2017年福州大学材料科学与工程学院846材料科学基础之高分子化学考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 平均官能度与摩尔系数
【答案】平均官能度指反应体系中平均每一分子上带有的能参加反应的官能团(活性中心)的数目。当量系数是指起始两种官能团总数之比,其值小于或等于1。
2. 逐步加成聚合反应
【答案】逐步加成聚合反应是形成大分子的方式如同连锁聚合是通过单体反复加成而进行的,而动力学过程如同缩聚那样是随着反应时间的延长聚合物的相对分子质量逐步增大,聚合物的结构酷似缩聚物。
3. 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。
4. 立构规整性聚合物
【答案】立构规整性聚合物是大分子主链上结构单元上的取代基在空间有规排列的聚合物,也称为有规聚合物。
5. 环缩醛
【答案】环缩醛是在环中含有
6. 塑料
,【答案】塑料是以高分子化合物为基材,填加助剂(如增塑剂、润滑剂、填料和抗氧剂等)经混炼、造粒所制成的可以进行塑性加工的高分子材料。
基团的环状化合物。
二、问答题
7. 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。
8. 与自由基聚合相比较,试说明离子聚合反应在引发剂种类、单体结构的特征和溶液剂性质三方面的特征。
【答案】离子型聚合与自由基聚合都属连锁聚合的范畴,但两者有很大差别。
(1)引发剂种类:自由基聚合的引发剂是易产生自由基的物质,如过氧化物、偶氮化合物,而离子聚合的引发剂是“酸”或“碱”等易产生离子的物质。
(2)单体结构:自由基聚合的单体是含有弱的吸电子取代基和共轭取代基的烯类单体。阴离子聚合的单体是含有强的吸电子取代基和共轭取代基的烯类单体。阳离子聚合的单体是含有强的推电子取代基和共轭取代基的烯类单体。
(3)溶剂的性质:在自由基聚合中,溶剂的引入降低了单体浓度,从而降低了聚合速率;由于链自由基向溶剂的转移反应,降低了聚合物的相对分子质量。在离子聚合中,溶剂的引入不仅降低了单体的浓度,还严重影响着增长活性中心的形态和结构,从而影响聚合速率和聚合物的相对分子质量及其分布,同时还影响着聚合物的立构规整性。
9. 什么是氧化一还原引发剂? 写出异丙苯过氧化氢的氧化-还原反应产生初级自由基的反应。
【答案】(1)氧化-还原引发剂是指由组成它的氧化剂和还原剂之间发生氧化还原反应而产生能引发的自由基的一类引发剂,这类引发剂称为氧化-还原体系。该类引发剂特点是活化能较低,可在低温下引发聚合,而有较快的聚合速率。包括水溶性引发剂和油溶性引发剂。
(2)
10.若用高能辐射来引发聚合反应,产生自由基的速度仅决定于辐射剂量而与温度无关,辐射生成的自由基活性很高,引发效率厂可接近或等于1。如某单体的聚合反应由高能辐射引发,且单体在聚合中链终止方式是偶合终止、仅有活性链向单体链转移反应存在。试问:
(1)若聚合反应处于稳态,试推导聚合反应速率、数均聚合度和动力学链长的定量关系式。(2)讨论加速反应同时提高聚合物相对分子质量的各种因素。
(3)要确定在这一聚合反应中,单体转移终止在总终止反应中所占的比例,应测定哪些数据? 【答案】(1)在辐射聚合反应中,产生最初活性链的速率
其中
为剂量率
为常数
分别为单体和溶剂分子的能量产率,代表每吸收分别为单体和溶剂的浓度。
能量所引起化学反应的分子数
若不考虑溶剂,则
稳态时
链终止中,除偶合终止外尚有单体转移终止。所以
(2
)由于
的关系式中只有
是随温度而改变的。温度升高
增大,所以温度
升高聚合反应速率与平均聚合度略有上升。如果合速率但会降低乎均聚合度。
(3
)可以通过实验测定
求得
的贡献不大,则增大辐射剂量能提高聚
然后再测定聚合物的平均聚合度,根据这些数据即可
求得单体转移终止在总终止中所占的比例。
11.写出从以下单体聚合的聚合物的重复单元,并给聚合物命名:
(1)(2)(3)(4)【答案】⑴(2)(3)
环氧树脂;
(4)
聚氨酯。
聚对苯二甲酸乙二醇酯;