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2017年大连理工大学运载工程与力学学部879高分子化学及物理考研仿真模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 合成高聚物

【答案】合成高聚物是指单体经聚合反应合成的高分子化合物。

2. 不平衡缩聚

【答案】不平衡缩聚是逆反应的速率很小,几乎为零,可认为是能够进行到底的缩聚反应。

3. 平均官能度

【答案】平均官能度是指有两种或两种以上单体参加的混缩聚或共缩聚反应中在达到凝胶点以前的线形缩聚阶段,反应体系中实际能够参加反应的官能团数与单体总物质的量之比。体系的平均官能度对缩聚产物的结构影响很大。f=l时,仅能形成低分子物而不能形成聚合物;f=2时,原则上仅能形成线型聚合物;f 大于2时,则可能形成支链型或体型聚合物。大分子链的交联程度随平均官能度的増加而增加。

4. 阳离子聚合

【答案】阳离子聚合是增长活性中心为带正电荷的阳离子的连锁聚合。

5. 光学异构、几何异构和构象异

【答案】分子式相同,但是原子互相联结的方式和顺序不同,或原子在空间的排布方式不同的化合物叫做异构体。异构体有两类:一是因结构不同而造成的异构现象叫结构异构(或称同分;二是由于原子或原子团的立体排布不同而导致的异构现象称为立体异构。异构)根据导致立体异构的因素不同,立体异构又分为:光学异构,

即分子中含有手性原子(如手性

,使物体与其)

镜像不能叠合,从而使之有不同的旋光性,这种空间排布不同的对映体称为光学异构体;几何异构(或称顺、反异构)是指分子中存在双键或环,使某些原子在空间的位置不同,从而导致立体;光学异构和几何异构均为构型异构。结构不同(例如聚丁二烯中丁二烯单元的顺式和反式构型)

除非化学键断裂,这两种构型是不能相互转化的。构象异构:围绕单键旋转而产生的分子在空间上不同的排列形式叫做构象。由单键内旋转造成的立体异构现象叫构象异构。和构型一样,构象也是表示分子中原子在空间的排布形式,不同的是构象可以通过单键的内旋转而互相转变。各种异构体一般不能分离开来,但当围绕单键的旋转受阻时也可以分离。

6. 共聚合和共聚物

【答案】共聚合是两种或两种以上单体混合物,经引发聚合后,形成的聚合物其大分子链中,

含有两种或两种以上单体单元的聚合过程。共聚物是大分子链中含有两种或两种以上单体单元的聚合物。

二、问答题

7. 为什么聚丙烯只能采用配位聚合而不能采用连锁聚合的其他类型?为什么异丁烯和乙酸烯丙酯之类的单体不能自由基聚合?

【答案】由于双键上不呈现正电性,因此丙烯不会发生阴离子聚合。丙烯上单个甲基产生的供电子诱导效应强度小,双键上难以呈现较强的负电性,因此丙烯难以发生阳离子聚合,即使进行了阳离子聚合,增长链容易重排成更稳定的叔碳阳离子,而形成支化的低聚物。丙烯由于带供电子基团

不利于自由基进攻,而且即使受到自由基进攻,也会很快转移形成稳定的烯丙基

不利于自由基进攻,而且即使受到自由

自由基,因而很难发生自由基聚合。丙烯只在特殊的络合引发剂作用下进行配位聚合。

类似地,异丁烯和乙酸烯丙酯由于带供电子基团

基进攻,也会很快转移形成稳定的π-烯丙基自由基,因此很难发生自由基聚合。

也就是说,烯丙基结构会发生自阻聚作用而不能进行自由基聚合。

8. 简述用阻聚剂测定引发速率和引发效率f 的方法。

【答案】在聚合体系中加入阻聚剂,聚合将出现诱导期。诱导期率和阻聚剂浓度间存在以下关系:

上式中n 是和1个阻聚剂分子相作用的自由基的数目。用诱导期方法测定引发速率所用的阻聚剂通常是自由基捕捉剂,而且n 必须是已知的,如DPPH (苯基三硝基苯肼)的阻聚剂加到聚合体系中,

测出

发剂分解速率常数由下式求出

9. 当苯乙烯、甲醛等进行离子型聚合反应完成后,如果再向聚合釜中加入新鲜单体,聚合反应可继续进行,而在氯乙烯自由基悬浮聚合中,当反应完成后同样加入新鲜单体氯乙氯乙烯,是否也能继续进行聚合呢?为什么?

【答案】离子型聚合不终止或难终止,加入新鲜单体时,聚合反应可继续进行。但氯乙烯自,再加入新鲜单体也不会聚合。 由基聚合一旦结束,链自由基就已终止(主要是链转移终止)

10.举例说明自由基聚合反应时取代基的位阻效应、共轭效应、电负性、氢键和溶剂化对单体聚合热的影响。

【答案】烯类单体中取代基的位阻效应、共轭效应、电负性、氢键和溶剂化等因素,对聚合热都有影响,具体如下:

|的长短和自由基生成速

再根据引

身为深紫色,与自由基反应后变成浅黄和无色,因此可用比色法测定。测定时取不同起始浓度的

作图,

由所得直线的斜率即可求出

(1)位阻效应:取代基的位阻效应将使聚合热降低,以乙烯的聚合热标准。丙烯

醋酸乙烯酯

. 甲基丙烯酸甲酯

烯类很难聚合,主要源于位阻效应。

(2)共轭效应:取代基的共轭和超共轭效应使聚合热降低,苯乙烯

丁二烯

乙烯低得多。

(3)电负性:F 、C1等强电负性的取代基使聚合热增加,如氯乙烯烯

等都有较高的聚合热。四氟乙烯中氟原子的强电负性大大减弱了

致使其聚合热特别高丙烯酰胺

(4)氢键和溶剂化:氢键会使聚合热降低。例如丙烯

酸阻效应和氢键叠加影响的结果。

11.给出下列聚合物的中文名称、单体和合成反应式。

异戊二烯

作为参比

等单取代烯烃的聚合热稍有降低;

异丁烯

等1, 1-双取代烯类的聚合热就降得很多;1, 2-双取代

丙烯腈

共轭效应相似,因此聚合热也相近,都比

、偏二氟乙

键能

甲基丙烯

的聚合热都比较小,其中带甲基的则更低,这是双取代的位

(2)(3)(4)(5)(6)

【答案】(1)聚甲基丙烯酸甲酯的单体为甲基丙烯酸甲酯。

(2)聚乙烯醇的单体为醋酸乙烯酯。

(3)聚癸二酰己二胺(尼龙-610)的单体为己二胺和癸二酸。