2017年上海市培养单位上海高等研究院822高分子化学与物理之高分子化学考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 半衰期
【答案】半衰期是指引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间。引发剂的半衰期越短,则引发剂的活性越高。
2. 向引发剂转移
【答案】向引发剂转移是指链自由基夺取引发剂一个取代基,结果链自电基的活性消失变为一个大分子,而引发剂变为自由基,的反应。
3. 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。
4. 最高聚合温度
【答案】最高聚合温度是指单体合成聚合物的过程中的极限温度。
5. 共聚合和共聚物
【答案】共聚合是两种或两种以上单体混合物,经引发聚合后,形成的聚合物其大分子链中,含有两种或两种以上单体单元的聚合过程。共聚物是大分子链中含有两种或两种以上单体单元的聚合物。
6. 悬浮聚合
【答案】悬浮聚合是单体小液滴悬浮在水中的聚合方法,悬浮聚合体系一般由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四个基本组分构成。
二、问答题
7. 聚4-乙烯基吡啶与苄氯的反应(反应1)和聚对氯甲基苯乙烯与甲基吡啶的反应(反应2)都在二甲基甲酰胺中进行,都生成侧基带吡啶盐的聚合物。为什么反应1的反应速率逐渐下降,而反应2的反应速率越来越快?
【答案】反应1中反应试剂苄氯的次甲基带部分正电荷,而聚合物反应后的基团也带正电荷,由于静电相斥作用,阻碍反应试剂与聚合物分子的接触,反应速率逐渐下降。而反应2的聚合物反应后的基团带正电荷,由于分子链上多个正电荷的相斥作用,分子链较伸展,比原先卷曲的构象能暴露出更多的侧基,更利于反应试剂甲基吡啶的进攻,因而反应速率越来越快。
8. 目前有哪些茂金属催化剂体系(写出具体的化学式)已用于工业化生产?已生产出何种聚合物品种?
【答案】有:茂金属聚乙烯(称中等苯乙烯
9. 当
【答案】当
;茂金属弹性体为茚基)规
聚
丙
烯
,)它是乙烯与所用的催化剂为
所
用
催
等特殊情况下
时
当
时
的函数关系如何? 与无关;当
时, 化
剂
常是乙烯和烯烃(如
的共聚物,所用的催化剂与合成
)的共聚等(式时相茂金属
是
:茂金属间规聚
所用的催化剂是
物。常用的主催化剂多是和桥联的茂金属配合物如同;
茂金属乙丙橡胶
存在恒比点,此时
10.如何判断二元组分自由基型加聚反应体系是否存在恒比共聚点?为什么?证明恒比共聚点的共聚物组成
【答案】当入摩尔分数共聚方程
时存在恒比共聚点。因为共聚物组成与原料单体投料比相同,把
解得
。
代
11.什么是三大合成材料?写出三大合成材料中各主要品种的名称。
【答案】(1)三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。 (2)各主要品种:
塑料主要品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。
合成纤维的主要品种有涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、锦纶(尼龙-6和尼龙-66等)、腈纶(聚丙烯腈)和维尼纶(聚乙烯醇缩甲醛)
合成橡胶的主要品种有丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶和异戊橡胶等。
12.什么是稳定剂?为什么聚氯乙烯加工中一定要加稳定剂?
【答案】在高分子材料的加工或使用过程中能防止因受热而发生的降解或交联,从而延长高分子材料使用寿命的添加剂称为热稳定剂,简称稳定剂。
的流动温度为
高了分解温度。
而分解温度为
因此不加入稳定剂就不能加工,稳定剂提
受热极易发生消除反应:
的脱除产生了主链上的共轭双键,使树脂变黄,甚至成为棕色。这一过程伴随着断链、
分子间的交联反应和环化反应等。产生的
又进一步催化分解反应。能起催化作用的还有由加
工设备混入的铁盐和金属氯化物。因而稳定剂的作用机理都是围绕着消除这些因素。
13.生产全同聚丙烯和顺丁橡胶时,可否采用本体聚合和以水为介质的乳液聚合方法?能否采用与以水作介质时的类似聚合方法?如果可能,需解决哪些实际问题?
【答案】原则上任何单体都可以用本体聚合方法实施,关键是如何解决聚合热的及时排散以,实际上它也是液相本体维持聚合温度恒定。丙烯在其沸点以上温度的聚合(已有中间实验装置)
聚合。丁二烯在挤出机中的聚合也属本体聚合,目前已有研宄报告发表。至于二者采用以水为介,所以只有找到对水稳定的引发剂体系质的乳液聚合,由于目前所用的引发剂都怕水(遇水分解)后才能实现。丁二烯在丁烷中用
引发剂聚合也可制取顺丁橡胶。此时聚合物不溶于溶
剂,以颗粒形式悬浮在溶剂中,可视为与水作分散介质类似的悬浮聚合,但聚合速度和相对分子质量的控制乃至聚合物颗粒的黏结问题均有待研宄克服。
14.写出下列常用引发剂的分解反应式。
(1)过氧化氢-亚铁盐体系;(2)过硫酸钾-亚硫酸盐体系;(3)过氧化二苯甲酰;(4)过氧化二苯甲酰-N ,
【答案】(1)(2)(3)
(4)
-二甲苯。