2017年中南民族大学化学与材料科学学院840高分子化学考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 向大分子转移常数
【答案】
向大分子转移常数
是链自由基向大分子转移反应的速率常数与链増长反应速速率常的比值:表征链自由基向大分子转移的难易程度。
3. 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。
4. 内酯
【答案】内酯是环中含有酯基
5. 定向聚合和
程。聚合 聚合通常是指采用型引发剂的任何单体的聚合或共聚合,所得聚合物的环状化合物,也称环酯。 【答案】定向聚合和有规立构聚合是同义语,二者都是指形成有规立构聚合物为主的聚合过可以是有规立构聚合物,也可以是无规聚合物。它经常是配位聚合,但不一定都是定向聚合。
6. 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。
二、问答题
7. 什么叫热固性塑料?什么叫热固性塑料用聚合物?热固性塑料用聚合物有何特点?试举例说明。
【答案】(1)热固性塑料是一类加热不能熔融,在溶剂中不能溶解,只能进行一次成型加工的塑料。热固性塑料中的基体材料称为热固性塑料用聚合物。
(2)热固性塑料用聚合物的特点是:它们是含有反应性基团的线型或带支链的低聚物,在成型加工过程中加入固化剂,成型加工时含有反应性基团的低聚物和固化剂发生固化反应变为热固
性聚合物。热固性聚合物加热不能熔融,在溶剂中不能溶解,热固性塑料只能进行一次成型加工。
(3)举例:热固性塑料用聚合物有酚醛树脂(PF )、脲醛树脂(VF )、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂(EP )、不饱和聚酯树脂和聚氨酯(PU )等。
8. 推导自由基聚合速率方程时做了哪些基本假定?简要说明其内容。写出自由基聚合动力学方程,并说明其适用条件。
【答案】假定1官能团等活性理论的假定:链自由基的活性与链长基本无关。因此,各步增长反应速率常数相等,可用一个增长速率常数表示。
假定2稳态的假定:自由基聚合进行了一段时间以后,自由基的浓度保持不变,亦即自由基的生成速率(引发速率由此可得
假定3大分子链很长的假定:用单体的消耗速率表示聚合的总速率,同时认为大分子链很长,用于引发消耗的单体远小于用于増长消耗的单体,亦即
因为
所以
于是,聚合总速率就等于链増长速率,即或者
引发剂引发的自由基聚合速率方程为
式①、式②和式④都为自由基聚合速率方程。式①为自由基聚合速率方程一般表达式;式②为自由基聚合速率普适方程,它表达了聚合速率和引发速度的普遍关系;式③为引发剂引发的引
,即
等于自由基的消失速率(终止速率)
发速率方程;式④为引发剂引发的自由基聚合速率方程。
自由基聚合速率方程适用条件:双基终止和低转化率(小于10%)。
9. 简述用阻聚剂测定引发速率和引发效率f 的方法。
【答案】在聚合体系中加入阻聚剂,聚合将出现诱导期。诱导期
率和阻聚剂浓度间存在以下关系:
上式中n 是和1个阻聚剂分子相作用的自由基的数目。用诱导期方法测定引发速率所用的阻聚剂通常是自由基捕捉剂,而且n 必须是已知的,如DPPH (苯基三硝基苯肼)的
阻聚剂加到聚合体系中,
测出
发剂分解速率常数由下式求出
10.试述聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯四种通用聚合物热解的特点和差别。
【答案】聚甲基丙烯酸酯进行热解反应时发生自由基机理的解聚反应,产物几乎都是单体。聚苯乙烯和聚乙烯进行热解反应时发生无规降解,主要产物为不同聚合度的低聚物,聚乙烯的单体产率小于聚苯乙烯的单体产率则可达聚氯乙烯进行热解反应时首先脱生成分子主链中带烯丙基氯的聚合物;长期热解则进一步发生环化交联甚至碳化反应。
11.发现的茂金属催化剂是中文译名常称茂金属催化剂,试根据中文译名原则说明这一名称的由来。
【答案】按照对芳环结构的中文译名原则是将英文俗称译音字之上加草头,
如
译作苯和萘,
名是有机基在前无机元素在后,故称为茂错催化剂。
12.获得高分子量缩聚物的基本条件有哪些?
【答案】获得高分子量缩聚物的基本条件有以下几方面:(1)高活性单体;(2)单体纯净,无单官能团化合物;(3)官能团等摩尔比;(4)尽可能高的反应程度,包括温度控制、催化剂、后期减压排除小分子、惰性气体保护等。
13.聚乙烯有几种分类方法? 这几种聚乙烯在结构和性能上有什么不同? 它们分别是由何种方法生产的?
【答案】聚乙烯主要有三类,即低密度聚乙烯(
又称低压聚乙烯)和线形低密度聚乙烯(
相对分子质量大于)。
|的长短和自由基生成速本再根据引身为深紫色,与自由基反应后变成浅黄和无色,因此可用比色法测定。测定时取不同起始浓度的对作图,
由所得直线的斜率即可求出和为环戊二烯,戊上加草头则译作茂,再依照有机金属化合物的译又称高压聚乙烯)、高密度聚乙烯()。此外还有超高相对分子质量聚乙烯(
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