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2017年长春工业大学化学工程学院822高分子物理与化学之高分子化学考研强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 链转移常数

【答案】链转移常数是链转移反应速率常数ktr 和链增长反应速率常数移反应与链增长反应的竞争能力。常用C 表示单体的链转移常数一般比较小,

为有实用价值的聚合物

虽比溶剂的链转移常数

2. 竞聚率

大,

因引发剂浓度

的比值,代表链转

转移常数表征发生链转移的难易程度。很小,所以对产物分子量影响不大;向

所以向单体的链转移不妨碍合成分子量足够大的具

与自由基种类、温度、溶剂的结构等因素有关。

【答案】竞聚率是单体均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数的

它表征两单体的相对活性,r 值越大该单体越活泼;根据r 值,可判断两

单体能否共聚和共聚类型,例如示不能自聚。

3. 内酯

4. 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。

5. 界面聚合

【答案】界面聚合是指将两种互相作用而生成高聚物的单体分别溶于两种互不相溶的液体(通常是水和有机溶剂)中,形成水相和有机相,当两相接触时,在界面处发生聚合而生成高聚物的一种聚合方法。界面缩聚限用活性高的单体,室温下就能聚合。界面缩聚属于扩散控制,应有足够的搅拌强度,保证单体及时传递。

6. 高分子材料

【答案】高分子材料是以高分子化合物为基材,加入适当助剂,经过混炼(或塑炼)所制成的能够进行成型加工的材料。.

表示自聚倾向比共聚大;

为嵌段共聚。

表示共聚倾向大于自聚;r=0表

为理想共聚

【答案】内酯是环中含有酯基的环状化合物,也称环酯。

二、问答题

7. 丁二烯进行自由基、阴离子聚合时,指出决定件,说明溶剂和反离子对微观结构的影响。丁二烯用聚丁二烯?

【答案】丁二烯进行自由基聚合时,决定微观结构的反应条件主要是温度。例如,在丁二烯的自由基乳液聚合中,聚合温度从含量从丁二烯的顺式

含量为结构为

2结构从反

提高到增加到

顺式

含量从

增加到

反式

在阴离子聚合中,聚丁二烯的微观结构主

而在

2结构为中却得到1,

为的反应条

引发剂聚合可形成几种立构规整

要取决于所用溶剂、反离子的性质和聚合温度。例如,丁二烯在己烷中用正丁基锂引发聚合,聚

1,2结构为

的聚丁二烯;

若改用

的聚丁二烯;在戊烷

中用

丁二烯聚合,可得1,2结构含量很高

聚合,则得顺式1,4

作溶剂,以萘-钠、萘-钾、萘-铷引发

的聚合物。总之,溶剂的极性和溶剂化能力对

引发和增长种的形态有很大影响,可使活性种分别处于共价键、紧密离子对、溶剂隔开的离子对,直到自由离子,而且各种离子对呈动平衡各种状态的离子对聚合速率、产物的相对分子质量和立构规整性又分别作出不同的贡献丁二烯进行阳离子聚合时往往形成大量凝胶。

丁二烯用下述

引发剂聚合,可制得三种立构规整聚丁二烯。

8. 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,特别是当聚合反应发生后,由于液滴中含有一定量搅拌反而有利于细小液滴的并合(成大液滴)

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。

9. 写出以下交联反应的反应方程式:

(1)聚丙烯的辐射交联;(2)氯磺化聚乙烯的硫化。 【答案】(1)属自由基机理。

(2)属离子交联。题目中“硫化”统指橡胶类物质的交联,氯磺化聚乙烯是一种橡胶,所以也称硫化,实际上与硫无关。

10.丙烯腈连续聚合制造腈纶纤维,除加入丙烯腈作主要单体外,还常加入丙烯酸甲酯和/或衣康

辅助单体与其共聚。试说明它们对产品性能的影响。

【答案】加入丙烯酸甲酯共聚是为了改善分子链的柔性,相对减少和隔离分子链上的氰基,以提高腈纶纤维的松软性和手感,同时也有利于染料分子的扩散进入;与衣康酸共聚是为了把少

,改善亲水性和对染料的结合能力。 基引入分子链(侧基)