2017年南京林业大学材料科学与工程学院821高分子化学基础考研冲刺密押题
● 摘要
一、名词解释
1. 配位聚合和插入聚合
【答案】配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式物。随后单体分子插入过渡金属体对增长链
2. 配位聚合
键的插入反应,所以又常称插入聚合
的配位络合
键中增长形成大分子的过程。这种聚合本质上是单
【答案】配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式(合本质上是单体对增长链Mt-R 键的插入反应,所以又称为插入聚合。
3. 反应程度和转化率
)的配位
络合物,随后单体分子插入过渡金属(Mt )—碳(C )链中增长形成大分子的聚合过程。这种聚
【答案】反应程度指反应了的官能团数与起始官能团数之比。转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比。
4. 重复单元
【答案】重复单元又称链节,是聚合物中化学组成相同的最小单位,是构成高分子链并决定高分子以一定方式连接起来的原子组合。如聚氯乙烯
5. 高分子材料
的能够进行成型加工的材料。.
6. 阳离子聚合
【答案】阳离子聚合是增长活性中心为带正电荷的阳离子的连锁聚合。
其重复单元为
【答案】高分子材料是以高分子化合物为基材,加入适当助剂,经过混炼(或塑炼)所制成
二、问答题
7. 试讨论在自由基聚合反应中,温度对引发剂引发、氧化还原引发剂引发和光敏引发聚合反应所得产物相对分子质量的影响。
【答案】在自由基聚合中,若链终止主要是动力学链终止,反应处于稳态。这时动力学链长
v 或平均聚合度瓦与温度的关系体现在随温度的变化上。这是因为
若则
均变小。
对热分锯型引发剂,E 约为80〜90kJ/mol,温度升高动力学链长v 或平均聚合度对氧化还原引发体系,E 为
所以温度对v
或
正值,但其值不大,所以若温度升高,v 或
会略有升高。
的影响主要取决于
影响较小。对光聚合,由于为0, E 虽为
的差值,而和引发
若链转移终止是链终止的主要方式,则温度对剂的种类关系不大(引发剂转移终止除外)。
8. 丁二烯进行自由基、阴离子聚合时,指出决定
的反应条
引发剂聚合可形成几种立构规整
件,说明溶剂和反离子对微观结构的影响。丁二烯用聚丁二烯?
【答案】丁二烯进行自由基聚合时,决定微观结构的反应条件主要是温度。例如,在丁二烯的自由基乳液聚合中,聚合温度从含量从丁二烯的顺式
含量为结构为
2结构从反
提高到增加到
顺式
含量从
增加到
反式
在阴离子聚合中,聚丁二烯的微观结构主
而在
2结构为中却得到1,
反式
为
要取决于所用溶剂、反离子的性质和聚合温度。例如,丁二烯在己烷中用正丁基锂引发聚合,聚
1,2结构为
的聚丁二烯;若改用
的聚丁二烯;在戊
烷中用
丁二烯聚合,可得1,2结构含量很高
聚合,则得顺式1,4
为
作溶剂,以萘-钠、萘-钾、萘-铷引发
的聚合物。总之,溶剂的极性和溶剂化能力对
引发和增长种的形态有很大影响,可使活性种分别处于共价键、紧密离子对、溶剂隔开的离子对,直到自由离子,而且各种离子对呈动平衡各种状态的离子对聚合速率、产物的相对分子质量和立构规整性又分别作出不同的贡献丁二烯进行阳离子聚合时往往形成大量凝胶。
丁二烯用下述
引发剂聚合,可制得三种立构规整聚丁二烯。
9. 比较聚乙烯和聚氯乙烯装饰材料的耐燃性和着火的危害性。耐燃性的指标是什么? 如何提高聚合物的阻燃性?
【答案】聚乙烯易燃。聚氯乙烯含不燃的氯元素,本身是难燃的,但由于聚氯乙烯常含有大
,聚氯乙烯装饰材料也是可燃的。在火灾中塑料燃烧会产生大量有毒量可燃的添加剂(増塑剂等)
烟雾,致人死亡。通常用“(限)氧指数”(保证稳定燃烧的最低氧含量,
)表征材料的燃烧性
能,氧指数越高,表明材料越难燃烧。可在聚合物中外加阻燃剂(磷化合物、有机溴化合物、有机氯化合物、三氧化二锑、氢氧化铝、硼化合物等)提高聚合物的阻燃性。
10.以乙二醇二甲醚为溶剂,分别以为引发剂,在相同条件下使苯乙烯聚合,判断聚合速度的大小顺序。若以环己烷作溶剂,聚合速度大小顺序如何变化?为什么?
【答案】以乙二醇二甲醚为溶剂,引发剂引发苯乙烯聚合的速度顺序是:
因
为乙二醇二甲醚是溶剂化能力很强的溶剂,可使金属离子溶剂化。金属反离子的半径越小,其溶剂化程度越大,因而紧对活性种的浓度越小,松对和自由离子活性种的浓度越大,链增长速度也越大。碱金属原子半径的顺序是:
所以苯乙烯在乙二醇二甲醚中的聚合速度顺序是
:
这是因
以环己烷为溶剂时,引发剂引发苯乙烯聚合的速度顺序是:
为环己烷基本上无溶剂化能力,所以活性种的反离子基本上未溶剂化。金属反离子的直径越大,正、负离子的解离度越大,因而链增长速度越大。反离子半径的尺寸从锂到钾变大,所以在环己烷中苯乙烯的聚合速度是:
基本无关而仅决定聚合温度?
【答案】氯乙烯自由基聚合时,聚氯乙烯链自由基向氯乙烯单体的转移速率很大,以致超过正常的偶合终止和歧化终止速率,成为聚氯乙烯大分子生成的主要方式。
根据平均聚合度的定义,有
因为
所以
式中
速率
为聚合速率
为向单体转移常数。
为终止速率
为链自由基向单体转移
为链自由基向单体转移速率常数
是温度的函数。因此,聚氯乙烯的相对分子质量与引
为什么与引发剂的浓度
11.氯乙烯自由基聚合时,聚氯乙烯的相对分子质量(或平均聚合度
为链增长速率常数
发剂的浓度基本无关,仅决定聚合温度。
12.氯乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯聚合时,都存在自动加速现象,三者有何差别?氯乙烯悬浮聚合时,选用半衰期适当(如解释其原因。
【答案】氯乙烯聚合体系为沉淀聚合体系。聚氯乙烯在氯乙烯中虽不溶解,但能溶胀,活性
为)的引发剂或复合引发剂,基本上接近匀速反应,