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一、问答题

1． 为了能得到共聚物组成比较均一的共聚物，下述哪种共聚体系适用一次投料法？并说明原因。（1）苯乙烯 和丙腈烯共聚

要求共聚物中苯乙烯单体单元的含量为

（2）苯乙烯量为

（3）苯乙烯元含量为

和甲基丙烯酸甲酯共聚要求共聚物中苯乙烯单体单

和丙烯酸甲酯共聚要求共聚物中苯乙烯单体单元含

【答案】（1

）因

系，恒比共聚点的组成为

符合的条件，该共聚体系属非理想恒比共聚体

所要求的共聚物中苯乙烯单体单元含量为

与恒比共聚点的组成相接近，因此，该共聚体系可以采用一次投料法。

（2

）因

共聚点的组成为

所要求的共聚物中苯乙烯单体单元含量为

与恒比共聚点的组成相差较大，因此，该共聚体系不能采用一次投料法。

第 2 页，共 42 页 符合的条件，该共聚体系属非理想恒比共聚体系，恒比

（3

）因

共聚点的组成为

符合的条件，该共聚体系属非理想恒比共聚体系，恒比

所要求的共聚物中丁三烯单体单元含量为

与恒比共聚点的组成相差较多，因此，该共聚体系不能采用一次投料法。

2． 下列聚合物选用哪一类物质进行交联？（1）天然橡胶；（2）聚甲基硅氧烷；（3）聚乙烯涂层；（4）乙丙二元胶；（5）乙丙三元胶。

【答案】（1）天然橡胶用硫作交联剂；（2）聚甲基硅氧烷用过氧化物作交联剂；（3）聚乙烯涂层用过氧化物作交联剂；（4）乙丙二元胶的分子主链上无双键，用过氧化物作交联剂；（5）乙丙三元胶的分子主链上有双键，用硫作交联剂。

3． 何谓异构化聚合？举例说明产生异构化聚合的原因。

【答案】在链增长过程中伴有分子内重排的聚合反应常称异构化聚合。

阳离子聚合易发生重排反应。重排反应常通过电子、键、原子或原子团的转移进行。重排反应的推动力是：活性离子总是倾向于生成热力学稳定的结构。碳阳离子稳定性顺序是：伯碳阳离子<仲碳阳离子<叔碳阳离子。例如在3-甲基-1-丁烯的聚合过程中

（催化剂为溶剂为氯乙烷）伴随有仲碳阳离子异构化为叔碳阳离子的反应，形成的聚合产物含有两种结构单元即

：

4． ABS 树脂是由哪些单体合成的? 有几种合成方法? 这种树脂的基本特性是什么？

【答案】ABS 树脂是由丙稀腈（acrylonitrile ）、丁二烯（butadiene ）和苯乙稀（styrene ）三种单体合成的。一般ABS 树脂的制造方法有如下三种：一是接枝共聚法，即将苯乙烯和丙烯腈在聚丁二烯胶乳（或丁二烯-苯乙烯-二乙烯基苯的胶乳）上接枝；二是以AS 和AB 两种树脂进行机械共混；三是接枝与共混相结合，即将苯乙烯和丙烯腈在丁二烯-苯乙烯-二乙烯基苯的胶乳共聚物上接枝，然后再将该接枝共聚物和苯乙烯-丙烯腈（AS ）的共聚物树脂共混。ABS 树脂有较高的冲击强度、较大的韧性和可模塑性。主要用作抗冲击塑料。

5． 自由基聚合中由于单体转化率的提高产生凝胶化现象。体型缩聚中由于反应程度的不断升高也伴随着凝胶化现象的出现。试解释该现象出现的原因。

【答案】自由基聚合中随着转化率的提高，体系的粘度升高，链自由基相互缠结，链自由基的扩散、链段重排受到了抑制，自由基所在的活性链端基难以相互靠近甚至被包埋，双基终止困难，使链终止速率常数下降，自由基寿命延长。体系粘度变化对链自由基的平移扩散和链段重排

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影响较大，但对单体小分子的扩散运动几乎没有影响，链增长速率常数变化较小，综合速率常数升高，因而聚合速率提高。体型缩聚中的凝胶化现象是由于聚合过程中生成了交联网状结构的凝胶状体型大分子，使体系的粘度增加。

6． 苯乙烯和氯乙烯共聚氯乙烯故得到的共聚物中单体单元，

即

单体链节 说明单体和顺丁烯二酸酐

链段比共聚试定性讨论这两组共聚合所生成的共聚物中，两单体单元的排列方式。 【答案】（1）

因为

连接的长链上有1〜2

个（2

）

链段长，在许多 只能共聚不能自聚，所得共聚物组成与（1）的情况相似。即在若干个M ，

链段中夹入一个

7． 试从热力学角度分析大部分加聚反应在聚合时为不可逆。

【答案】

加聚反应是低分子单体转化为大分子时熵值减小的过程

因此

亦为负值。因而从热力学第二定律

除少数单体外

大都在

之问

只有约为

为负值，同时反应放热，

为负值时，反应才能进行，

即即比约大数百到上千倍，

所以大多数单体的聚合上限温度较高，即在聚合温度下的平衡单体浓度都很低。因此多数单体在其正常聚合温度下，可近似认为聚合反应是不可逆的。

8． 在自由基聚合反应中，调节聚合物相对分子质量的措施有哪些？试以氯乙烯悬浮聚合、苯乙烯本体聚合、醋酸乙烯溶液聚合和丁二烯乳液聚合中相对分子质量调节方法为例来阐述和讨论。

【答案】自由基聚合体系聚合物的平均聚合度倒数方程为

不同的聚合体系，平均聚合度倒数方程有所不同。

（1）氯乙烯悬浮聚合：氯乙烯自由基聚合，

向单体转移常数

约在数量级，向单体转移速率远远超过正常的动力学终止速率（偶合终止和歧化终止），氯乙烯悬浮聚合没有溶剂，没有向溶剂的转移，向引发剂转移可忽略不计，向大分子转移也可忽略不计，因此，聚氯乙烯（PVC ）

的平均聚合度的倒数由所决定。

即氯乙烯悬浮聚合时，平均聚合度方程由下式表示，即

的大小仅决定于聚合温度，因此，在氯乙烯悬浮聚合中依靠改变聚合温度来调节PVC 的相对分子质量。

（2）苯乙烯本体聚合：

苯乙烯在

应温度和引发剂用量来决定，即

第 4 页，共 42 页 以下进行本体聚合多采用引发剂引发。链终止为偶合终止，向单体转移和向引发剂转移仅占次要地位。聚苯乙烯（PS ）的相对分子质量主要由聚合反