当前位置:问答库>考研试题

2017年西南交通大学高分子化学(同等学力加试)考研复试核心题库

  摘要

一、问答题

1. 何谓聚合物官能团的化学转化?在聚合物官能团的化学转化中,影响官能团转化的因素是什么?官能团的转化率一般为多少?

【答案】(1)由于高分子的化学反应是通过官能团的化学转化而实现的,所以又可以将聚合物的化学反应称为聚合物官能团的化学转化。

(2)官能团转化的影响因素:扩散因素的影响、邻近基团的影响和相邻官能团成对反应的限制。

(3)因为聚合物的化学反应的复杂性,官能团的转化率一般为

2. 利用热降解回收有机玻璃边角料时,若该边角料中混有

量变差,试用化学反应式说明其原因。

【答案】因为杂质在加热时会脱出与甲基丙烯酸甲酯按下式进行加成反应,因而降低了甲基丙烯酸甲酯的产率,并影响产品质量。

3. 试简述 的产率降低,质杂质,则使双金属机理和单金属机理的基本论点和各自的不足之处。

键打【答案】关于引发剂的活性中心结构及聚合反应机理有两种理论:

双金属活性中心机理:聚合时,单体首先插入钛原子和烃基相连的位置上,这时

开,单体的

键即钛原子新生成的空轨道配位,生成配位化合物,后者经环状配位过渡态又变成一种新的活性中心。就这样,配位、移位交替进行,每一个过程可插入一个单体(增长一个链节)。双金属机理的特点是在

面体。单体在上引发,在上增长。

为中心、带有一个空位的五配位正八

键间插入。双金属活性中心机理未能解释实际上单

配位聚合的定向能力和引发活性都有很大提高,单金属机单金属活性中心机理:活性种是以过渡金属原子的空位上配位,随后在用钛组分制得全同聚合物的不少例子。单金属活性中心机理虽然已经得到普遍认同,但是,

对于主族金属有机物共引发剂对

理还不能够解释。另外,单金属活性中心机理解释聚丙烯的聚合应当得到间同聚合物,只有空位“飞回”到原来的位置上才能继续增长为全同聚合物,这是容易引起疑问的机理。

4. 高分子结构有哪些层次?各结构层次包括哪些研究内容?

【答案】整个高分子结构由四个不同层次组成,分别称为一级结构和高级结构(包括二级、三级和四级结构)。一级结构和二级结构合称链结构。

(1)一级结构(又称近程结构)是指单个大分子内与基本结构单元有关的结构,包括结构单元的化学组成、键接方式、构型(几何异构和旋光异构)、分子构造(线型、支化和交联)以及共聚物的序列结构等。

(2)二级结构(又称远程结构)是指若干链节组成的一段链或整条分子链的排列形状,包括构象、相对分子质量及其分布等。

(3)三级结构是指在单个大分子二级结构基础上,许多这样的大分子聚集在一起而成的结构,也称聚集态结构或超分子结构。三级结构包括结晶结构、非晶结构、液晶结构和取向结构等。

(4)四级结构是指高分子在材料中的堆砌方式。在高分子加工成材料时往往还向其中添加填料、助剂、颜料等成分。有时用两种或两种以上高分子混合(称为共混)改性。这就形成更为复杂的结构问题。这一层次的结构又称为织态结构。

5. 推导自由基聚合速率方程时做了哪些基本假定?简要说明其内容。写出自由基聚合动力学方程,并说明其适用条件。

【答案】假定1官能团等活性理论的假定:链自由基的活性与链长基本无关。因此,各步增长反应速率常数相等,可用一个增长速率常数表示。

假定2稳态的假定:自由基聚合进行了一段时间以后,自由基的浓度保持不变,亦即自由基的生成速率(引发速率由此可得

假定3大分子链很长的假定:用单体的消耗速率表示聚合的总速率,同时认为大分子链很长,用于引发消耗的单体远小于用于増长消耗的单体,亦即

因为

所以

于是,聚合总速率就等于链増长速率,即或者

引发剂引发的自由基聚合速率方程为

式①、式②和式④都为自由基聚合速率方程。式①为自由基聚合速率方程一般表达式;式②

等于自由基的消失速率(终止速率),即

为自由基聚合速率普适方程,它表达了聚合速率和引发速度的普遍关系;式③为引发剂引发的引发速率方程;式④为引发剂引发的自由基聚合速率方程。

自由基聚合速率方程适用条件:双基终止和低转化率(小于10%)。

6. 已知下列四个单体对分别进行自由基聚合,它们的竞聚率如下:①苯乙烯

酐②偏二氯乙烯甲基丙烯酸甲酯

④乙酸乙烯酯

哪一对单体对存在恒比共聚点?试求恒比共聚点的共聚物组成

之比恒。

的一条水平横线;③的③乙烯 并计算在该点时两单体对分子顺丁烯二酸

试简要回答,(1)根据上述单体对的竞聚率,粗略地画出四个单体对的共聚组成曲线;(2)【答案】(1)①的共聚物组成曲线为一条对角线;②的曲线为

线附近先下后上的S 形曲线,曲线与对角线的交点是恒比点。

(2)③和④存在恒比共聚点。对于③,

同理,对于④,得

曲线为在对角线附近先上后下的反S 形曲线,曲线与对角线的交点是恒比点;④的曲线为在对角

二、计算题

7. 写出合成双酚A 型环氧树脂预聚体及用乙二胺固化的化学反应方程式;欲使15009环氧树脂(环氧值为0.2),用乙二胺为固化剂进行固化,试计算固化剂的用量。

【答案】(1)合成双酚A 型环氧树脂预聚体反应式:

(2)双酚A 型环氧树脂预聚体用乙二胺固化的固化反应方程式: