2017年武汉工程大学高分子化学与物理(同等学力加试)之高分子化学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、问答题
1. 获得高分子量缩聚物的基本条件有哪些?
【答案】获得高分子量缩聚物的基本条件有以下几方面:(1)高活性单体;(2)单体纯净,无单官能团化合物;(3)官能团等摩尔比;(4)尽可能高的反应程度,包括温度控制、催化剂、后期减压排除小分子、惰性气体保护等。
2. 何谓离子交换树脂?主要有几种类型?如何制备强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂?
【答案】(1)离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。
(2)离子交换树脂有强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型四种类型;
(3)合成离子交换树脂首先用苯乙烯和少量对二烯基苯采用悬浮共聚合,合成轻度交联的体,再利用聚合物的化学反应制备强酸型或强碱型离子交换树脂。 型无规聚苯乙烯(母体)
3. 苯乙烯与丁二烯在下进行自由基共聚合。
已知聚
与
均聚链增长速率常数分别为共聚链増长速率常数分别为(质量比)。计算聚合初期共聚物组成
【答案】
4. 悬浮聚合应采用何种类型的引发剂? 乳液聚合应采用何种类型的引发剂?
【答案】悬浮聚合使用的是油溶性引发剂;乳液聚合使用的是水溶性引发剂。
5. 用聚乙烯绝缘的电线缆在户外工作,容易老化。
(1)写出老化过程中发生的主要化学变化;
共
起始单体投料比
(2)聚乙烯的防老化剂有哪几种?各具何种功能和化学结构?
【答案】(1)由于热和氧的影响而引起的聚乙烯降解按自由基机理进行:
引发增长
终止
(引起交联)
将金属离子螯合掉。
(2)氧化反应会被重金属离子加速,重金属离子催化过氧化物分解,因此抗氧化的方法有:
用更易与自由基反应的物质与自由基形成稳定化合物。
6. 用反应方程式表示聚丙烯在自然界中由于氧的作用而降解。
【答案】
聚丙烯
聚丙烯分子在光或热的作用下先发生叔碳原子上氢原子脱落形成大分子自由基,见(1)式。
该自由基与氧作用生成大分子过氧自由基,并进攻另一聚丙烯大分子,又产生另一大分子自由基和大分子过氧化氢物,如(2)式。这一步又称氧化链的传递。所得大分子过氧化氢物断裂产生同时发生分子主链断裂,并生成另一大分子自由基,见(3)式。这样越来越多的聚丙烯分子受到进攻,从而使越来越多的聚丙烯发生主链断裂。这种氧化降解反应具有链式反应的性质。
二、计算题
7. 欲将1000g 环氧树脂(环氧值为0.2)用等物质量的乙二胺固化,试计算固化剂用量。并求此固化反应的凝胶点。如已知该反应的反应程度与时间的关系,可否求得该固化混合物的适用期?
【答案】已知环氧树脂的官能度故
用
法计算
用Flory 方法计算
树脂的适用期当然要在尚未达到凝胶点
之前的这一段时间内。如果知道反应程度和时间的
关系则可以初步估计出最长适用期,但实际适用期要短些。
8. 用3mol 邻苯二甲酸酐和2mol 甘油进行缩聚反应。先将甘油装入反应釜中,加热至边搅拌边慢慢加入邻苯二甲酸酐,待全部溶解后,温度逐渐升至的酸值迅速下降,此后,酸值降落趋缓,将温度逐渐升至
在此温度下,反应物反应继续在此温度下进行,
乙二胺的官能度f=4。用等物质量时,两者分子比为2:1,
直至树脂达到适宜的性能指标,测定树脂的熔点、酸值及在乙醇与苯混合液中的溶解性能以控制反应[酸值是指中和lg 树脂中的游离酸所需KOH 的质量(mg )]。从理论上计算,反应达到什么酸值时为凝胶点?因此必须在此点以前终止反应(KOH 的相对分子质量为56
,
【答案】该体系为非等物质的量体系,其平均官能度为:
则其在凝胶点时的反应程度为:
凝胶时体系残留的邻苯二甲酸
酐
(g )。所以
凝胶点的酸值
体系总质
量