2017年安徽建筑大学材料物理与化学913高分子化学考研冲刺密押题
● 摘要
一、计算题
1. 苯乙烯以硫酸为引发剂在惰性溶剂中聚合。已知链增长速率常数
速率常数志为向单体链转移的速率常数计算聚合初期形成的聚苯乙烯的聚合度。
【答案】在惰性溶剂中,认为无溶剂转移。
2. 根据表1所列的数据,试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯(顺丁橡胶)及聚异戊二烯(合成天然橡胶)的平均聚合度。根据这六种聚合物的相对分子质量和平均聚合度,得出塑料用聚合物、纤维用聚合物和橡胶用聚合物的差别。
表
1
【答案】根据表1
的数据和
聚合物的平均聚合度列于表2。
表2由聚合物的数均相对分子质量计算平均聚合度 自发链终止反应体系中的单体浓度
根据以上数据,纤维用聚合物(涤纶和尼龙-66)相对分子质量最小,为12000~23000; 橡胶用聚合物(顺丁橡胶和合成天然橡胶)相对分子质量最大,一般在200000以上;塑料用聚合物(聚氯乙烯和聚苯乙烯)相对分子质量居中。橡胶用聚合物多为二烯烃化合物的1,4聚合物,大分子的柔性大,分子间作用力小,常温下具有高弹性,而纤维用聚合物常为有氢键作用或结晶性聚合物,塑料的分子间作用力居二者之间。
3. 等物质的量的己二胺和己二酸进行缩聚,反应程度p 为0.500、0.800、0.900、0.950、0.970、0.980、0.990、0.995时,试求数均聚合度【答案】计算结果如下:
表
和
4. 以为引发剂,环己烷为溶剂,合成线形三嵌段共聚物单体的转化率为单体总量是环己烷(质量溶液的浓度为【答案】已知:若使共聚物的组成(苯、丁比)为
比),相对分子质量为试计算需丁二烯和苯乙烯各多少克,需(环己烷)溶液的浓度:
溶液多少毫升?
5. 归纳体型缩聚反应的特点及必要充分条件,比较三种凝胶点(注:和分别为法、统计方法和实际值)。 和的大小并解释原因
【答案】体型缩聚反应的特点是:分阶段进行,存在凝胶化过程,凝胶化过程以后的聚合反应速率比线型缩聚反应低。体型缩聚反应的基本条件是:至少一种单体为带三个或三个以上官能团的化合物,单体配方的平均官能度必须大于2。
三种凝胶点的大小顺序为
原因是推导时将凝胶化过程发生时的聚合度假定为无
统计方法的前提条件是官能团,所以计算值偏高;穷大,实际上并非无穷大(仅在100以内)
等活性理论和不存在分子内成环反应,而实际情况有偏离,导致计算值偏低。
6. 界面缩聚的特点是什么?
【答案】界面缩聚的特点:
(1)界面缩聚是不平衡缩聚,需采用高反应活性的单体,反应可在低温下进行,逆反应的速率很低,甚至为0, 属于不平衡缩聚。缩聚中产生的小分子副产物容易除去,不需要熔融缩聚中的真空设备。同时,由于温度较低,避免了高温下产物氧化变色降解等不利问题。
(2)反应温度低,相对分子质量高。
(3)反应总速率与体系中单体的总浓度无关,而仅决定于界面处的反应物浓度。只要及时更换界面,就不会影响反应速率。聚合物的相对分子质量与反应程度、本体中官能团物质的量之比关系不大,但与界面处官能团物质的量有关。
(4)界面缩聚由于需要高反应活性单体,大量溶剂的消耗使设备体积宠大,利用率低,因此,其应用受到限制。
7. 如果等质量的聚合物A 和聚合物B 混合,计算混合的聚合物A :
聚合物B :
【答案】
和
8. 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。
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