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2017年上海工程技术大学F014高分子化学复试实战预测五套卷

  摘要

一、问答题

1. 简述生物降解高分子材料。

【答案】生物降解高分子材料分为生物崩解型和完全生物降解型两类。前者是在高分子树脂中添加部分可被生物降解的物质后加工成制品,用弃后由于这部分可环境降解而使整体形态崩溃,属于不完全降解型。例如,将淀粉、天然矿物质以及脂肪族聚酯等加到聚烯经树脂中,加工成的塑料即为崩解型可环境降解材料。完全生物降解型高分子材料为生物合成的天然高分子材料或改性天然高分子材料,或某些结构的合成高分子材料。从规模、成本等因素考虑,通过化学合成法制备可降解高分子材料最具现实意义。现在研宄开发得最多的生物降解高分子材料有脂肪族聚酯类、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰胺酯及氨基酸等。其中产量最大、用途最广的是脂肪族聚酯类,如聚乳酸(聚轻基丙酸)、聚己内酯等。这类聚酯由于酯键易水解,主链又柔顺,易被自然界中的微生物或动植物体内的酶分解或代谢,最后变成和水。

2. 典型乳液聚合的特点是反应速度快,分子量高。在大多数本体聚合中也常会出现反应速度变快相对分子质量增大的现象。试分析造成上述现象的原因并比较其异同。

【答案】典型乳液聚合反应中,聚合是在乳胶粒中进行。平均每个乳胶粒中只有一个活性链增长,若再扩散进入一个自由基即告终止。由于链自由基受乳化剂的保护因而双基终止的概率小,链自由基的寿命长,链自由基浓度比一般自由基聚合要高得多,因此反应速度快,产物相对分子质量高。

在本体聚合达一定转化率后,由于体系黏度增大或聚合物不溶等因素,使链终止反应受阻,导致活性链浓度増大,活性链寿命延长,结果导致反应速度加快,产物相对分子质量増大。

两者相似或相同之处是,聚合体系中活性链浓度比一般自由基聚合要大,活性链寿命亦比一般自由基聚合时要长。但二者的控制因素却不同。在乳液聚合中,通过改变乳化剂用量和引发剂用量,可以控制体系中链自由基的浓度和寿命,从而可持续维持反应的高速度和产物的高相对分子质量。而在本体聚合中,自动加速是由于体系物理状态不断变化造成的,这种状况虽可改变但其可控性不如乳液聚合。

3.

发现的茂金属催化剂是

原则说明这一名称的由来。

【答案】按照对芳环结构的中文译名原则是将英文俗称译音字之上加草头,

译作苯和萘,

名是有机基在前无机元素在后,故称为茂错催化剂。

第 2 页,共 35 页 中文译名常称茂金属催化剂,试根据中文译名和为环戊二烯,戊上加草头则译作茂,再依照有机金属化合物的译

4. 与低分子化合物相比,高分子化合物有什么特征?

【答案】与低分子化合物相比,高分子化合物有以下主要特征:

,分子往往由许多相同的结构单(1)高分子化合物相对分子质量很大(通常在10000以上)

元通过共价键重复连接而成;

(2)即使是一种“纯”的高分子化合物,它也是化学组成相同而相对分子质量不等、结构不同的同系聚合物的混合物,它具有分子量和结构的多分散性;

(3)高分子化合物的分子有几种运动单元;

(4)高分子化合物的结构非常复杂,需用一次、二次和三次结构来描述它。一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排布。二次结构是指单个大分子链的构象或聚集态类型。三次结构是指形成复杂的高分子聚集体中大分子的排列情况。

5. 由适当方法台成下列聚合物,并注明聚合反应类型。

【答案】

6. 乙烯进行自由基聚合时,为什么得到低密度聚乙烯?写出产生长支链和短支链有关的化学反应方程式。

【答案】乙烯进行自由基聚合时,得到低密度聚乙烯的原因:乙烯高温、高压自由基聚合时,聚乙烯链自由基向聚乙烯大分子的转移反应不能忽略,链转移的结果使聚乙烯大分子产生长支链

和短支链,聚乙烯大分子的长支链和短支链使聚乙烯密堆集能力降低,从而聚乙烯的密度降低。

有关的化学反应方程式如下。分子间转移生成长支链:

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分子内转移生成短支链:

实验证明,在高压聚乙烯大分子中,平均每1000个碳原子内有20个〜30个乙基或正丁基短支链,有4个〜10个长支链。向大分子转移和分子内转移是高压PE 支化的原因。

二、计算题

7. 羟基酸

【答案】(1)因为

所以

即羟基已酯化的百分数为

(2)(3)

进行线型缩聚,测得产物的重均相对分子质量为18400, 试计算:(1) 轻基已酯化的百分数;(2)数均相对分子质量;(3)结构单元数所以数均相对分子质量

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