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2017年南京林业大学理学院821高分子化学基础考研仿真模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 立构规整性聚合物

【答案】立构规整性聚合物是大分子主链上结构单元上的取代基在空间有规排列的聚合物,也称为有规聚合物。

2. 合成高聚物

【答案】合成高聚物是指单体经聚合反应合成的高分子化合物。

3. 单体

【答案】单体是经聚合反应合成高分子化合物的那些低分子化合物。

4. 聚合物的无规降解

【答案】聚合物的无规降解是指聚合物在热的作用下,大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于

5. 理想共聚

【答案】理想共聚是指)的热降解。 的共聚反应,分为两种情况:

是一种极端的情况,表明两链自由基均聚和共聚增长几率完全相等,此时,不论

原料单体组成和转化率如何,共聚物组成总是与单体组成相同,称为理想恒比共聚;

应的倾向完全相同。

6. 向溶剂转移常数

数的比值:

为一般理想共聚,表明不论何种链自由基与单体Ml 及M2反应时,反 是链自由基向溶剂转移反应的速率常数与链增长反应速率常

表征链中自由基溶剂转移的难易程度。 【答案】

向溶剂转移常数

二、问答题

7. 以为引发剂合成以下嵌段共聚物时,加料顺序如何?

【答案】在合成嵌段共聚物时,必须首先合成值较大的单体的“活的”聚合物,然后加入

值较小的单体使之聚合。否则将得不到嵌段共聚物。

合成聚合物(1)时必须首先合成聚丁二烯活性聚合物,然后加入使之聚合。

合成聚合物(2)时,首先合成活性聚苯乙烯,然后加人丁二烯。待丁二烯聚合完后再加入丙烯腈使之聚合。合成聚合物(3)时,首先合成活性聚苯乙烯,然后加入环氧乙烷使之聚合。

8. 数均相对分子质量和质均相对分子质量的物理意义是什么?

【答案】(1)数均相对分子质量

分子数总和之比。

(2)质均相对分子质量的物理意义是各种相对分子质量不同的分子的质量总和与的物理意义是各种相对分子质量不同的分子的质量和相对分子质量的乘积的总和与各种相对分子质量不同的分子的质量的总和之比。

9. 苯乙烯的竞聚率为1.38, 异戊二烯的竞聚率为2.05, 通过自由基共聚合能否得到商业级的嵌段共聚物,为什么?

【答案】不可以得到商业级的嵌段共聚物。因为竞聚率为自缩聚与共缩聚的比值,是用来判断竞争聚合时两种反应活性的重要参数,由于苯乙烯和异戊二烯的竞聚率均大于1,这就说明他们的自缩聚能力比共缩聚能力强,共聚合时能够得到序列长度较短的嵌段共聚物,由于嵌段链段长度较短,故不能作为商业上使用的真正的嵌段共聚物。

10.苯乙烯和氯乙烯共聚氯乙烯故得到的共聚物中单体单元,即

说明单体和顺丁烯二酸酐

链段比共聚试定性讨论这两组共聚合所生成的共聚物中,两单体单元的排列方式。 【答案】(1)因为连接的长链上有1〜2个(2

)链段长,在许多 只能共聚不能自聚,所得共聚物组成与(1)的情况相似。即

在若干个M ,链段中夹入一个单体链节

11.解释自动加速现象及产生的原因?氯乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯聚合时,都存在自动加速现象,三者有何异同?

【答案】(1)自动加速现象:当自由基聚合进入中期后,随转化率增加,聚合速率自动加快,这一现象称为自动加速现象。产生原因:聚合反应体系粘度随着转化率而升高是产生自动加速现象的根本原因,黏度升高导致大分子链端自由基被非活性的分子链包围甚至包裹,自由基之间的双基终止变得困难,体系中自由基的消耗速率减少而自由基的产生速率却变化不大,最终导致自由基浓度的迅速升高,此时单体的增长速率常数变化不大,其结果是聚合反应速率迅速增大,体系温度升高,其结果又反馈回来使引发剂分解速率加快,这就导致了自由基浓度的进一步升高。

(2)不同点:出现自动加速效应的程度不同。氯乙烯的聚合为沉淀聚合,在聚合一开始就出现自动加速现象。苯乙烯是聚苯乙烯的良溶剂,在转化率达到30%才开始出现自动加速现象。而MMA 是PMMA 的不良溶剂,在转化率达到时出现自动加速现象。自动加速效应的程

度为:氯乙烯甲基丙烯酸甲酯苯乙烯。

MMA ②具有不同的链终止方式。氯乙烯主要以向单体转移终止为主;苯乙烯以偶合终止为主;

偶合终止及歧化终止均有,随温度升高,歧化终止所占比例増加。

12.根据共聚物的命名原则,共聚物名称中不同单体的先后顺序是怎样规定的?

【答案】对于无规共聚物,含量多的单体名称在前,含量少的单体名称在后。对于嵌段共聚物,先加入的单体名称在前,后加人的单体名称在后。对于接枝共聚物,构成大分子主链的单体名称在前,构成支链的单体名称在后。

13.简述乳液聚合中单体、引发剂和乳化剂的所在场所,引发、增长和终止的场所和特征,胶束、乳胶粒、单体液滴和速率的变化规律。

【答案】(1)大部分单体分散成液滴,胶束内增溶有单体,形成增溶胶束,极少量的单体溶于溶剂中;引发剂溶于溶剂中;大部分乳化剂形成胶束,单体液滴表面吸附少量乳化剂,极少量乳化剂溶于溶剂水,大部分引发剂溶于溶剂中。

(2)单体难溶于水并选用水溶性引发剂的经典体系属于胶束成核,引发剂在水中分解成初级自由基后,引发溶于水中微量单体,增长成短链自由基,胶束捕捉水相中的初级自由基和短链自由基。自由基一旦进入胶束,就引发其中单体聚合,形成活性种。初期的单体-聚合物乳胶粒体积较小,只能容纳一个自由基。由于胶束表面乳化剂的保护作用,乳胶粒内的自由基寿命较长,允许较长时间的增长,等水相中另一自由基扩散入乳胶粒内,双基终止,第三个自由基进入胶粒后,又引发聚合。第四个自由基进入,再终止。如此反复进行下去。但当乳胶粒足够大时,也可能容纳几个自由基,同时引发增长。

(3)乳液聚合过程一般分为三个阶段:第一阶段为增速期,胶束不断减少,乳胶粒不断增加,速率相应増加。单体液滴数不变,体积不断缩小。第二阶段为恒速期,胶束消失,乳胶粒数恒定,乳胶粒不断长大,聚合速率恒定,单体液滴数不断减少。第三阶段为降速期,体系中无单体液滴,聚合速率随胶粒内单体浓度降低而降低。

14.从乙酸乙烯酯出发制取聚乙烯醇缩甲醛:

(1)写出各步反应式并注明各步主要产物的名称及用途。

(2)纤维用和悬浮聚合分散剂用的聚乙烯醇有什么差别?

(3)实验测得某聚乙酸乙烯酯样品的数均聚合度为

现其数均聚合度降为解释这一现象。

(4)下列合成路线是否可行?说明理由。

【答案】(1)第一步,自由基聚合反应:产物为聚乙酸乙烯酯,用作黏合剂等。

将其进行湿法水解得聚乙烯醇,发