2017年广东工业大学材料与能源学院833高分子化学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1. 平均官能度
【答案】平均官能度是指有两种或两种以上单体参加的混缩聚或共缩聚反应中在达到凝胶点以前的线形缩聚阶段,反应体系中实际能够参加反应的官能团数与单体总物质的量之比。体系的平均官能度对缩聚产物的结构影响很大。f=l时,仅能形成低分子物而不能形成聚合物;f=2时,原则上仅能形成线型聚合物;f 大于2时,则可能形成支链型或体型聚合物。大分子链的交联程度随平均官能度的増加而增加。
2. 向单体转移常数
【答案】
向单体转移常数是链自由基向单体转移反应的速率常数
的比值,即
3. 链转移常数
【答案】链转移常数是链转移反应速率常数ktr 和链增长反应速率常数移反应与链增长反应的竞争能力。常用C 表示单体的链转移常数一般比较小,
为有实用价值的聚合物
;
虽比溶剂的链转移常数
4. 理想共聚
大,
因引发剂浓度
的比值,代表链转
转移常数表征发生链转移的难易程度。很小,所以对产物分子量影响不大;向
,表征链自由基向单体转移的难易程度。
与链增长反应速率常数
所以向单体的链转移不妨碍合成分子量足够大的具
与自由基种类、温度、溶剂的结构等因素有关。
【答案】理想共聚是指的共聚反应,分为两种情况:
是一种极端的情况,表明两链自由基均聚和共聚增长几率完全相等,此时,不论
原料单体组成和转化率如何,共聚物组成总是与单体组成相同,称为理想恒比共聚;
或
为一般理想共聚,表明不论何种链自由基与单体Ml 及M2反应时,反
应的倾向完全相同。
5. 重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度
【答案】(1)重复单元(又称重复结构单元或链节)是指聚合物中化学组成相同的最小单位。(2)结构单元是指构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位。
(3)单体单元是指聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元。 (4)单体是指带有某种官能团、并具聚合能力的低分子化合物,或能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物。
(5)聚合度是高分子链中重复单元的重复次数。
6. 定向聚合和程。
聚合
聚合通常是指采用
型引发剂的任何单体的聚合或共聚合,所得聚合物
【答案】定向聚合和有规立构聚合是同义语,二者都是指形成有规立构聚合物为主的聚合过可以是有规立构聚合物,也可以是无规聚合物。它经常是配位聚合,但不一定都是定向聚合。
7. 定向聚合
【答案】定向聚合又称立体有择聚合、立体选择聚合,立体对称聚合或有规立构聚合,是指单体形成立体规整性聚合物的聚合过程。可细分为配位聚合、离子型定向聚合和自由基型定向聚合等。
8. 环缩醛
【答案】环缩醛是在环中含有
基团的环状化合物。
二、问答题
9. 推导自由基聚合速率方程时做了哪些基本假定?简要说明其内容。写出自由基聚合动力学方程,并说明其适用条件。
【答案】假定1官能团等活性理论的假定:链自由基的活性与链长基本无关。因此,各步增长反应速率常数相等,可用一个增长速率常数表示。
假定2稳态的假定:自由基聚合进行了一段时间以后,自由基的浓度保持不变,亦即自由基的生成速率(引发速率
由此可得
假定3大分子链很长的假定:用单体的消耗速率表示聚合的总速率,同时认为大分子链很长,用于引发消耗的单体远小于用于増长消耗的单体,亦即
因为
所以
于是,聚合总速率就等于链増长速率,即或者
引发剂引发的自由基聚合速率方程为
,即
等于自由基的消失速率(终止速率)
式①、式②和式④都为自由基聚合速率方程。式①为自由基聚合速率方程一般表达式;式②为自由基聚合速率普适方程,它表达了聚合速率和引发速度的普遍关系;式③为引发剂引发的引发速率方程;式④为引发剂引发的自由基聚合速率方程。
自由基聚合速率方程适用条件:双基终止和低转化率(小于10%)。
10.各举1例说明高分子试剂、和高分子基质的不同。
【答案】高分子试剂和高分子催化剂都是将功能基团或催化剂基团结合到高分子链上,分别作为试剂或催化剂使用。而高分子基质是将准备受反应的低分子基质结合到高分子链上。举例如下。
(1
)过酸取代的聚苯乙烯高分子试剂
体,这里具体指的是聚苯乙烯母体。
(2)以氯甲基苯乙烯作载体的氨基酸取代物
11.用适当单体合成强酸型聚苯乙烯阳离子树脂,写出反应方程式。
【答案】
可用来使烯烃环氧化。
代表聚合物母
12.什么是阻聚剂和缓聚剂?什么是诱导期?阻聚剂和缓聚剂哪种会增加诱导期?
【答案】所谓阻聚即阻止或停止聚合反应的进行,具有阻聚功能的物质称为阻聚剂。所谓缓聚是使聚合反应以较低速率进行,具有缓聚功能的物质称为缓聚剂。
聚合速率从0到可以察觉的速率时总需要一段时间,这段时间称为自由基聚合的诱导期。阻聚剂会増加诱导期,而缓聚剂不会增加诱导期,只会降低聚合反应的速率。