2017年陕西科技大学陕西科技大学847有机与高分子材料之高分子化学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、问答题
1. 在离子聚合反应过程中,能否出现自动加速效应?为什么?
【答案】在离子聚合反应过程中不会出现自动加速(效应)现象。自由基聚合反应过程中出现自动加速现象的原因是:随着聚合反应的进行,体系的黏度不断増大,当体系黏度增大到一定程度时,双基终止受阻碍,因而k t 明显变小,链终止速度下降;但单体扩散速度几乎不受影响,k p 下降很小,链增长速度变化不大,因此相对提高了聚合反应速度,出现了自动加速现象。在离子聚合反应过程中由于相同电荷互相排斥不存在双基终止,因此不会出现自动加速效应。
2. 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。
3. 为什么聚合物中常要加入光稳定剂?
【答案】高分子材料在阳光的照射下会迅速发生老化,表现为发黄、变脆、龟裂,表面失去光泽,机械性能和电性能大大降低,最终失去使用价值。这个复杂的破坏过程主要是阳光中的紫外线和大气中的氧对高分子链联合作用的结果。
4. 何谓氧化-还原引发剂?写出
的反应式。
【答案】氧化-还原引发剂:在过氧类引发剂中加上还原剂,通过氧化-还原反应产生自由基,这种体系称为氧化-还原引发体系或称氧化-还原引发剂。
氧化—还原反应产生自由基的反应式:
氢过氧化异丙苯氧化—还原反应产生自由基的反应式为
氢过氧化异丙苯氧化-还原反应产生自由基
5. 写出PET 和有机玻璃的的结构式,并用系统命名法命名它们。
【答案】聚氧亚乙基氧对苯二甲酰:
有机玻璃:聚1-甲基1-甲氧羰基亚乙基
6. 试讨论二元共聚物组成微分方程的适用范围。
【答案】二元共聚物组成的微分方程是
该方程是在以下假设条件下推导出来的:
(1)活性链的活性与链长无关;
(2)活性链的活性仅决定于末端单元结构;
(3)聚合反应为不可逆;
(4)共聚物聚合度很大,引发和终止对共聚物组成无影响;
(5)两种活性链端相互转变的速率相等。
满足以上假设条件的二元共聚反应可用上述共聚物组成微分方程计算投料组成和瞬间形成的共聚物组成之间的关系。除自由基聚合外,如果阴离子或阳离子共聚反应也按照推导该方程时所
,则上述共聚物组成微分方程对假设的反应机理进行,即体系中只有两种活性种(不是多活性种)
这类共聚亦适用。但是,对于有解聚的二元共聚、有前末端效应的二元共聚以及多活性种的二元共聚,该方程是不适用的。
应该强调指出的是,这个方程仅反映了单体组成与瞬间形成的共聚物组成之间的关系。通常所说的本方程仅适用于低转化率就是指这个含义。这是因为两单体的竞聚率不同,随着共聚反应的进行,单体配料比不断发生变化,只有低转化率时所得的共聚物组成才近似与起始投料组成相对应。高转化率时,未反应单体组成与瞬间共聚物组成之间的关系也可以用这个方程来计算,但需用积分式。
二、计算题
7. 推导等物质的量的二元酸与二元醇缩聚在外加酸催化下的反应速率方程,并与引发剂存在下的自由基聚合速率方程进行比较,说明异同点。
【答案】聚酯化反应的速率可以用羧基消失速率表示:
考虑羧基与羟基浓度相同,以表示,上式可写为
外加酸催化时,反应速率由自催化和酸催化两项组成,上式变为
即反应速率与反应物浓度的二次方成正比。
引发剂存在下的自由基聚合速率方程为
聚合速率与单体浓度的一次方成正比。
8. 乙烯型单体共聚。共聚的增长过程如下:
(1)运用稳态假设,并令(2)直接利用共聚方程,证明
【答案】(1)
根据稳态假设解得
代入消去并令
得
(2)从共聚的增长过程可以得知不能自聚,即代入
得
9. 用过氧化二苯甲酰(BPO )作引发剂
如下:
C (偶合终止系数)(歧化终止系数)
证明 所以
研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。其动力学数据