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2018年上海交通大学材料科学与工程学院837高分子化学与高分子物理之高分子化学考研核心题库

  摘要

一、问答题

1. 将下列单体和引发剂进行匹配,说明引发剂对应的聚合反应类型。

单体:

引发剂

【答案】

和属自由基聚合

,属阴离子聚合

,属阳离子聚合。

2. 由适当方法台成下列聚合物,并注明聚合反应类型。

【答案】

3.

试用开发的固相合成法合成以下聚合物:

【答案】

4. 嵌段聚合物、梳型聚合物、星型聚合物都可归属为接枝聚合物。从方法学角度分析,其制备方法是哪三种?

【答案】嵌段共聚物采用阴离子聚合方法;梳型共聚物采用收敛法、发散法、大分子引发剂法、偶联法;星型共聚物采用大单体法。

5. 试以氯乙烯悬浮聚合、苯乙烯本体聚合和丁二烯乳液聚合为例,讨论在自由基聚合反应中,调节分子量的措施分别有哪些?

【答案】氯乙烯悬浮聚合:没有溶剂,引发剂的转移可忽略不计,因此聚氯乙烯的平均聚合度基本由CM 决定。CM 的大小仅取决于聚合温度,通过改变聚合温度调节分子量,温度高分子量小;苯乙烯本体聚合:

在以下进行本体聚合,采用引发剂引发,分子量主要靠温度和引发

剂浓度来调节。热聚合时,温度升高,生成的活性中心的数目增加,反应加快,同时链转移反应增加,主要靠温度调节分子量,实际上,

温度每升高分子量降低一倍。

丁二烯乳液聚合:反应速度快,聚合物分子量大,一般是加入链转移剂如十二烷基硫醇来调节分子量。

6. 立构规整聚丁二烯有几种?它们分别由何种催化剂合成?

【答案】有四种即

顺式

(可用

系催化剂)合成。 (可采用

催化剂),间同系或

系和全同

催化剂),反式

(可用

系或

7. 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。

8. 在只有单体和引发剂参与反应的自由基本体聚合中试问:(1)在什么条件下生成聚合物的平均聚合度仅受引发剂浓度和单体浓度的影响而与反应温度基本无关;(2)在什么情况下生成聚合物的平均聚合度主要受温度影响,而与引发剂浓度无关。

【答案】苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的本体聚合符合条件(1); 氯乙烯的悬浮聚合,由于聚合物的又; 主要由CM 决定,此时聚合物的平均聚合度仅受温度影响,而与引发剂浓度基本无关,符合条件(2)。

9. 在自由基聚合反应中,何种条件下会出现反应自动加速现象。试讨论其产生的原因以及促使其产生和抑制的方法。

【答案】(1)自动加速现象的条件:

①本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。造成自动加速现象的原因是随着反应的进行,体系黏度渐增或溶解性能变差,

造成变小,活性链寿命延长,体系活性链浓度增大。

②在非均相本体聚合和沉淀聚合中,由于活性链端被包埋,链终止反应速度大大下降,也会出现明显的自动加速现象。

③在某些聚合反应中,由于模板效应或氢键作用导致kp 增大,亦会出现反应自动加速。 (2)自动加速现象产生的原因及促使其产生和抑制的方法:反应的自动加速大多由于体系中单位时间内引发的链和动力学终止的链的数目不等造成活性链浓度不断增大所致。若能调节引发剂的种类和用量,使引发产生新链的速度亦随转化率增加而递减,则可抑制反应自动加速。此外,