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2017年浙江大学化学系837高分子物理与化学之高分子化学考研题库

  摘要

一、名词解释

1. 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

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

所以向单体的链转移不妨碍合成分子量足够大的具

溶剂的链转移常数与自由基种类、温度、溶剂的结构等因素有关。

2. 反应程度和转化率

【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。

3. 平均官能度与摩尔系数

【答案】平均官能度指反应体系中平均每一分子上带有的能参加反应的官能团(活性中心)的数目。当量系数是指起始两种官能团总数之比,其值小于或等于1。

4. 向大分子转移常数

【答案】

向大分子转移常数

速率常的比值:

5. 定向聚合

是链自由基向大分子转移反应的速率常数

与链増长反应速

表征链自由基向大分子转移的难易程度。

【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。

6. 半衰期

【答案】半衰期是指引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间。引发剂的半衰期越短,则引发剂的活性越高。

二、问答题

7. 聚合物的平均分子量有几种表示方法,写出其数学表达式。

【答案】有3种表示方法: (1)数均分子量

(2)重均分子量

以上两式中

分别代表体系中i 聚体的分子数、质量和相对分子质量。

分别代表对相对分子质量不等的所有分子,从i 等于1到无穷的总和,体的摩尔分率和质量分率。

(3)黏均分子量

分别代表i 聚

式中,是高分子稀溶液特性黏度一相对分子质量关系式中的系数,一般为

8. 为了能得到共聚物组成比较均一的共聚物,下述哪种共聚体系适用一次投料法?并说明原因。(1)苯乙烯

和丙腈烯

共聚

要求共聚物中苯乙烯单体单元的含量为

(2)苯乙烯量为

(3)苯乙烯元含量为

和甲基丙烯酸甲酯

共聚

要求共聚物中苯乙烯单体单

和丙烯酸甲酯

共聚

要求共聚物中苯乙烯单体单元含

【答案】(1)因恒比共聚点的组成为

符合的条件,该共聚体系属非理想恒比共聚体系,

所要求的共聚物中苯乙烯单体单元含量为

与恒比共聚点的组成相接近,因此,该共聚体系可以采用一次投料法。 (2

)因

符合

的条件,该共聚体系属非理想恒比共聚体系,恒比

共聚点的组成为

所要求的共聚物中苯乙烯单体单元含量为

与恒比共聚点的组成相差较大,因此,该共聚体系不能采用一次投料法。 (3

)因

共聚点的组成为

所要求的共聚物中丁三烯单体单元含量为

与恒比共聚点的组成相差较多,因此,该共聚体系不能采用一次投料法。

9 为什么说大分子的微观结构.、平均相对分子质量和热转变温度是表征聚合物性能的重要指标?

【答案】大分子的微观结构是指聚合物的一次结构和二次结构。

一次结构是与聚合物的结构单元有关的结构。它包括结构单元的化学组成、结构单元的序列结构和结构单元的构型。由于结构单元的化学组成不同,才构成了品种繁多的聚合物,聚合物的种类就是以结构单元的化学组成为基础而划分的。在自由基聚合过程中,由于聚合反应的复杂性、结构单元连接概率的关系,虽然大部分结构单元是以“头一尾”连接,但也有部分结构单元是以“头一头”或“尾一尾”

连接。烯烃由于结构单元上的取代基在空间的排列方式不同造成立体异构体全同立构体、间同立构体和无规立构体,二烯烃聚合时,除1, 2加成和3, 4加成外,还有1, 4加成、1,2加成、3,4加成同样可形成全同立构体、间同立构体和无规立构体。1,4加成形成的大分子中有顺式和反式异构体。

二次结构是涉及单个大分子的构象的结构。构象和构型不同,构型属于一次结构的范畴,构象是属于二次结构的范畴。二次结构的运动单元不是单个重复单元,也不是整个大分子,而是由若干重复单元形成的链段。线型大分子可以处于伸展的链、无规线团、折叠链和螺旋链;支化交联大分子可以是支化链、星型链、梳型链和交联的链。聚合物的结构对聚合物的性能的影响很大,橡胶用聚合物多为二烯烃化合物的1,4聚合物,大分子的柔性大,分子间作用力小,常温下具有高弹性,而纤维用聚合物常为有氢键作用或结晶性聚合物,塑料的分子间作用力居二者之间。

聚合物能被广泛用作材料,应用于国民经济各部门,主要是由于其具有巨大的相对分子质量,具有一定的强度(有的聚合物的强度相当甚至超过钢的强度)。链状大分子之间有比小分子之间强得多的分子间作用力,作用力的大小直接和其相对分子质量的大小有关。相对分子质量不同的聚合物性能不同用途也不相同。纤维用聚合物(如涤纶和尼龙-66)相对分子质量最小,为20000〜30000; 橡胶用聚合物(如顺丁橡胶和合成天然橡胶)相对分子质量最大,一般为200000以上;塑料用聚合物(如聚氯乙烯和聚苯乙烯)相对分子质量居中,一般为50000~200000。相对分子质量

符合的条件,该共聚体系属非理想恒比共聚体系,恒比