2017年哈尔滨工业大学化工学院628高分子化学考研题库
● 摘要
一、名词解释
1. 几率效应
【答案】几率效应是指当聚合物相邻侧基作无规成对反应,中间往往留有未反应的孤立单个基团,最高转化程度因而受到限制的一种现象。
2. 向溶剂转移常数
【答案】
向溶剂转移常数
数的比值:
3. 转化率
【答案】转化率是参加反应的单体分子数与初始投料单体分子数之比。
4. 聚合反应
,简称聚合。 【答案】聚合反应是指由单体合成高分子化合物的过程(化学反应)
5. 偶合终止反应
【答案】偶合终止反应是指两个链自由基相互碰撞,链自由基的活性消失结合为一个大分子的反应。
6. 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
)的热降解。 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。
二、问答题
7. 下列烯类单体适于哪种机理聚合:自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合,并说明原因。
【答案】适于自由基聚合,C1原子是吸电子基团,也有共轭效应,但均较弱。
适合自由基聚合。F 原子体积小,结构对称。
均可进行自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。因为共轭体系电子的容易极化和流动。
适合自由基聚合和阴离子聚合
适合阳离子聚合是强吸电子基团,并有共轭效应。
与双键有超共轭效应。 为供电子基团
适合阴离子和自由基聚合,两个吸电子基,并兼有共轭效应。
适合自由基聚合和阴离子聚合。因为是COOR 二取代基,甲基体积较小,
为吸电子基,甲基为供电子基,均有共轭效应。
8. 推导共聚物组成微分方程时有哪些假定?为什么该方程只能应用于低转化率的条件?并写出共聚物组成微分方程。
【答案】(1)该方程是在以下假定条件下推导出来的:
①链自由基的活性与链长基本无关,但与链自由基末端结构单元的结构有关。
②共聚物的大分子链很长,用于引发所消耗的单体远小于用于増长所消耗的单体。
③稳态的假定,假定共聚反应进行了一段时间后,两种链自由基的浓度都不变,为定值, 即自由基的生成速率与消失速率相等,体系进入稳态,达到动平衡。
(2)原因:因为稳态的假定只有在低转化率(小于5%)时才成立,因此该方程只能适用于低转化率的情况。
(3)二元共聚物组成的微分方程为
式中为共聚物组成,
即共聚物大分子链中两种单体单元的比值
分别为单体和单体为均聚链増长反 原料组成,即原料混合物中两种单体的比值应速率常数与共聚链增长反应速率常数之比表征两种单体的相对活性
9. 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。
10.确定某单体聚合是否具备活性聚合特征,需用哪些实验方法和数据?
【答案】(1)用测定聚合物端基是否存在引发剂残基;
(2)用合成实验并随时测定聚合物的数均分子量是否随单体转化率的提高而呈线性增长;或是在第一种单体完全转化后,再加入第二种单体,观察其是否能继续增长形成嵌段共聚物;
(3)用凝胶渗透色谱(GPC )测定聚合物的相对分子质量是否随转化率的提高而呈线性增长;所得聚合物的相对分子质量分布是否接近Poisson 分布。
11.写出下列聚合物(我国的商品名)的重复单元的化学结构式和形成该聚合物的单体的化学结构式:
(1)酚醛树脂;(2)脲醛树脂;(3)蜜胺树脂;(4)涤纶;(5)腈纶;(6)顺丁橡胶。
【答案】⑴
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
12.ABS 树脂是由哪些单体合成的? 有几种合成方法? 这种树脂的基本特性是什么?
【答案】ABS 树脂是由丙稀腈(acrylonitrile )、丁二烯(butadiene )和苯乙稀(styrene )三种单体合成的。一般ABS 树脂的制造方法有如下三种:一是接枝共聚法,即将苯乙烯和丙烯腈在聚丁二烯胶乳(或丁二烯-苯乙烯-二乙烯基苯的胶乳)上接枝;二是以AS 和AB 两种树脂进行机械共混;三是接枝与共混相结合,即将苯乙烯和丙烯腈在丁二烯-苯乙烯-二乙烯基苯的胶乳共聚物上接枝,然后再将该接枝共聚物和苯乙烯-丙烯腈(AS )的共聚物树脂共混。ABS 树脂有较高的冲击强度、较大的韧性和可模塑性。主要用作抗冲击塑料。
13.试用开发的固相合成法合成以下聚合物:
【答案】
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