2018年扬州大学化学化工学院633高分子化学与物理之高分子化学考研基础五套测试题
● 摘要
一、问答题
1. 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。
2. 简述下列聚合物的合成方法。
(4)端轻基和端羧基聚苯乙烯。
【答案】(1
)合成树脂的主要方法
①接枝共聚法。先将丁二烯与苯乙烯乳液共聚得丁苯胶乳,以其为种子再将苯乙烯、丙烯腈经乳液接枝得接枝共聚物为外层的胶乳。最后与苯乙烯、丙烯腈共聚胶乳混合、凝聚、
干燥得树脂。
②在聚丁二烯中加苯乙烯和丙烯腈共聚法。
③将丁苯橡胶与苯乙烯-丙烯腈共聚物机械共混法。
(2)合成高抗冲聚苯乙烯的主要方法将聚丁二烯橡胶溶于苯乙烯单体中,加入自由基型引发剂如过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯,加热发生聚合反应。这时苯乙烯均聚和苯乙烯在聚丁二烯上接枝共聚同时发生,形成聚苯乙烯中分散有聚丁二烯相,相互间有键合,并有一定韧性的改性聚苯乙烯。
(3
)合成热塑弹性体的主要方法
用双官能引发剂经二步法合成
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偶联法
线形树脂
③用单官能引发剂经三步法或二步法合成
或第二步同时加入丁二烯和苯乙烯,利用丁二烯优先聚合的特点形成渐变型的
(4)合成端羟基聚苯乙烯和端羧基聚苯乙烯的方法 树脂。
上述产物引发苯乙烯聚合后再进行下述反应:
端竣基聚苯乙烯
端羟基聚苯乙烯
3. 聚合物为什么具有一定的机械强度?
【答案】聚合物具有一定的机械强度能被广泛用作材料,主要是由于其具有巨大的相对分子质量,且链状大分子之间有比小分子之间强得多的分子间作用力,作用力的大小直接与其相对分
专注考研专业课13年,提供海量考研优质文档! 子质量的大小有关。
4. PVC 生产过程中如何控制PVC 分子量以及调节聚合反应速率,并简要说明。
【答案】氯乙烯聚合时,向单体转移是主要的链终止方式,以致聚氯乙烯的聚合度与引发剂浓度无关,仅由温度来控制,
温度波动需控制在
量来调节。
5. 氯乙烯的悬浮聚合,常需不断搅拌并加入悬浮剂。试分析它们对悬浮液稳定性的贡献;曾用过的悬浮分散剂有哪几种?它们的作用机理有何不同?如何防止聚合物粘壁?如何观测聚合反应的进程和终点?
【答案】搅拌的剪切力可使油状单体在水中分散成小液滴。当液漓分散到一定程度后,剧烈搅拌反而有利于细小液滴的并合(成大液滴),特别是当聚合反应发生后,由于液滴中含有一定量的聚合物,此时搅拌增大了这些液滴的碰撞黏结概率,最后导致聚合物结块,所以单靠搅拌不能得到稳定的悬浮体系,因而体系中必须加入悬浮剂,以降低表面张力,使分散的小液滴表面形成一层保护膜,防止彼此并合和相互黏结,从而使聚合在稳定的悬浮液中的液滴中进仃。如果只加悬浮剂,而不进行搅拌,则单体就不会自动分散成小液滴;同样不能形成稳定的悬浮体系。
可作悬浮剂的物质有:水溶性聚合物如聚乙烯醇、明胶和苯乙烯-马来酸酐共聚物等,水不溶性无机物如碳酸镁、碳酸钡和硫酸钡等。它们的作用都是使液滴表面形成保护层,防止液滴的并合或黏结。但二者的作用机理不同,水溶性聚合物如聚乙烯醇的水溶液,可降低液滴的表面张力,有利于单体分散成小液滴。并能吸附在液滴表面形成保护层。同时,又能增加介质的黏度,阻碍液滴的碰撞黏结;明胶的作用类似,但使用时必须把介质的pH 控制在等电点以下,以防止明胶析出;不溶于水的无机盐如碳酸镁的作用,则是吸附在小液滴的表面起机械隔离,阻止其相互黏结。
聚合物粘壁(或称挂胶)是影响生产效率、费力费时的实际问题。试验过的防止粘壁措施有:采用刮壁式桨叶;特制镜面釜壁和釜壁上涂某种染料涂层。
由于氯乙烯的悬浮聚合是在氯乙烯沸点以上的温度下,于密闭反应器中进行,所以观察反应釜内的压力降就可判断聚合反应的进程和终点。
6. 丙烯进行本体气相聚合,得聚丙烯
产物经沸腾正庚烷萃取后得到不溶物
烯的全同指数。
【答案】
聚丙烯的全同指数该方法利用了全同聚丙烯和无规聚丙烯在溶解度上的差别,无规聚丙烯能溶于沸腾的正庚烷,而全同聚丙烯不能。
7. 用化学反应式表示下列各反应:
(1)聚乙烯的氯化;
(2
)
’之内。聚合反应速率主要由引发剂用试求该聚丙
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