2017年西安工业大学材料与化工学院826高分子化学与物理之高分子化学考研强化模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 聚甲基丙烯酰胺在强碱液中水解,水解程度一般在70%以下,这是因为_____。
【答案】某一酰胺基团两侧如已转变成羧基,对碱羟基有排斥力,阻碍了水解,即邻近基团的静电效应
2. 塑料按其性能、产量和生产成本可分为_____和_____。
【答案】通用塑料;工程塑料
3. 以n-BuLi 为引发剂,制备丙烯酸酯聚合_____, 再引发聚合_____。
【答案】苯乙烯;丙烯酸酯
4. 根据共聚物大分子链中单体单元的排列顺序,共聚物分为_、_、_和_。
【答案】无规共聚物;交替基聚物;嵌段共聚物;接枝共聚物
5. Lewis 酸通常作为阳离子型聚合的引发剂,Lewis 碱可作为_____型聚合的引发剂。
【答案】阴离子
6. 二烯烃配位聚合的引发剂大致分为_____、_____、_____三类。 【答案】型;烯丙基型;烷基锂型
7. 自由基聚合过程中出现自动加速现象是由于_____,而离子聚合过程中没有自动加速现象出现,这是由于_____。
【答案】体系黏度增大,减小而几乎不变,
相对提高了同种电荷相互排斥,不存在双基终止
8. 在丙烯的配位聚合反应中常需要加入第三组分如六甲基磷酸三酰胺,其目的是_____和_____。
【答案】增加等规度;増大相对分子质量
9. 根据竞聚率不同,共聚类型有_____、_____、_____和_____四类。
【答案】交替共聚;理想共聚;非理想恒比共聚;非理想非恒比共聚
苯乙烯嵌段共聚物,其加料顺序为先
10.如果工业上要求在较低的聚合温度下生产相对分子质量很高的聚合物,应选择的聚合方式是_____。
【答案】乳液聚合
二、问答题
11.顺丁烯二酸酐和1,2-二苯乙烯都不能均聚,因为空间障碍太大。但这两个单体却能交替共聚
为什么能共聚?
【答案】由于极性效应超过空间障碍的作用。
12.为什么丁二烯既能进行自由基聚合,又可进行阴、阳离子聚合?丁二烯加入自由基型引发剂进行本体聚合或溶液聚合,为什么不是分子量太低,就是得到交联聚合物?[提示:丁二烯自由基聚合的链终止速率常数为
【答案】(1)丁二烯是含两个 双键的共轭分子,容易发生诱导极化。
(2)由于链终止速率常数太大,极易发生偶合终止;增长自由基容易与1, 2结构的侧乙烯基反应、也容易抽取分子链中烯丙基上的H , 从而导致支化交联;此外,丁二烯在自由基存在下还容易发生反应形成大量二聚体。
13.用简洁的语言说明下列术语:
(1)高分子;(2)单体;(3)(高分子)主链;(4)侧链或侧基;(5)(结构)重复单元;(6)链节;(7)结构单元;(8)单体单元;(9)聚合度。
【答案】(1)高分子:通常将相对分子质量大于10000的化合物称为高分子。狭义的高分子
指有一定重复单元的合成产物,广义的高分子也包括天然大分子和无一定重复单元的复杂大分子。
(2)单体:通常将生成高分子的小分子原料称为单体。
(3)主链:是构成高分子骨架结构,以化学键结合的原子集合。最常见的是碳链,偶尔有非碳原子(如0、N 、S 等原子)杂入。
(4)侧链或侧基:是连接在主链原子上的原子或原子集合,又称支链。支链可以较小,称为侧基;可以较大,称为侧链(往往也是由某种单体聚合而成)。
(5)(结构)重复单元:是大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单位,简称重复单元。
(6)链节:在高分子物理中常把结构重复单元称为“链节”,高分子的结构式常用n 表示链节的数目,即
(7)结构单元:是由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分。
(8)单体单元:是与单体的化学组成完全相同、只是化学结构不同的结构单元。
(9)聚合度聚合物分子中,结构单元的数目称为聚合度。
14.说明合成接枝共聚物的三类方法。
【答案】(1)长出支链先在大分子链中间形成活性点,再引发另一单体而长出支
链,接枝点可由自由基、阴离子、阳离子、配位聚合机理产生。其中自由基法最常用。长出支链型接枝的产生方法主要包括链转移反应法、大分子引发剂法和辐射接枝法。
(2)嫁接支链带有反应性侧基的大分子主链与带有反应端基的预聚物进行偶合接枝反应,可以合成预定结构的接枝共聚物,这种接枝方法称为嫁接支链。离子聚合最适合用这一方法。带酯基、酐基、苄卤基、吡啶基等亲电官能团侧基的大分子很容易与阴离子活性聚合物偶合,进行嫁接反应。
(3)大分子单体共聚接枝大分子单体是带有双键端基的齐聚物,与乙烯基单体共聚或与活性链加成即可接枝,这种接枝方法称为共聚接枝。
15.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
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