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2018年上海市培养单位上海硅酸盐研究所822高分子化学与物理之高分子化学考研核心题库

  摘要

一、填空题

1. 体型缩聚的预聚物可分为_____和_____两类,属于前者的例子有_____和_____,属于后者的例子有_____和_____。

【答案】无规预聚物;结构预聚物;酚醛树脂;脲醛树脂;环氧树脂;聚氨酯

2. 自由基聚合的动力学链长是指_____,当聚合体系存在转移反应时,动力学链长则是_____。

【答案】每个活性种从引发剂阶段到终止阶段所消耗的单体分子数;每个初级自由基自链引发开始到活性中心真正死亡为止所消耗的单体分子总数

3. 阴离子聚合的引发体系有_____、_____和_____等。

【答案】碱金属;碱金属配合物;强碱

4. 阳离子聚合机理的特点是。阳离子聚合必须在低温下进行,原因是。

【答案】链增长反应中伴有重排反应(异构化过程);温度降低使聚合速率増加,而且多数情况下聚合度随温度的降低而増加

5. 高效引发剂的特点是_____或_____。

【答案】使用了载体;改进载体

6. 在进行自由基聚合反应动力学研究时作了_____、_____和_____即三个基本假设。

【答案】等活性;稳态处理;长链假设(聚合度很大);用于引发单体远少于増长消耗的单体

7. 自由基聚合的特征是_____、_____、______。

【答案】慢引发;快増长;速终止

8. 逐步聚合的方法有_____、_____、_____和_____等。

【答案】熔融缩聚;溶液缩聚;界面缩聚;固相缩聚

9. 工业生产上用_____引发丁二烯,在_____溶剂中进行阴离子聚合,可以制得顺式含量30%〜40%的聚丁二烯。

【答案】正丁基锂;己烷

10.阻聚剂、缓聚剂和链转移剂 (相对分子质量调节剂)共同作用原理是_____,主要区别是_____。

【答案】加成自由基;阻聚剂使每个自由基都终止,缓聚剂只使一部分自由基终止,链转移剂没有使自由基终止

二、问答题

11.什么是抗氧剂? 为什么聚合物需要加抗氧剂?

【答案】高分子材料在加工或使用过程中,能防止由于空气接触而在一定温度下发生热氧降解的添加剂称为抗氧剂。橡胶和塑料一样都需要加抗氧剂,在橡胶行业习惯上称为防老剂。一些聚合物很易氧化降解,如聚丙烯树脂,如果不加抗氧剂,那么在室内放置4个月或在户外曝晒(如广州地区)12天就降解变质而不能加工成型。因而聚丙烯树脂在合成工厂里已经加入抗氧剂。在加工过程中常还加入适量抗氧剂以加强使用的稳定性,后一类稳定剂又称长效稳定剂,一般选用相对分子质量较大的抗氧剂。

12.目前,已广泛应用的“活性”/可控聚合方法很多,如活性自由基聚合(包括ATRP 、RAFT 、TEMPO 等)、活性阳离子聚合、活性阴离子聚合、链增长缩合聚合等等,试将两种不同的活性聚合方法结合起来合成一嵌段聚合物。(单体任选)

【答案】制备醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。反应分成两步:反向碘转移(RITP )

聚合合成分子链末端带有活性的碘端基的聚醋酸乙烯酯

(1)反向碘转移(RITP )聚合醋酸乙烯酯

聚合体系由单体、单质碘和引发剂AIBN 组成,在加热条件下,碘首先与AIBN 发生反应,

生成一种新的碘化物碘代异丁腈,作为可逆链转移剂,使得原来普通的自由基聚合体系转化

的分子量可以精确设定,分子链末为具有良好可控性的活性聚合体系。以这种方法制备的

(2

将,进一步将其作为大分子引发剂,引发甲基丙烯酸甲酯(MMA )的原子转移自由基聚合(A TRP )。具体方法如下: 端带有活性的碘端基,可将其作为A TRP 引发剂制备醋酸乙烯酯的嵌段共聚物。 :为大分子引发剂引发的甲基丙烯酸甲酯的A TRP

作为大分子引发剂,

以为催化体系,

増大在共聚体系中的用

引发MMA 的A TRP 聚合

,量,反应速率增大,产物的分子量分布变宽;

以不同分子量的

分子量分布也越窄。

的分子量越小,引发速率越快,产物的理论分子量与实际分子量越接近,引发剂效率越高,

13.何谓动力学链长?何谓数均聚合度?影响动力学链长、数均聚合度以及它们之间的关系的因素有哪些?

【答案】

动力学链长是指每个活性中心自引发至终止平均所消耗的单体分子数。

数均聚合度

在稳态下

是指平均每个聚合物分子所包含的重复单元数。

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(1)对于不容易发生单体、引发剂等转移的聚合体系

因为

所以

如果活性链均为偶合终止,则

如果活性链均为歧化终止,则

如果这两种终止方式兼而有之,则

式中,C

、D 分别为偶合、歧化各占的分数。

(2)对于容易发生单体、引发剂或溶剂转移的聚合体系,

有以下关系

为偶合或歧化终止对数均聚合度的贡献。

根据各项对

贡献的大小可出现各种

大很多倍。

都会增大。由于的降低速度明显小于的降低速度,

的具体关系。间的具体关系。例如50%下,在氯乙烯悬浮聚合中

,由于每个活性中心在真正终止(动力学链终止)前平均可与氯乙烯单体转移约7次,所以在氯乙烯悬浮聚合中v 可以比降,活性链寿命剧增。这时(3)在高转化率下,由于体系黏度增大或聚合物分子链卷曲甚至不溶等原因造成

大幅度下因此转移终止在总终止中的比例加大,这样就会显著改变低转化率下原有的

14.下列聚合物常用哪类交联剂或固化剂进行交联,用方程式表示。

(1)不饱和聚酯(乙二醇和马来酸酐合成的聚酯);

(2)顺式

(3)聚乙烯;

(4)二元乙丙橡胶;

(5)环氧树脂;

(6)聚二甲基硅氧烷;

(7)氯磺化聚乙烯;

(8)线形酚醛树脂;

聚异戊二烯;