2017年福建师范大学环境科学与工程学院856高分子化学考研题库
● 摘要
一、名词解释
1. 聚合度变小的化学反应
【答案】聚合度变小的化学反应是聚合物发生降解(热降解、化学降解等)使聚合物的聚合度变小的化学反应。
2. 向引发剂转移
【答案】向引发剂转移是指链自由基夺取引发剂一个取代基,结果链自电基的活性消失变为一个大分子,而引发剂变为自由基,的反应。
3. 定向聚合
【答案】定向聚合又称立体有择聚合、立体选择聚合,立体对称聚合或有规立构聚合,是指单体形成立体规整性聚合物的聚合过程。可细分为配位聚合、离子型定向聚合和自由基型定向聚合等。
4. 胶束成核与均相成核
【答案】(1)胶束成核是指经典乳液聚合体系选用水溶性引发剂,在水中分解成初级自由基,引发溶于水的微量单体,在水相中增长成短链自由基,难溶于水的单体其短链自由基只增长少数,就被沉析出来,与初级自由基一起被増溶胶束捕捉,引发其中的单体聚合而成核的过单元(<4)程。
,由于静电作用而(2)均相成核是指在过饱和溶液,组成沉淀物质的离子(又称构晶离子)
缔合,自发的形成晶核的过程。一般而言,均相成核的能力(形成晶核的数目)是随着溶液过饱和程度的増大而増大的。
5. 逐步加成聚合反应
【答案】逐步加成聚合反应是形成大分子的方式如同连锁聚合是通过单体反复加成而进行的,而动力学过程如同缩聚那样是随着反应时间的延长聚合物的相对分子质量逐步增大,聚合物的结构酷似缩聚物。
6. 链引发反应
【答案】链引发反应是指引发剂分解形成初级自由基,初级自由基与单体加成形成单体自由基的反应。
二、问答题
7. 将下列单体和引发剂进行匹配,说明引发剂对应的聚合反应类型。
单体:
引发剂:【答案】
和
属自由基聚合,
属阴离子聚合,
属阳离子聚合。
8. 试讨论在自由基聚合反应中,温度对引发剂引发、氧化还原引发剂引发和光敏引发聚合反应所得产物相对分子质量的影响。
【答案】在自由基聚合中,若链终止主要是动力学链终止,反应处于稳态。这时动力学链长v 或平均聚合度瓦与温度的关系体现在
随温度的变化上。这是因为
若
则
均变小。
对热分锯型引发剂,E 约为80〜90kJ/mol,温度升高动力学链长v 或平均聚合度对氧化还原引发体系,E
为
所以温度对v 或
正值,但其值不大,所以若温度升高,v 或
会略有升高。
的影响主要取决于
影响较小。对光聚合,由于为0, E 虽为
的差值,而和引发
若链转移终止是链终止的主要方式,则温度对
剂的种类关系不大(引发剂转移终止除外)。
9. 为什么甲基丙烯酸甲酯虽然存在烯丙基结构,但能自由基聚合?
【答案】甲基丙烯酸甲酯中双键与幾基相连,有共辗作用,使单体有较高的活性。
10.何谓离子交换树脂?主要有几种类型?如何制备强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂?
【答案】(1)离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。
(2)离子交换树脂有强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型四种类型;
(3)合成离子交换树脂首先用苯乙烯和少量对二烯基苯采用悬浮共聚合,合成轻度交联的体,再利用聚合物的化学反应制备强酸型或强碱型离子交换树脂。 型无规聚苯乙烯(母体)
11.分别用自由基型、阳离子型、阴离子引发体系使苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚,起始单体配比
苯乙烯示:
共聚物中
与甲基丙烯酸甲酯
的实测值列于下表,相应的曲线如图所示。
如表所
用不同的引发体系(表)及所得共聚物的组成
表
图
试回答以下问题:
(1)指出每种引发体系所对应的反应机理。
曲线
(2)用①,②,③等编号注明图中共聚曲线应属哪几种引发体系。 (3)从单体结构及引发剂性质解释表中F ,的数值及【答案】(1)反应机理: ①、③和⑤属自由基型共聚; ②、⑦属阳离子共聚; ④、⑥属阴离子共聚。
(2)曲线①为②、⑦引发体系的③为④、⑥引发体系的
关系。
二者共聚属有恒比点的非理想共聚。且由于
说
关系;曲线②为①、③和⑤引发体系的
关系;曲线
曲线形状产生的原因。
(3)从单体结构看,由于两种单体的取代基均有共轭作用,故引发体系①、③、⑤属自由基共聚反应,
其竞聚率分别为
明两种单体共聚倾向大于自聚倾向。根据共聚物组成方程:
当
时
时
恒比点时
因此共聚曲线呈反S 型。
引发体系②、⑦属阳离子聚合反应,而④、⑥属阴离子聚合反应。离子聚合对单体有较高的选择性。同一单体对,采用不同引发体系,其竞聚率和共聚物组成不大相同。从单体的结构来分析,苯乙烯中苯环属供电基团,有利于阳离子活性种的稳定,故在阳离子聚合中苯乙烯均聚占优
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