，加入自
，加热发生聚合反应。此时苯乙烯均聚和苯由基型引发剂（如过氧化二苯甲酰或过氧化二异丙苯）
乙烯在聚丁二烯上接枝共聚同时发生，形成聚苯乙烯中分散有聚丁二烯微相，相互间有键合，并有一定軔性的改性聚苯乙烯。
（2）合成热塑弹性体的主要方法。
热塑弹性体。 用双官能团催化剂经二步法合成：用双官能团在一定的条件下先引发丁二烯聚合，待丁二烯完全聚合完后再改变条件引发苯乙烯聚合，即得为某一瞬间所得共聚物的组成
偶联法：用烷基锂先引发苯乙烯聚合，待苯乙烯完全聚合后，再加丁二烯聚合，待丁二烯完全聚合后，加星形共聚物]。
③用单官能团催化剂经三步法或两步法合成。
三步法：用烷基锂先引发苯乙烯聚合，待苯乙烯完全聚合后，再加丁二烯聚合，待丁二烯完全聚合后，再加苯乙烯聚合，得
树脂。
（3）合成丁二烯型液体橡胶（遥爪预聚物）的主要方法：聚合末期，若通入
基丁二烯型液体橡胶。
7． 简述生物降解高分子材料。
【答案】生物降解高分子材料分为生物崩解型和完全生物降解型两类。前者是在高分子树脂中添加部分可被生物降解的物质后加工成制品，用弃后由于这部分可环境降解而使整体形态崩溃，属于不完全降解型。例如，将淀粉、天然矿物质以及脂肪族聚酯等加到聚烯经树脂中，加工成的塑料即为崩解型可环境降解材料。完全生物降解型高分子材料为生物合成的天然高分子材料或改性天然高分子材料，或某些结构的合成高分子材料。从规模、成本等因素考虑，通过化学合成法制备可降解高分子材料最具现实意义。现在研宄开发得最多的生物降解高分子材料有脂肪族聚酯类、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰胺酯及氨基酸等。其中产量最大、用途最广的是脂肪族聚酯类，如聚乳酸（聚轻基丙酸）、聚己内酯等。这类聚酯由于酯键易水解，主链又柔顺，易被自然界中的微生物或动植物体内的酶分解或代谢，最后变成和水。
8． 以为引发剂合成以下嵌段共聚物时，加料顺序如何？
【答案】在合成嵌段共聚物时，必须首先合成值较大的单体的“活的”聚合物，然后加入
使之聚合。 值较小的单体使之聚合。否则将得不到嵌段共聚物。 合成聚合物（1）时必须首先合成聚丁二烯活性聚合物，然后加入
合成聚合物（2）时，首先合成活性聚苯乙烯，然后加人丁二烯。待丁二烯聚合完后再加入丙烯腈使之聚合。合成聚合物（3）时，首先合成活性聚苯乙烯，然后加入环氧乙烷使之聚合。
9． 环氧丙烷的阴离子开环聚合常常只能得到低分子量聚合物，请简述其原因。
【答案】因为环氧丙烷分子中甲基上的氢原子容易被夺取而转移，转移后形成的单体活性种很快转变成烯丙醇钠离子对，可继续引发聚合，但使分子量降低。
己烷偶合得热塑弹性体[注：若以四官能团偶联剂（如，则得）热塑弹性体。 两步法：用烷基锂先引发苯乙烯和丁二烯聚合，利用丁二烯优先聚合的特点形成渐变型的则形成羧端