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2018年南京林业大学化学工程学院821高分子化学基础考研仿真模拟五套题

  摘要

一、名词解释

1. 配位聚合和插入聚合

【答案】配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,

形成某些形式

物。随后单体分子插入过渡金属

体对增长链

2. 几率效应 键的插入反应,

所以又常称插入聚合 的配位络合

键中增长形成大分子的过程。这种聚合本质上是单

【答案】几率效应是指当聚合物相邻侧基作无规成对反应,中间往往留有未反应的孤立单个基团,最高转化程度因而受到限制的一种现象。

3. 半衰期

【答案】半衰期是指引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间。引发剂的半衰期越短,则引发剂的活性越高。

4. 三大合成材料

【答案】三大合成材料是在合成的高分子材料中,那些最重要的、最常见的高分子材料如塑料、合成纤维和合成橡胶。

5. 聚合反应

【答案】聚合反应是指由单体合成高分子化合物的过程(化学反应),简称聚合。

6. 高分子效应、硫化反应、无规断链反应、自降解型高分子、绿色高分子

【答案】(1)高分子效应:聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响称为高分子效应。这个效应是由高分子链节之间的不可忽略的相互作用引起的。

(2)硫化反应:含有双键的弹性体在商业上多用硫或含硫有机化合物交联,因此橡胶工艺中硫化和交联是同义词。

(3)无规断链反应:有的聚合物(如聚乙烯)受热时,主链任何处都可能断裂,相对分子质量迅速下降,但单体产率很低,称为无规断链反应。

(4)自降解型高分子:分为生物降解和光降解两类。前者易被自然界中的微生物或动植物体内的酶分解或代谢,后者能被光(主要是紫外光)分解,是环境友好材料。

(5)绿色高分子:包括高分子本身与如何应用及处理两个方面,具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用,前者是指高分子合成的无害化以及对环境的友好,后者是指可

降解高分子材料的合成与应用以及环境稳定高分子材料的回收与循环使用。

二、问答题

7. 氯乙烯于进行悬浮聚合,

试从下列引发剂体系中选取合用的引发剂体系。

【答案】选用(2)、(7)或(8), 或(7)与(8)并用。

8. 聚合物老化的原因有哪些?

【答案】聚合物或其制品在使用或贮存过程中,由于环境的影响,其性能逐渐变坏(变软发黏或变硬发脆)的现象统称为老化。导致老化的原因主要是力、光、热、氧、潮气、霉及化学试剂的侵蚀等许多因素的综合作用。

9. 阴离子聚合在适当的条件下,其阴离子活性增长链可以长期不终止,而形成活性聚合物,为什么?

【答案】(1)阴离子活性增长链中心离子具有相同电荷,相同电荷的排斥作用,不像自由基聚合那样可以双基终止。

(2)阴离子聚合中,阴离子活性増长链的反离子常为金属阳离子,中心离子为碳负离子,二者之间离解度大,不能发生中心离子和反离子的结合反应。

(3

)阴离子活性增长链也不容易发生向单体转移反应。因为这种转移反应需脱除

高的能量,

而阴离子聚合往往是在低温进行的。

10.苯乙烯本体聚合的工业生产分两个阶段。首先于使苯己烯预聚至转化率

后流入聚合塔,塔内温度从递升至需要较然最后将熔体挤出造粒。试解释采取上述步骤的原因。

【答案】如何排散聚合热,维持聚合温度恒定是实施本体聚合时必须考虑和解决的主要问题。苯乙烯本体聚合的生产分段进行,是为了先在较低温度下使苯乙烯以较低聚合速率转化,有利于聚合热的排散;同时由于转化率不高,聚合体系的黏度低,也有利于排散自动加速效应带来的集中放热,以避免由局部过热导致产物分子量分布较宽以及由温度失控而引起爆聚。在聚合塔中逐渐升温聚合是为了逐渐提高单体转化率,尽量使单体完全转化,减少残余单体。

11.写出以下交联反应的反应方程式:

(1)聚丙烯的辐射交联;(2)氯磺化聚乙烯的硫化。

【答案】(1)属自由基机理。

(2)属离子交联。题目中“硫化”统指橡胶类物质的交联,氯磺化聚乙烯是一种橡胶,所以也称硫化,实际上与硫无关。

12.典型乳液聚合的特点是反应速度快,分子量高。在大多数本体聚合中也常会出现反应速度变快相对分子质量增大的现象。试分析造成上述现象的原因并比较其异同。

【答案】典型乳液聚合反应中,聚合是在乳胶粒中进行。平均每个乳胶粒中只有一个活性链增长,若再扩散进入一个自由基即告终止。由于链自由基受乳化剂的保护因而双基终止的概率小,链自由基的寿命长,链自由基浓度比一般自由基聚合要高得多,因此反应速度快,产物相对分子质量高。

在本体聚合达一定转化率后,由于体系黏度增大或聚合物不溶等因素,使链终止反应受阻,导致活性链浓度増大,活性链寿命延长,结果导致反应速度加快,产物相对分子质量増大。

两者相似或相同之处是,聚合体系中活性链浓度比一般自由基聚合要大,活性链寿命亦比一般自由基聚合时要长。但二者的控制因素却不同。在乳液聚合中,通过改变乳化剂用量和引发剂用量,可以控制体系中链自由基的浓度和寿命,从而可持续维持反应的高速度和产物的高相对分子质量。而在本体聚合中,自动加速是由于体系物理状态不断变化造成的,这种状况虽可改变但其可控性不如乳液聚合。

13.为什么聚甲基丙烯酰胺在强碱液中水解时,

其水解程度低于

斥力,阻碍了水解,

水解程度一般在

14.解释引发效率、笼蔽效应以下。 和诱导分解。 ? 【答案】聚甲基丙烯酰胺在强碱液中水解,某一酰胺基团两侧若已转变成羧基,对碱羟基有

【答案】(1)引发效率是指引发剂分解生成的自由基中能用于引发聚合的百分数。按此定义,只有笼蔽效应会影响引发效率。但在许多情况下,计算引发效率时并不对由于诱导分解造成的引发剂损失进行校正。而是把实际引发剂用量和起引发作用的引发剂量进行比较,所得的值称实际