2017年安徽工业大学高分子化学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、问答题
1. 简述聚合物的老化及其原因。用化学反应方程式表示聚合热氧老化的机理。
【答案】(1)聚合物在使用或储存过程中,由于环境的影响,性能变坏,强度和弹性降低,颜色变暗、发脆或者发黏等现象叫做聚合物的老化。
(2)原因是环境的影响:受热、受氧、受光和受水等极性物质的作用。 (3)聚合物的老化可分为光氧老化和热氧老化。
所谓光氧老化是指聚合物在空气中的光、氧和水的作用下进行光化学裂解的过程。光化学裂解是聚合物吸收了光量子的能量
以后被光激发而被破坏的过程。
碳氢键
被激发,与氧作用生成氢过氧化物:
然后氢过氧化物分解,随后发生主链断裂的自动氧化过程:
聚合物的热氧老化是指聚合物在热和氧的作用下,机械性能下降的现象。一般认为由于受热加速了聚合物的氧化过程,而氢过氧化物的分解又导致了主链断裂的自动氧化过程。热氧老化和光氧老化的机理是相同的,它们的区别仅在于能量来源不同,光氧老化的能量是光量子,而热氧老化的能量是热能。
2. 什么叫热固性塑料?什么叫热固性塑料用聚合物?热固性塑料用聚合物有何特点?试举例说明。
【答案】(1)热固性塑料是一类加热不能熔融,在溶剂中不能溶解,只能进行一次成型加工的塑料。热固性塑料中的基体材料称为热固性塑料用聚合物。
(2)热固性塑料用聚合物的特点是:它们是含有反应性基团的线型或带支链的低聚物,在成型加工过程中加入固化剂,成型加工时含有反应性基团的低聚物和固化剂发生固化反应变为热固 性聚合物。热固性聚合物加热不能熔融,在溶剂中不能溶解,热固性塑料只能进行一次成型加工。
(3)举例:热固性塑料用聚合物有酚醛树脂(PF )、脲醛树脂(VF )、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂(EP )、不饱和聚酯树脂和聚氨酯(PU )等。
聚烯烃经光照后吸收光量子的能量
3. 以萘-钠配合物为引发剂,写出苯乙烯阴离子聚合链引发反应方程式。
【答案】链引发反应包括引发剂分解生成单阴离子和单阴离子二聚成生双阴离子两步反应。 (1)引发剂分解,生成单阴离子:
(2)单阴离子二聚成双阴离子:
4. 醋酸乙烯和醋酸烯丙基酯分别以AIBN 在构。
中引发聚合。试写出形成的相应聚合物的结
用
引发聚合时,甲醇的
【答案】(1)醋酸乙烯链自由基比较活泼。醋酸乙烯在
醋酸乙烯的
链转移的可能部位大致是
醋酸乙烯聚合时动力学链终止以歧化占优势。在醋酸乙烯大分子中,
鉴于上述情况,所以聚醋酸乙烯的大分子引发方式有AIBN 引发,甲醇、单体或聚醋酸乙烯转移后生成自由基的引发等多种引发方式。链自由基终止的方式除动力学链终止外,还有甲醇、单体或聚醋酸乙烯转移终止。聚醋酸乙烯转移反应又可发生在三种不同部位的氢原子上(其中以
在
,因此形成的聚醋酸乙烯的结构(包括端基和有无支链等)也有许多种。下上的居多)
①AffiN 引发,单体或甲醇转移终止。 AIBN 引发:
链增长:
面列举若干实例。
甲醇转移终止:
②甲醇转移引发,歧化终止。 甲醇转移引发:
链增长:同上① 歧化终止:
③聚醋酸乙烯转移引发,甲醇转移终止。
因聚醋酸乙烯有三个转移部位,并参照①中甲醇转移终止,则可能得到上面三种结构的聚合物。
(2)醋酸烯丙基酯聚合时,由于形成的聚醋酸烯丙基链自由基比较活泼,醋酸烯丙基酯单体的链转移能力明显大于甲醇。同时醋酸烯丙基的链转移为衰减链转移,即转移后形成的稳定自由基难以与单体加成转变为活性较高的自由基。所以聚合速率低,所得聚合物的聚合度也不高。
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