2018年兰州理工大学石油化工学院847高分子化学考研核心题库
● 摘要
一、填空题
1. 引发剂主要包括_____、_____和_____三大类。
【答案】偶氮类;过氧类;氧化-还原引发剂
2. 在进行自由基聚合反应动力学研究时作了_____、_____和_____即三个基本假设。
【答案】等活性;稳态处理;长链假设(聚合度很大);用于引发单体远少于増长消耗的单体
3.
已知
【答案】
4. 高效引发剂的特点是_____或_____。
【答案】使用了载体;改进载体
5. 自由基聚合的特征是_____、_____、______。
【答案】慢引发;快増长;速终止
6. 线型缩聚的核心问题是; 体型缩聚的关键问题是_____。所有缩聚反应共有的特征是_____。
【答案】相对分子质量的影响因素和控制;凝胶点的控制;逐步特性
7. 可以按自由基聚合的单体有_____、_____、_____和_____等。
【答案】乙烯;氯乙烯;醋酸乙烯;甲基丙烯酸甲酯
8. 聚合物的化学反应中,聚合度变小的化学反应有_____、_____、_____和_____四类。
【答案】化学降解;机械降解;热降解;聚合物的老化
9.
组成
_____两单体共聚,
若_____
。若起始
则
_____(大于或小于)其共聚曲线与对角线的交点称为_____,该点共聚物
所形成的共聚物的瞬间组成为_____反应到t 时刻,单体组成为则共
(大于或小于);若
的大于_____的
两单体的活性是_____大于_____; 两单体分别均聚,_____的聚物瞬间组成为
从竞聚率看理想共聚的典型特征是_____; 交替共聚的典型特征是_____;
若
小于;小于;大于;小于
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恒比点嵌段
10.聚合物的化学反应按反应前后聚合度的变化情况可分为_____、_____和_____的化学反应。
【答案】聚合度基本不变的化学反应;聚合度变大的化学反应;聚合度变小
二、问答题
11.在离子聚合反应过程中,活性中心离子和反离子之间的结合有几种形式?其存在形式受哪些因素的影响?不同存在形式和单体的反应能力如何?
【答案】在离子聚合中,活性中心正离子和反离子之间有以下几种结合方式:
以上各种形式之间处于平衡状态。结合形式和活性种的数量受溶剂性质、温度及反离子等因素的影响。
溶剂的溶剂化能力越大,越有利于形成松对甚至自由离子;随着温度的降低,离解平衡常数(K 值)变大,因此温度越低越有利于形成松对甚至于自由离子;反离子的半径越大,越不易被溶剂化,所以一般在具有溶剂化能力的溶剂中随反离子半径的增大,形成松对和自由离子的可能性减小;在无溶剂化作用的溶剂中,
随反离子半径的增大
之间的距离增大。
活性中心离子与反离子的不同结合形式和单体的反应能力顺序如下:
共价键连接的一般无引发能力。
12.悬浮聚合法生产聚氯乙烯时,为什么常采用高活性和中活性引发剂并用的引发体系?
【答案】氯乙烯悬浮聚合时所得聚氯乙烯的相对分子质量与几乎与引发剂浓度无关。相对分子质量主要由单体链转移来决定,聚氯乙烯的分子量主要由温度控制。氯乙烯悬浮聚合是非均相本体聚合,在转化率较低时就出现反应自动加速。如选用高活性引发剂,引发剂浓度随反应的进行显著下降。这样由于正常聚合速率的衰减与自动加速所造成的速率上升相互补偿使反应可匀速进行。但是到聚合后期,由于高活性引发剂浓度降得很低,导致聚合速率急剧下降不能由自动加速部分来互补,这样要获得高转化率势必要延长聚合时间;与中活性引发剂并用,可使聚合反应在后期也具有较高的聚合速度,从而可在较短时间内完成聚合反应。
13.何为活性聚合物?为什么阴离子聚合可以实现活性聚合?
【答案】活性聚合物是指在链增长反应中,活性链直到单体全部耗尽仍保持活性的聚合物,再加入单体还可继续引发聚合,聚合物的相对分子质量继续增加。在阴离子聚合反应中,带相同电荷的活性链离子不能发生双基终止; 活性链负碳离子的反离子常为金属离子,而不是原子团,它
一般不能夺取链中的某个原子或而终止;
活性链通过脱去发生链终止又很困难,所以当体系中无引起链转移或链终止的杂质时,一般都可获得无终止聚合,即活性聚合。
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14.什么是恒比点?
【答案】某瞬时共聚物中,
结构单元
的含量与单体混合物中单体含量相等的点称为恒比点。
15.试讨论二元共聚物组成微分方程的适用范围。
【答案】二元共聚物组成的微分方程是
该方程是在以下假设条件下推导出来的:
(1)活性链的活性与链长无关;
(2)活性链的活性仅决定于末端单元结构;
(3)聚合反应为不可逆;
(4)共聚物聚合度很大,引发和终止对共聚物组成无影响;
(5)两种活性链端相互转变的速率相等。
满足以上假设条件的二元共聚反应可用上述共聚物组成微分方程计算投料组成和瞬间形成的共聚物组成之间的关系。除自由基聚合外,如果阴离子或阳离子共聚反应也按照推导该方程时所假设的反应机理进行,即体系中只有两种活性种(不是多活性种),则上述共聚物组成微分方程对这类共聚亦适用。但是,对于有解聚的二元共聚、有前末端效应的二元共聚以及多活性种的二元共聚,该方程是不适用的。
应该强调指出的是,这个方程仅反映了单体组成与瞬间形成的共聚物组成之间的关系。通常所说的本方程仅适用于低转化率就是指这个含义。这是因为两单体的竞聚率不同,随着共聚反应的进行,单体配料比不断发生变化,只有低转化率时所得的共聚物组成才近似与起始投料组成相对应。高转化率时,未反应单体组成与瞬间共聚物组成之间的关系也可以用这个方程来计算,但需用积分式。
16.试从单体、引发剂、活性中心、阻聚剂、聚合机理、聚合温度、溶剂(和水)的影响、聚合方法等方面比较自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合的异同点。
【答案】从机理看,自由基聚合与阳离子聚合及阴离子聚合都属于链式聚合反应,但由于增长反应的活性中心的性质不同,所以三种聚合反应在多方面都表现出很大的差异。现将它们的异同点归纳如表:
表
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