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2018年南京林业大学化学工程学院821高分子化学基础考研强化五套模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 转化率

【答案】转化率是参加反应的单体分子数与初始投料单体分子数之比。

2. 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。

3. 聚醚型聚氨酯

【答案】聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和端轻基聚醚为原料,经逐步加成聚合反应形成的大分子链中含有氨基甲酸酯基和聚醚链段的一类聚氨酯。

4. 引发剂的引发效率f

【答案】引发剂的引发效率f 是指分解的引发剂用于引发单体占分解的引发剂的百分率。

5. 聚合物的侧链断裂

【答案】聚合物的侧链断裂是指聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯加热时易着色,起初变黄,然后变棕,最后变为暗棕或黑色,同时有氯化氢放出的热降解过程,这一过程是链锁反应,连续脱氯化氢的结果使分子链形成大π键或交联。

6. 理想共聚

【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;

应的倾向完全相同。

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

二、问答题

7. 当前已研发出的茂金属催化剂有很多种,若将其用于工业化生产,还需解决哪些重要问题。

【答案】有待研宄解决科学技术问题主要有:催化剂的负载化,复制催化剂的颗粒形态,降低比以降低生产成本,将高效催化剂用于气相流化床反应器,以及解决窄分布聚烯烃的加工

等问题。

8. 聚乙烯醇缩甲醛(维尼纶)大分子链上是否还有羟基?为什么?

【答案】有。这是由于官能团孤立化效应。当聚乙烯醇链上的相邻羟基成对参与缩甲醛反应时,由于成对基团反应存在概率效应,即反应过程中间会产生孤立的单个官能团。由于单个官能团难以继续反应,

因而不能转化,只能达到有限的反应程度,会留下少量轻基。

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

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。

等于自由基的消失速率(终止速率 ),即

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

.引发体系的组成情况如何?

【答案】

由元素周期表中

系许多都具有引发族过渡金属化合物与主族金属烷基化合物组成的二元体

引发体

进行配位聚合的活性,

于是将这一大类复合体系称为

系。其中族过渡金属化合物是主引发剂

,主族金属烷基化合物是助(副)引发剂。

11.何谓相对分子质量的多分散性?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)聚合物是相对分子质量不等的同系物的混合物,其相对分子质量或聚合度是一平均值。这种相对分子质量的不均一性称为相对分子质量的多分散性。

(2)多分散性的表示:

相对分子质量多分散性可以用重均分子量和数均分子量的比值来表示。这一比值称为多分散指数,其符号为HI 。即

.

量的多分散程度越大。

相对分子质量多分散性更确切的表示方法可用相对分子质量分布曲线表示。以相对分子质量为横坐标,以所含各种分子的质量或数量百分数为纵坐标,即得相对分子质量的质量或数量分布曲线。相对分子质量分布的宽窄将直接影响聚合物的加工和物理性能。

(3)聚合物相对分子质量多分散性产生的原因主要由聚合物形成过程的统计特性所决定。

12.高分子结构有哪些层次?各结构层次包括哪些研究内容?

【答案】整个高分子结构由四个不同层次组成,分别称为一级结构和高级结构(包括二级、三级和四级结构)。一级结构和二级结构合称链结构。

(1)一级结构(又称近程结构)是指单个大分子内与基本结构单元有关的结构,包括结构单元的化学组成、键接方式、构型(几何异构和旋光异构)、分子构造(线型、支化和交联)以及共聚物的序列结构等。

(2)二级结构(又称远程结构)是指若干链节组成的一段链或整条分子链的排列形状,包括构象、相对分子质量及其分布等。

(3)三级结构是指在单个大分子二级结构基础上,许多这样的大分子聚集在一起而成的结构,也称聚集态结构或超分子结构。三级结构包括结晶结构、非晶结构、液晶结构和取向结构等。

(4)四级结构是指高分子在材料中的堆砌方式。在高分子加工成材料时往往还向其中添加填料、助剂、颜料等成分。有时用两种或两种以上高分子混合(称为共混)改性。这就形成更为复杂的结构问题。这一层次的结构又称为织态结构。

分子量均一的聚合物其HI 为1。HI 越大则聚合物相对分子质