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2017年西安交通大学高分子化学复试仿真模拟三套题

  摘要

一、问答题

1. 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)

2. 什么叫热固性塑料?什么叫热固性塑料用聚合物?热固性塑料用聚合物有何特点?试举例说明。

【答案】(1)热固性塑料是一类加热不能熔融,在溶剂中不能溶解,只能进行一次成型加工的塑料。热固性塑料中的基体材料称为热固性塑料用聚合物。

(2)热固性塑料用聚合物的特点是:它们是含有反应性基团的线型或带支链的低聚物,在成型加工过程中加入固化剂,成型加工时含有反应性基团的低聚物和固化剂发生固化反应变为热固 性聚合物。热固性聚合物加热不能熔融,在溶剂中不能溶解,热固性塑料只能进行一次成型加工。

(3)举例:热固性塑料用聚合物有酚醛树脂(PF )、脲醛树脂(VF )、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂(EP )、不饱和聚酯树脂和聚氨酯(PU )等。

3. 写出下列单体合成聚合物的聚合物反应简式、聚合物名称,并指出聚合反应类型。

(1)丙烯腈(2)醋酸乙烯(3)异丁烯(4)氯乙烯(5)丙烯(6)乙烯 (7)苯乙烯(8)丙烯酸丁酯(9)丁二烯(10)乙二醇和六次甲基二异氰酸酯 【答案】 (1)

(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)

聚六次甲基二氨基甲酸乙二醇酯,逐步聚合

4. PVC 生产过程中如何控制PVC 分子量以及调节聚合反应速率,并简要说明。

【答案】氯乙烯聚合时,向单体转移是主要的链终止方式,以致聚氯乙烯的聚合度与引发剂浓度无关,仅由温度来控制,温度波动需控制在

’之内。聚合反应速率主要由引发剂用

量来调节。

5. 在用偶氮二异丁腈为引发剂的苯乙烯悬浮聚合中,如果采用以下两种不同的聚合条件:(1)体系迅速升温至升温速度升至

并保持在该温度下聚合;(2)体系迅速升温至

然后以每小时

在这两种情况下,随转化率的増大,产物平均分子量变化如表所示:

试综合分析造成这种现象的原因。

【答案】苯乙烯以偶氮二异丁腈作引发剂进行悬浮聚合,本质上是珠状粒子的本体聚合。在

稳态下动力学链长与单体浓度[M]和引发剂浓度的关系为:

所以在低转化率下,影响相对分子质量的因素有于

般为负值,因此平均分子量随引发剂浓度增大与温度的升高而下降。

另外,在苯乙烯悬浮聚合中,苯乙烯是聚苯乙烯的良溶剂,随着转化率的提高,悬浮粒子内黏度加大,仍会出现反应自动加速现象。这时

综上所述,

当该体系于子质量增大。

而逐步升温聚合时

随转化率的提高,珠粒内的黏度增大、[I]下降

亦下降,也

,从而表现出相会导致相对分子质量増大,但相对分子质量増大的幅度是条件(1)大于条件(2)

对分子质量变化规律。

6. 如何表示聚合物相对分子质量的多分散性?试分析聚合物相对分子质量多分散性存在的原因?

【答案】(1)相对分子质量的多分散性可以用相对分子质量的分布系数和相对分子质量分布

曲线表示。相对分子质量分布系数以质均相对分子质量和数均相对分子质量的比值示。对于相对分子质量均一的聚合物

来表

比值越大,表示该聚合物试样相对分子质下降

基本不变,从而造成分子量增大。

下恒温聚合时,随着转化率的提高,由于[I]下降,会导致相对分

后三者是温度的函数。又由

量分布越宽。相对分子质量分布曲线是将聚合物试样分成若干级分,测定每一级分的相对分子质量,计算每一级分的质量分数,以相对分子质量为横坐标,各级分的质量分数为纵坐标作图,得到的一条曲线。由曲线的陡缓可知聚合物试样的相对分子质量分布情况。若曲线比较陡,两端拖尾比较短,表明该聚合物试样相对分子质量分布比较窄;反之,若曲线比较缓,两端拖尾比较长,表明该聚合物试样相对分子质量分布比较宽。

(2)聚合物相对分子质量多分散性产生的原因是合成聚合物的聚合反应历程比较复杂,聚合物难以提纯。

二、计算题

7.

聚合物样品在溶剂中溶解,逐渐地加入某溶剂,聚合物

相连续地沉淀,把每个馏分表是测量的结果。

称重,在适当的溶剂中,通过膜渗透压测定数均相对分子质量