2017年厦门大学材料科学与工程系830高分子化学与物理之高分子化学考研强化模拟题
● 摘要
一、问答题
1. 如何判断二元组分自由基型加聚反应体系是否存在恒比共聚点?为什么?证明恒比共聚点的共聚物组成
【答案】当
入摩尔分数共聚方程
2. 什么是氧化一还原引发剂? 写出
自由基的反应。
【答案】(1)氧化-还原引发剂是指由组成它的氧化剂和还原剂之间发生氧化还原反应而产生能引发的自由基的一类引发剂,这类引发剂称为氧化-还原体系。该类引发剂特点是活化能较低,可在低温下引发聚合,而有较快的聚合速率。包括水溶性引发剂和油溶性引发剂。
(2)
3. 解释为什么引发剂的活性次序一般为:过氧化二碳酸酯类>过氧化二酰类>过氧化酯类>过氧化二烷基类。 【答案】均可看成是中H 被不同基团取代 时存在恒比共聚点。因为共聚物组成与原料单体投料比相同,把解得。 异丙苯过氧化氢的氧化-还原反应产生初级代后的产物。所连基团不同,过氧键牢固程度也不同。供电基团、立体障碍大的基团以及能提高分解产物的自由基稳定性的基团的引入均有利于过氧键的均裂可看成是两个偶极,故有利于分解。过氧化碳酸酯又可看成是不稳定碳酸的衍生物,所以稳定性更差,容易分解。
4. 简述生物降解高分子材料。
【答案】生物降解高分子材料分为生物崩解型和完全生物降解型两类。前者是在高分子树脂中添加部分可被生物降解的物质后加工成制品,用弃后由于这部分可环境降解而使整体形态崩溃,属于不完全降解型。例如,将淀粉、天然矿物质以及脂肪族聚酯等加到聚烯经树脂中,加工成的塑料即为崩解型可环境降解材料。完全生物降解型高分子材料为生物合成的天然高分子材料或改性天然高分子材料,或某些结构的合成高分子材料。从规模、成本等因素考虑,通过化学合成法制备可降解高分子材料最具现实意义。现在研宄开发得最多的生物降解高分子材料有脂肪族聚酯
类、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰胺酯及氨基酸等。其中产量最大、用途最广的是脂肪族聚酯类,如聚乳酸(聚轻基丙酸)、聚己内酯等。这类聚酯由于酯键易水解,主链又柔顺,易被自然界中的微生物或动植物体内的酶分解或代谢,最后变成
5.
发现的茂金属催化剂是
原则说明这一名称的由来。
【答案】按照对芳环结构的中文译名原则是将英文俗称译音字之上加草头,
如
译作苯和萘,
名是有机基在前无机元素在后,故称为茂错催化剂。
6. 考虑下列单体及引发体系:
表
和为环戊二烯,戊上加草头则译作茂,再依照有机金属化合物的译和水。 中文译名常称茂金属催化剂,试根据中文译名
上述单体各用什么引发体系聚合?上述引发体系中哪些是自由基聚合引发剂?哪些是阴离子聚合、阳离子聚合及配位聚合催化剂? 【答案】系聚合
;
可用阴离子引发体系聚合可用阳离子引发体系聚合
可用Ziegler-Natta 引发体系聚合
是自由基聚合引发剂
是阴离子聚合引发剂
可用阳离子引发体可用自由基引发体系聚合可用自由基引发体系聚合。
是氧化-
还原型自由基聚合引发剂
是阳离子聚合引发剂是阴离子聚合引发剂催化剂是配位聚合催化剂(引发剂)。
7. 写出缩合聚合成为可控/“活性”聚合的方法。
【答案】(1)可控的加聚反应和开环聚合反应中,单体选择性地只与引发剂或活性链末端基
,活性中心浓度一定。因此聚合物的相团反应,不发生链终止和链转移(可逆的链转移和链终止)
对分子量能够通过调节单体和引发剂的投料比或单体的转化率来进行控制,得到窄分散的聚合物。此理念用于缩合聚合反应中,使之以活性聚合的方式进行,可以制备结构规整、相对分子质量分布窄的缩合聚合物。
(2)相转移催化剂法合成聚酯:将固体单体分散于有机相溶剂中采用相转移催化剂法的聚合反应是另一类截然不同的合成聚酯的可控缩合聚合反应。在这类反应中,固态的单体借助于一定量的相转移催化剂进入有机相,和引发剂和链增长过程中的活性聚合物链末端基团反应;同时,由于固态单体之间不能发生反应,因而导致发生可控缩聚反应。
(3)催化剂转移可控缩聚反应合成共轭聚合物:催化剂可以活化聚合物链上的末端基团,从而使其与单体反应;同时,催化剂又转移到新生成的聚合物链的末端而使其活化。
8. 在20世纪40年代曾用为催化剂,氯甲烷为溶剂,在下由异丁烯和丁二烯这经阳离子聚合制备丁基橡胶。得到的共聚物中异丁烯占后将共聚单体改为异戊二烯
对此进行分析讨论。
【答案】(1)异丁烯-丁二烯共聚体系表
根据上述数据要合成含丁二烯聚物,物料中的共聚物应选0.3。这就是说,要得到含丁二烯的共
(异丁烯)(丁二烯) (摩尔分数)。在该条件下其他条件不变,这时一改变,使丁基橡胶的生产工艺控制和生产流程大大简化。丁基橡胶硫化胶的质量也提高了。试(摩尔)应为丁二烯。如果用为0.5作为起始投料,当_降至0.2停止反应,但这时反应的转化率c 由下式计算约为
这时共聚物中丁二烯的平均摩尔含量约为
因此异丁烯和丁二烯共聚由于相差太大,要保持共聚物组成在一个很小的范围内波动,必须严格控制转化率(低于40%)。这样就有大量异丁烯和丁二烯要回收使用,而且每次投入的丁二烯量甚多,但实际参加反应的又很少。整个回收工艺复杂,反应控制亦难。所合成的共聚物组成波动较大,影响硫化胶的质量。
(2)异丁烯-异戊二烯共聚体系理想共聚体系。 要得到相应的
可在的共聚物即可。按上面的办法计算,如允许在之间变化,
之间变化,
这时反应的转化率可达如果在反应过程中适当补充一些(异丁烯)(异戊二烯)是属于的异丁烯,转化率还可控制得更高。这一共聚反应回收单体量少,异戊二烯可以不回收,所以生产流程大大简化。所得的共聚物组成比较均匀,两单体单元又呈无规分布,所得硫化胶的质量也较好。
9. 试参考有关资料,列举丙烯进行淤浆聚合、气相聚合的主要工艺条件和所得聚合物的全同指数。
【答案】(1)丙烯的淤浆聚合 所用催化剂有常规催化剂(如)和高效催化剂(以
为载体吸