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2017年安徽建筑大学材料学913高分子化学考研题库

  摘要

一、计算题

1. 如何合成含有以下两种重复单元的无规共聚物和嵌段共聚物?

(1)

(2)

(3)

【答案】(1)对苯二甲酸、己二酸和乙二醇共缩聚可得无规共聚物。对苯二甲酸和乙二醇的低聚物与乙二醇和己二酸的低聚物进一步缩聚的产物为嵌段共聚物。

(2)由-氨基己酸与对氨基苯甲酸共缩聚可得无规共聚物,由两者分别均缩聚所得的低聚物进一步共缩聚可得嵌段共聚物。

(3)甲苯二异氰酸酯与乙二醇和端羟聚乙二醇共同进行聚加成可得无规共聚物。将甲苯二异氰酸酯分别与乙二醇和端羟聚乙二醇进行聚加成所得低聚物进一步反应得嵌段共聚物。

2. 什么是环氧值?欲用等物质的量的乙二胺使环氧值为0.2的1000g 环氧树脂固化,预测凝胶点,并计算乙二胺的用量。

【答案】环氧值为l00g

环氧树脂中含环氧基的物质的量。环氧树脂中环氧基的物质的量为

当用乙二胺等物质的量固化时

(1)按

法,平均官能度

凝胶点时,

(2)按Flory 统计方法,通常,按乙二胺的用量

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法预测凝胶点时,计算值高于实验值;而按Flory 统计方法时,计算值又低

于实验值。因此当固化出现凝胶点时,反应程度应为

3. 的芳香聚酰胺的水解产物是(质量分数)间苯二胺、对苯二甲酸和或芳纶1313)。结

苯甲酸。写出该聚合物的名称和结构式,计算聚合度和反应程度。 【答案】该聚合物是苯甲酸封端的聚对苯二甲酸间苯二胺(商品名构式为

所以

4. 在尼龙-6和尼龙-66生产中为什么要加入乙酸或己二酸作为相对分子质量控制剂?在涤纶生产中为什么不加相对分子质量控制剂?在涤纶生产中采用什么措施控制相对分子质量?

【答案】尼龙-6和尼龙-66缩聚反应的平衡常数较大,反应程度可达1。同时实际生产时尼龙-66是通过尼龙-66盐的缩聚,因此尼龙-6和尼龙-66的缩聚反应在试剂生产时不存在非等物质的量的问题。这两个缩聚反应均可用加人乙酸或己二酸端基封锁的方法控制相对分子质量。用这种方法控制相对分子质量的优点是分子端基不再有进一步相互反应的能力,产物在以后加工过程中相对分子质量不会进一步增大。

涤纶合成中,为了保证等物质的量,将对苯二甲酸与乙二醇预先反应制备对苯二甲酸双乙酯,

然后从对苯二甲酸双

轻乙酯出发,进行酯交换而聚合。涤纶合成反应的平衡常数较小,

残余小分子含量是影响相对分子质量的主要因素,因此只可通过控制体系真空度,即己二醇残压来控制P 以达到控制相对分子质量的目的。当达到预定相对分子质量时,体系达到一定黏度,因此可通过搅拌马达电流变化判断终点。

5. 在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反应釜中加入半时,向体系中加入质量分布指数均是1,

试计算:

(1)水终止的聚合物的数均分子量;

(2)单体完全聚合后体系中全部聚合物的数均分子量; (3)最后所得聚合物的相对分子质量分布指数。 【答案】已知:加入反应爸中的(1)水终止的聚合物的平均分子量

(2)单体完全转化后全部聚合物的平均分子量

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和苯乙烯。当单体聚合了一

然后继续反应。假如用水终止的和继续增长的聚苯乙烯的相对分子

苯乙烯为单体反应一半时加入

(3

)因为

终止的聚合物的分子数

终止的聚合物的相对分子质量

根据(1)的计算],未被终止的活性链最终相对分子质量

所以聚合物的相对分子质量分布指数为:

6. 在100mL 无阻聚剂存在的甲基丙烯酸甲酯中,加入反应

为48h , 引发效率为

(1)甲基丙烯酸甲酯在【答案】⑴

以及

(2)有链转移时数均聚合度与[I]、[M]有以下关系:

为动力学链终止对数均聚合度的贡献。

动力学链长

则歧化终止分率为因故即

聚合时,偶合终止的比例为

歧化终止的比例为

如若偶合终止分率为

代入,得

代入上式,则

下的

值;

过氧化二苯甲酰,并于

聚合。

后得到聚合物3g , 用渗透压法测得其相对分子质量为831500(已知

甲基丙烯酸甲酯的密度为

下BPO 的半衰期

)。试计算:

(2)在该温度下歧化终止和偶合终止所占的比例。

7. 要合成分子链中有以下特征基团的聚合物,应选用哪类单体,并通过何种反应聚合而成?

(1)

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