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2017年安徽工业大学高分子化学考研复试核心题库

  摘要

一、问答题

1. 塑料和树脂有无区别?工业上常遇到一些简化名称如:“聚氯”、“聚乙”、“聚苯”、“聚碳”、“塑料王”、“电木”和“电玉”等,它们分别指何种聚合物(或树脂)?

【答案】树脂是指未经加工的原始聚合物,而塑料则是指树脂经加工成型后的一种合成材料及其制品,在应用中树脂和塑料这两个术语经常通用。严格地说,塑料是以合成树脂或天然树脂为基础原料,加入(或不加)各种助剂、增强材料或填料,在一定温度、压力下,加工塑制成型或交联固化成型得到的固体材料或制品。

“聚氯”是指氯乙烯树脂或称聚氯乙烯; “聚乙”是指聚乙烯;

“聚苯”是聚苯乙烯;“聚碳”是聚碳酸酯; “塑料王”是聚四氟乙烯;“电木”是酚醛塑料; “电玉”是脲醛塑料或称氨基塑料。

2. 写出自由基聚合微观动力学方程的推导步骤,并详细说明在推导过程中所做的重要假设。说明聚合速率与引发剂、单体浓度的关系。

【答案】假定一:等活性假定,即链自由基的活性与链长无关,解决了增长速率方程

假定二:聚合度很大,引发消耗的单体忽略不计,单体消耗在增长阶段,自由基聚合速率等于增长速率,解决了自由基聚合反应速率用增长速率表示。

假定三:稳态假定,聚合反应初期,自由基的生成速率等于自由基的消失速率,自由基浓度不变,解决了自由基浓度的表达式。

由假定三,根据具体的引发方式和终止方式,求出自由基的浓度将自由基浓度

带入增长速率方程得到自由基聚合反应速率方程:

增加引发剂浓度的方法来提高聚合速率,结果往往使聚合度下降。引发剂浓度越大,则所得的分子量越小。增加单体浓度,有助于提高聚合度,降低聚合反应速率。 3.

引发二烯烃聚合,为什么说它是阴离子聚合?又属于配位聚合范畴?

【答案】

引发二烯烃(如丁二烯)聚合时,由于是

进攻单体的

并形成增长

离子,

链增长过程均按阴离子进行,故常称阴离子聚合;一步都是丁二烯首先与反离子以也属于配位聚合范畴。

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再由假定二和假定一,

引发丁二烯聚合,由于引发和链增长的每

配位,并由配位方式决定形成何种立构规整结构的聚丁二烯,所

4. 写出下列单体合成聚合物的聚合物反应简式、聚合物名称,并指出聚合反应类型。

(1)丙烯腈(2)醋酸乙烯(3)异丁烯(4)氯乙烯(5)丙烯(6)乙烯 (7)苯乙烯(8)丙烯酸丁酯(9)丁二烯(10)乙二醇和六次甲基二异氰酸酯 【答案】 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)

聚六次甲基二氨基甲酸乙二醇酯,逐步聚合

5. 与低分子化合物相比,高分子化合物有什么特征?

【答案】与低分子化合物相比,高分子化合物有以下主要特征:

(1)高分子化合物相对分子质量很大(通常在10000以上),分子往往由许多相同的结构单元通过共价键重复连接而成;

(2)即使是一种“纯”的高分子化合物,它也是化学组成相同而相对分子质量不等、结构不同的同系聚合物的混合物,它具有分子量和结构的多分散性;

(3)高分子化合物的分子有几种运动单元;

(4)高分子化合物的结构非常复杂,需用一次、二次和三次结构来描述它。一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排布。二次结构是指单个大分子链的构象或聚集态类型。三次结构是指形成复杂的高分子聚集体中大分子的排列情况。

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6. 何谓诱导期?诱导期产生的原因是什么?与阻聚剂的关系怎样?试从阻常数来比较硝基苯、苯醌、DPPH 、

和氧的阻聚效果。

【答案】(1)虽然聚合体系中达到聚合温度,但看不到聚合反应进行(聚合速率为零),待体系中杂质除尽,才看到聚合反应进行,从聚合体系达到聚合温度至看到聚合反应进行这段时间称为诱导期。

(2)诱导期产生的原因是体系中存在杂质(阻聚剂),引发剂产生的初级自由基首先与杂质反应,待杂质除尽后,体系才能正常聚合。

(3)体系中杂质(阻聚剂)越多,诱导期越长。 (4)从阻聚常数

的值可以大致衡量阻聚剂的阻聚效果,如表所示。

表某些阻聚剂的阻聚常数

阻聚剂的阻聚效果:

二、计算题

7. 据报道一定浓度的氨基庚酸在间一甲酚溶液中经缩聚生成聚酰胺的反应为二级反应。其反应速率常数如下:

(1)写出单体缩聚成相对分子质量为(2)计算该反应的活化能; (3)欲得数均分子量为【答案】⑴(2)已知

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的聚酰胺的化学平衡方程式;

的聚酰胺,其反应程度需多大?欲得重均分子量为

的聚酰胺,反应程度又需多大?