2017年沈阳工业大学F533高分子化学与物理之高分子化学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、问答题
1. 工业生产的顺丁橡胶有几种?它们分别是用何种引发剂体系生产的?依据什么标准来划分顺丁橡胶种类?
【答案】有高顺式的高顺式顺丁橡胶,
用
生产的顺
产的顺用
含量为
的高顺丁,相应的称作含量为
生产的顺式
如用
含量为
系、
催化剂生产的顺式
催化剂生产的高顺丁
的高顺丁和用
系、稀土和系高顺式
含量为用稀土
生而
划分的标准是依
的顺丁橡胶,则称为低顺式
据顺丁橡胶的顺式含量或所用的主催化剂的种类。
2. 下列烯类单体适于哪种机理聚合:自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合,并说明原因。
【答案】适于自由基聚合,C1原子是吸电子基团,也有共轭效应,但均较弱。
适合自由基聚合。F 原子体积小,结构对称。
均可进行自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。因为共
轭体系电子的容易极化和流动。
适合自由基聚合和阴离子聚合
适合阳离子聚合
是强吸电子基团,并有共轭效应。
与双键有超共轭效应。
COOR 二取代基,甲基体积较小,
为供电子基团
适合阴离子和自由基聚合,两个吸电子基,并兼有共轭效应。
适合自由基聚合和阴离子聚合。因为是
为吸电子基,甲基为供电子基,均有共轭效应。
3. 橡胶为什么要经过塑炼后再进一步加工?
【答案】由于橡胶相对分子质量通常很大,为了使它易与配合剂混合均匀及便于后序成型加工,所以要先进行塑炼以达到降低相对分子质量提高塑料的目的。
4. 试采用双金属机理说明高定向聚合是如何进行微观控制的。
【答案】(1)引发剂两组分发生反应,形成双金属桥开环络合物,形成聚合的活性种。 (2)富电子的
在钛原子和增长链端(或烷基)间配位,在钛上引发。
六元环结构瓦解,恢复四元缺电子桥络合物。
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(3)缺电子桥络合物部分极化后,与配位后的单体形成六元环过渡状态。 (4)极化的单体插入
5. 可制备聚合物的单体可分为哪几大类?
【答案】可制备聚合物的单体可分为三种:(1)含有不饱和键,大部分是碳碳双键,也可能是碳碳三键或者是碳氮三键;(2)含有两个或多个有特殊功能的原子团;(3)不同原子组成的环状分子,比如碳氧环、氧硫环、碳氮环等。
6. 简述开环聚合反应的特征。
【答案】开环聚合既不同于连锁聚合,也不同于逐步聚合。其特征如下。
(1)聚合过程中只发生环的破裂,基团或者杂原子由分子内连接变为分子间连接,并没有新的化学键和新的基团产生。
(2)与连锁聚合相比较。
连锁聚合的推动力是化学键键型的改变,虽然大多数环状单体是按离子型聚合机理进行的,但开环聚合的推动力是单体的环张力,这一点与连锁聚合不同;开环聚合所得的聚合物其结构单元的化学组成与单体的化学组成完全相同,这一点与连锁聚合相同。
(3)与逐步聚合反应相比较。
开环聚合虽然也是制备杂链聚合物的一种方法,但聚合过程中并无小分子缩出;开环聚合的推动力是单体的环张力,聚合条件比较温和,而逐步聚合的推动力是官能团性质的改变,聚合条件比较苛刻,所以,用缩聚难以合成的聚合物,用开环聚合较易合成;开环聚合所得的聚合物中,其基团是单体分子中固有的,而逐步聚合所得到的聚合物中,其基团是在聚合反应中,单体分子间官能团的相互作用而形成的;除此之外,开环聚合可自动保持着官能团等物质的量,容易制得高相对分子质量的聚合物,而缩聚反应只有在两种单体的官能团等物质的量时才能制得高相对分子质量的聚合物;开环聚合所得的聚合物的相对分子质量随时间的延长而增加,与逐步聚合反应相同。
二、计算题
7. 为什么缩聚产物的相对分子质量一般都不高,但其强度并不比加聚产物低?
【答案】由于缩聚存在平衡问题,以及存在反应物非等物质的量的问题,因此其相对分子质量一般都很难做到比较高。但由于缩聚物一般都有强极性,甚至有氢键,分子间作用力很强,所以强度并不比加聚产物低。
8. (1)用等物质的量的乙二醇和甘油与等物质的量的对苯二甲酸缩聚,求凝胶点. 若投入75kg 对苯二甲酸,出水量应控制在多少以下才不会产生凝胶?(2)有一批尼龙-66盐,分析结果酸值为3.89(以
尼龙-66盐计),试求用此盐制成尼龙-66的
【答案】(1)该体系为等物质的量的体系,其平均官能度为:
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则其凝胶点时的临界反应程度为:
加入75kg 对苯二甲酸反应时,在凝胶点时出水量为:
(2)对
该尼龙-66盐,设
(己二胺)
解得当P=1时,
所以过量分数为:
9. 按下述两种配方,使苯乙烯在苯中用过氧化二苯甲酰于引发自由基聚合
设试求上述两种配方的转化率均达10%时所需要的时间比。
【答案】配方(1)单体的投料量是配方(2)的5倍,所以达到同一转化率时,前者生成的聚合物的量也应为后者的5倍。转化率为10%仍属于稳态,若配方(1)所需的时间为所需时间为
则
10.平衡缩聚和不平衡缩聚反应的主要区别是什么?举例说明。
【答案】平衡缩聚(或可逆缩聚)通常指平衡常数小于而不平衡缩聚(或不可逆缩聚)通常指平衡常数大于
的缩聚反应,如涤纶的生成反应。
的缩聚反应,如大部分耐高温缩聚物的生
配方(2)
成反应、二元酰氯和二元胺或二元醇的缩聚反应。
11.已知在某一聚合条件下,由羟基戊酸经缩聚形成的聚羟基戊酸酯的重均分子量为计算:
(1)己酯化的羧基百分数; (2)该聚合物的数均分子量; (3)该聚合物的【答案】(1)已知
两倍的聚合物的生成概率。
根据
和
将得P=0.989, 故己酯化羧基百分数等于(2)根据:
(3)根据
得
得
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试
(4)反应中生成聚合度为上述
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