2018年厦门大学材料科学与工程系830高分子化学与物理之高分子化学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、问答题
1. 写出下列用IUPAC 系统命名法命名的聚合物的重复单元的结构式,并给出通俗命名法的名称:
(1)聚(1-甲基乙撑);(2)聚(氧化甲撑);(3)聚[(2-丙基-1,3-二氧六环-4, 6-二基)甲撑]; (4)聚(1-乙酰氧基乙撑);(5)聚(氧-1, 4-苯撑);(6)聚(1, 1-二氟甲撑);(7)聚(1-氯代乙撑);(8)聚(1-甲基-1-丁烯撑);(9)聚(1-轻基乙撑)。
【答案】(1
)(2
)(3
)(4
)(5
)(6
)(7
)(8
)(9
)
2. 推导共聚物组成微分方程时有哪些假定?为什么该方程只能应用于低转化率的条件?并写出共聚物组成微分方程。
【答案】(1)该方程是在以下假定条件下推导出来的:
①链自由基的活性与链长基本无关,但与链自由基末端结构单元的结构有关。 ②共聚物的大分子链很长,用于引发所消耗的单体远小于用于増长所消耗的单体。 ③稳态的假定,假定共聚反应进行了一段时间后,两种链自由基的浓度都不变,为定值, 即自由基的生成速率与消失速率相等,体系进入稳态,达到动平衡。
(2)原因:因为稳态的假定只有在低转化率(小于5%)时才成立,因此该方程只能适用于
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聚丙燦;
聚甲醛;
聚乙烯醇缩丁醛; 聚乙酸乙烯酯; 聚苯氧; 聚偏氟乙烯; 聚氯乙烯;
聚异戊二烯; 聚乙烯醇。
低转化率的情况。
(3)二元共聚物组成的微分方程为
式中
为共聚物组成,
即共聚物大分子链中两种单体单元的比值
分别为单体
和单体
为
均聚链増长反
原料组成,
即原料混合物中两种单体的比值应速率常数与共聚链增长反应速率常数之比
表征两种单体的相对活性
3. 高分子链结构形状有几种?它们的物理、化学性质有什么特点?
【答案】(1)高分子链的形状主要有线型,支链型和体型三种。
(2)物理、化学性质特点:线型和支链型高分子靠范德华力聚集在一起,分子间力较弱,宏观物理性质表现为密度小、强度低,形成的聚合物具有热塑性,加热可熔融,在适当溶剂中可溶解. 其中支链型高分子由于支链的存在使分子间距离较线型要大,故结晶度、密度和强度等都比线型要低,而溶解性能更好,其中对结晶度的影响最为显著。
体型高分子分子链间形成化学键,其硬度和机械强度大为提高。其中交联程度低的具有韧性和弹性,加热可软化但不熔融,在溶剂中可溶胀但不溶解。交联程度高的加热不软化,在溶剂中不溶解。
4. 与低分子化合物相比,高分子化合物有什么特征?
【答案】与低分子化合物相比,高分子化合物有以下主要特征:
(1)高分子化合物相对分子质量很大(通常在10000以上),分子往往由许多相同的结构单元通过共价键重复连接而成;
(2)即使是一种“纯”的高分子化合物,它也是化学组成相同而相对分子质量不等、结构不同的同系聚合物的混合物,它具有分子量和结构的多分散性;
(3)高分子化合物的分子有几种运动单元;
(4)高分子化合物的结构非常复杂,需用一次、二次和三次结构来描述它。一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排布。二次结构是指单个大分子链的构象或聚集态类型。三次结构是指形成复杂的高分子聚集体中大分子的排列情况。
5. 嵌段聚合物、梳型聚合物、星型聚合物都可归属为接枝聚合物。从方法学角度分析,其制备方法是哪三种?
【答案】嵌段共聚物采用阴离子聚合方法;梳型共聚物采用收敛法、发散法、大分子引发剂法、偶联法;星型共聚物采用大单体法。
6. 写出下列单体合成聚合物的聚合物反应简式、聚合物名称,并指出聚合反应类型。
(1)丙烯腈(2)醋酸乙烯(3)异丁烯(4)氯乙烯(5)丙烯(6)乙烯
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(7)苯乙烯(8)丙烯酸丁酯(9)丁二烯(10)乙二醇和六次甲基二异氰酸酯 【答案】 (1
)(2
)(3
)(4
)(5
)(6
)(7
)(8
)(9
)(10
)
聚六次甲基二氨基甲酸乙二醇酯,逐步聚合
7. 聚合物降解有几种类型? 热降解有几种情况? 评价聚合物的热稳定性的标准是什么?
【答案】聚合物的降解有热降解、机械降解、超声波降解、水解、化学降解、生化降解、光氧化降解、氧化降解等。热降解有解聚、无规断链和取代基的消除反应等。
评价聚合物热稳定性的标准为半寿命温
度
其质量减少一半。
8. 各举1例说明高分子试剂、和高分子基质的不同。
【答案】高分子试剂和高分子催化剂都是将功能基团或催化剂基团结合到高分子链上,分别作为试剂或催化剂使用。而高分子基质是将准备受反应的低分子基质结合到高分子链上。举例如下。
(1
)过酸取代的聚苯乙烯高分子试剂
体,这里具体指的是聚苯乙烯母体。
(2)以氯甲基苯乙烯作载体的氨基酸取代物
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聚合物在该温度下真空加
热
可用来使烯烃环氧化。代表聚合物母
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