2018年兰州理工大学材料科学与工程学院823高分子化学与物理考研核心题库
● 摘要
一、填空题
1. 单体可分为_____、_____和_____三大类。
【答案】乙烯及其衍生物;含有两个或两个以上官能团的小分子化合物;环状化合物
2. 正离子聚合的特点是:_____; 负离子聚合的特点是:_____。
【答案】快引发、快增长、易转移、难终止快引发、慢增长、无终止、无转移
【解析】正离子聚合具有快引发、快增长、易转移、难终止的特点;负离子聚合具有快引发、慢增长、无终止、无转移的特点。
3. 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
4. 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
,
减小而基终止
5. 丙烯只能进行_____聚合反应。
【答案】配位阴离子
6. 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
7. 阴离子聚合的特征为_____、_____、_____。阳离子聚合的特征为_____、_____、_____、_____。
【答案】快引发;慢増长;无终止;快引发;快增长;易转移;难终止
8. 引发剂主要包括_____、_____和_____三大类。
【答案】偶氮类;过氧类;氧化-还原引发剂
9. 聚合物的三次结构有_____和_____两种。
【答案】无定型聚合物;结晶聚合物
几乎不变,相对提高了
同种电荷相互排斥,不存在双
10.自由基聚合的动力学链长是指_____,当聚合体系存在转移反应时,动力学链长则是_____。
【答案】每个活性种从引发剂阶段到终止阶段所消耗的单体分子数;每个初级自由基自链引发开始到活性中心真正死亡为止所消耗的单体分子总数
二、问答题
11.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,合成轻度交联的体型无规聚苯乙烯(母体),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。
12.阴离子聚合在适当的条件下,其阴离子活性增长链可以长期不终止,而形成活性聚合物,为什么?
【答案】(1)阴离子活性增长链中心离子具有相同电荷,相同电荷的排斥作用,不像自由基聚合那样可以双基终止。
(2)阴离子聚合中,阴离子活性増长链的反离子常为金属阳离子,中心离子为碳负离子,二者之间离解度大,不能发生中心离子和反离子的结合反应。
(3
)阴离子活性增长链也不容易发生向单体转移反应。因为这种转移反应需脱除高的能量,
而阴离子聚合往往是在低温进行的。
13.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
14.试从热力学角度分析大部分加聚反应在聚合时为不可逆。
【答案】
加聚反应是低分子单体转化为大分子时熵值减小的过程因此
亦为负值。因而从热力学第二定律
除少数单体外
大都在
之问
只有约为
为负值,同时反应放热,
为负值时,反应才能进行,
即
即
比
约大数百
属自由基聚合
,
属阴离子聚合
,
属阳离子聚合。
需要较
到上千倍,
所以大多数单体的聚合上限温度较高,即在聚合温度下的平衡单体浓度都很低。因
此多数单体在其正常聚合温度下,可近似认为聚合反应是不可逆的。
15.如何用实验证明一未知单体的聚合反应是以逐步聚合还是连锁聚合机理进行的?
【答案】可以通过测定聚合物分子量或单体转化率与反应时间的关系来鉴别。随反应时间的延长,分子量逐渐增大的反应属于逐步聚合;聚合很短时间后分子量就不随着反应时间的延长而增大的聚合反应属于连锁反应。单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大的聚合反应属于连锁聚合;单体迅速转化,转化率基本与聚合时间无关的反应属于逐步聚合。
16.
使用引发剂时,为保证实验成功,需采取哪些必要的措施?用什么方法除去残存的引发剂?怎样分离和鉴定全同聚丙烯。
【答案】由
于均需脱
脱
引发剂大都是过渡金属卤化物和有机铝化合物,它们遇
到
保护
等会发生剧烈反应,从而破坏引发剂,所以聚合时体系需保持干燥,所需试剂
处理。溶剂不能含活泼氢和有害杂质。为防止空气进入,聚合需在高纯
下进行。残存的引发剂可通过加熔点、密度、红外光谱谱法。
醇或螯合剂来脱除,随后进行干燥。原则上讲,聚丙烯可用
或溶解萃取来鉴定其立构纯度。其中最常用的是沸腾庚烷萃取法和光
三、计算题
17.单体溶液浓度为
引发剂半衰期为44h ,引发剂效率
转化率,需要多长时间?
【答案】方法一:
假设反应转化率达
时,引发剂浓度的变化极小。
由
得
方法二:反应转化率达50%时,引发剂浓度发生了显著的变化。
代入数据并化简得
两边同时定积分可得
过氧化引发剂浓度为下加热聚合。如
欲达到
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