2017年扬州大学1003材料学基础之高分子化学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、问答题
1. 丁二烯进行自由基、阴离子聚合时,指出决定件,说明溶剂和反离子对微观结构的影响。丁二烯用聚丁二烯?
【答案】丁二烯进行自由基聚合时,决定微观结构的反应条件主要是温度。例如,在丁二烯的自由基乳液聚合中,聚合温度从含量从丁二烯的顺式
含量为结构为
2结构从反
提高到增加到
顺式
含量从
增加到
反式
在阴离子聚合中,聚丁二烯的微观结构主
而在
2结构为中却得到1,
反
式
为的反应条
引发剂聚合可形成几种立构规整
要取决于所用溶剂、反离子的性质和聚合温度。例如,丁二烯在己烷中用正丁基锂引发聚合,聚
1,2结构为
的聚丁二烯;
若改用
的聚丁二烯;在戊烷
中用
丁二烯聚合,可得1,2结构含量很高
聚合,则得顺式1,4
为
作溶剂,以萘-钠、萘-钾、萘-铷引发
的聚合物。总之,溶剂的极性和溶剂化能力对
引发和增长种的形态有很大影响,可使活性种分别处于共价键、紧密离子对、溶剂隔开的离子对,直到自由离子,而且各种离子对呈动平衡各种状态的离子对聚合速率、产物的相对分子质量和立构规整性又分别作出不同的贡献丁二烯进行阳离子聚合时往往形成大量凝胶。
丁二烯用下述
引发剂聚合,可制得三种立构规整聚丁二烯。
2. 聚乙烯醇缩甲醛(维尼纶)大分子链上是否还有羟基?为什么?
【答案】有。这是由于官能团孤立化效应。当聚乙烯醇链上的相邻羟基成对参与缩甲醛反应时,由于成对基团反应存在概率效应,即反应过程中间会产生孤立的单个官能团。由于单个官能团难以继续反应,因而不能
转化,只能达到有限的反应程度,会留下少量轻基。
3. 以为引发剂,分别以硝基甲烷和四氢呋喃为溶剂,在相同条件下使异戊二烯聚合。
中在大得多。
中溶剂的电子给予指数越大,越
在硝基甲烷中主要是紧
判断在不同溶剂中聚合速度的大小顺序,并说明其原因。
【答案】聚合反应速度的大小顺序为:在大。四氢呋喃的电子给予指数由离子>松对>紧对,所以以
比硝基甲烷的
易使活性种的反离子溶剂化。随反离子溶剂化程度的增大,则松对甚至自由离子活性种的浓度增对;在四氢呋喃中主要是松对,还有少量自由离子。不同形式的活性种和单体的反应能力是:自
为引发剂时,异戊二烯在四氢呋喃中的聚合速度比在硝基甲烷中
的大。
4. 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。
5. 试用自由基聚合和离子型聚合反应合成下列遥爪聚合物:
【答案】(1)自由基聚合:丁二烯聚合时,以偶合方式终止,因此分子链两端都有引发剂残基。所用引发剂带有羟端基或竣端基就可得这两种遥爪聚合物。
(2)阴离子聚合:以萘钠作催化剂,可合成双阴离子活性高分子,聚合末期可加环氧乙烷,再以水终止,使转变成轻端基,通人端基聚丁二烯。
6. 什么是恒比点?
【答案】某瞬时共聚物中,结构单元点。
的含量与单体混合物中
单体含量相等的点称为恒比
则成羧端基。工业上常用此法合成羟端基聚丁二烯和羧
二、计算题
7. 以统的
为原料合成聚酯树脂,若反应过程中羧基的离解度一定,反应开始时系
2, 反应至某一时间
则此时的反应程度p 和
是多少?
【答案】
8. 链式聚合用转化率来描述反应过程,为什么在缩聚中不用转化率而用反应程度p 描述反应过程?
【答案】在缩聚中单体很快互相结合,转化率很快就达到很高的程度,但聚合度是慢慢提高的,因而无法用单体的转化率来表征反应程度。考虑到在线型缩聚反应中实际参加反应的是官能团而不是整个单体分子,所以通常采用已经参加反应的官能团与起始官能团的物质的量之比即反
应程度来表征该反应进行的程度。反应程度
已反应官能团数/起始官能团总数,
式中,为反应起始时单体的总物质的量,N 为缩聚反应体系中同系物(含单体)的总物质的量。
9. 缩聚反应如何分类?
【答案】(1)按反应热力学分为平衡缩聚和不平衡缩聚。 (2)按生成聚合物的结构分为线型缩聚和体型缩聚。 (3)按参加反应的单体种类分为均缩聚、混缩聚和共缩聚。
(4)按反应中形成的键分为聚酯化反应、聚酰胺化反应和聚醚化反应等。 10.
用
体系(非均相),在膨胀计中于
测得如下数据:
试求聚合的增长速率常数【答案】该体系可用
并且说明为何选用这样的体系进行动力学研宄。 提出的速度方程
来计算稳定期的聚合速度。 若
表面全部吸附了
和单体,则由
算出
所以选用
用
单体是因为它在常温常压下是液体
那样有
那样是二聚体。
是因为它是单量体,而不是像
是由于它只有一种晶型,而不是像
便于操作和准确测定;
选用四种晶型引起的复杂问题;选
再将
所给数据代入上式计算
聚合,
单体浓度为