2018年天津科技大学材料科学与化学工程学院833高分子化学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、填空题
1. 链转移反应包括链自由基_____、_____、_____和_____。
【答案】向单体转移;向溶剂转移;向引发剂转移;向大分子转移
2. 自由基聚合过程中出现自动加速现象是由于_____,而离子聚合过程中没有自动加速现象出现,这是由于_____。
【答案】体系黏度增大
,
减小而
几乎不变,相对提高了
同种电荷相互排斥,不存在双
基终止
3. 自由基可分为_____、_____和_____三种。
【答案】原子自由基;取代基自由基;离子自由基
4. Lewis 酸通常作为阳离子型聚合的引发剂,Lewis 碱可作为_____型聚合的引发剂。
【答案】阴离子
5. Lewis 酸常作为_____型聚合的引发剂,引发配位聚合反应。
【答案】
阳离子阴离子催化剂是由
和
组成的催化体系,而Natta
催化剂是由
和
组
【解析】Lewis 酸是最常用的阳离子聚合的引发剂,Lewis
碱常作为阴离子型聚合的引发剂。
成的催化体系,均用于引发配位聚合反应。
6. 线型缩聚的单体有_____、_____、_____、_____和_____等。
【答案】乙二醇;对苯二甲酸;己二胺;己二酸;双酚A
7. 阴离子聚合的特征为_____、_____、_____。阳离子聚合的特征为_____、_____、_____、_____。
【答案】快引发;慢増长;无终止;快引发;快增长;易转移;难终止
碱常作为_____型聚合的引发剂。
催化剂
是由_____和_____组成的催化体系,而Natta 催化剂是由_____和_____组成的催化体系,均用于
8. 以n-BuLi 为引发剂,制备丙烯酸酯聚合_____, 再引发聚合_____。
【答案】苯乙烯;丙烯酸酯
9. 高效引发剂的特点是_____或_____。
【答案】使用了载体;改进载体
苯乙烯嵌段共聚物,其加料顺序为先
10.下列聚合物所使用的交联剂为:线型酚醛树脂,_____; 天然橡胶,_____; 不饱和聚酯,_____; 环氧树脂,_____, 如_____等
【答案】六亚甲基四胺;单质硫;苯乙烯;胺类或酸类;乙二胺、邻苯二甲酸酐
二、问答题
11.解释引发效率、笼蔽效应
和诱导分解。
【答案】(1)引发效率是指引发剂分解生成的自由基中能用于引发聚合的百分数。按此定义,只有笼蔽效应会影响引发效率。但在许多情况下,计算引发效率时并不对由于诱导分解造成的引发剂损失进行校正。而是把实际引发剂用量和起引发作用的引发剂量进行比较,所得的值称实际引发效率。
(
2)笼蔽效应是由于初级自由基受溶剂分子包围,限制了自由基的扩散
,导致初级自由基的
偶合(或歧化)终止,使引发效率降低。
(3)诱导效应是指链自由基向引发剂的转移反应。原来的链自由基或简单自由基在形成稳定分子的同时,只生成一个新的自由基。由于无偿的消耗了一个引发剂分子,故使实际引发效率降低。
12.试参考有关资料,
列举丙烯进行淤浆聚合、气相聚合的主要工艺条件和所得聚合物的全同指数。
【答案】
(1)丙烯的淤浆聚合
所用催化剂有常规催化剂(如附
随后再与
)和高效催化剂(以
为载体吸
以调节聚合物的相
反应)。把催化剂悬浮在庚烷或汽油中,加在第一釜中。随后通入丙烯于
催化剂效率
(常规催化剂)
相对密度为
聚合。采用3〜
5釜串联连续聚合流程。并于1、2、3釜中分别通入
对分子质量。此时聚丙烯呈淤浆析出。丙烯的单程转化率为为
聚丙烯.
(2)丙烯的气相聚合 以少量环己烷把催化剂
C ,聚合时间温度为90°
全同指数为90。
所得全同聚丙烯的全同指数为95, 熔点为
分散在液态丙烯中进行间歇聚合。聚合压力为催化剂效率为
所得聚丙烯的
13.制备丙烯酸甲酯二元共聚物,在丙烯酸丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中选哪种单体作为共聚单体可以提高共聚物的玻璃化温度?为什么?
【答案】选用苯乙烯作为共聚单体可以提高共聚物的玻璃化温度。丙烯酸丁酯的侧基为柔性的饱和酯,若与丙烯酸甲酯共聚,其柔性侧基会増大分子链间距,降低共聚物的玻璃化温度;甲基丙烯酸甲酯的侧基为甲基和甲酸甲酯基,其刚性和空间位阻均不及苯乙烯的侧基苯环大。故选用苯乙烯作为共聚单体与丙烯酸甲酯共聚,可以增大共聚物分子链的刚性且不会增大分子间距,从而提高聚合物的玻璃化温度。
14.为什么不能通过直接酰化合成均相二醋酸纤维素? 实际上用什么方法制备二醋酸纤维素?
【答案】因为直接酰化时纤维素在反应混合物中不溶解,这样就会导致生成的纤维素链一些是完全酰化的,而另一些是完全没有酰化的非均相产物,所以常用可溶性的三醋酸纤维素的控制水解间接制备均相的二醋酸纤维素。
15.在自由基聚合中,为什么聚合物链中单体单元大都按头尾方式连接,且所得的聚合物多为无规立构。
【答案】电子效应和位阻效应均有利于头尾键接,
头尾和头头键接活化能差为为链自由基是平面结构,
在平面上下进攻的概率各为
和排布是无规的。
16.为什么丁二烯既能进行自由基聚合,又可进行阴、阳离子聚合?丁二烯加入自由基型引发剂进行本体聚合或溶液聚合,为什么不是分子量太低,就是得到交联聚合物?[提示:丁二烯自由基
聚合的链终止速率常数为
【答案】(1
)丁二烯是含两个
双键的共轭分子,容易发生诱导极化。
因而
因
链节的形成
(2)由于链终止速率常数太大,极易发生偶合终止;增长自由基容易与1, 2结构的侧乙烯基反应、也容易抽取分子链中烯丙基上的H , 从而导致支化交联;此外,丁二烯在自由基存在下还容
易发生反应形成大量二聚体。
17.能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物?为什么?
【答案】不能。由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链中共价键的键合力,所以当温度升高达到气化温度以前,就发生主链的断裂或分解,从而破坏了高分子化合物的化学结构,因此不能用精馏的方法来提纯高分子化合物。所以高分子化合物只以液态和固态两种状态存在。
18.聚4-乙烯基吡啶与苄氯的反应(反应1)和聚对氯甲基苯乙烯与甲基吡啶的反应(反应2)都在二甲基甲酰胺中进行,都生成侧基带吡啶盐的聚合物。为什么反应1的反应速率逐渐下降,而反应2的反应速率越来越快?
【答案】反应1中反应试剂苄氯的次甲基带部分正电荷,而聚合物反应后的基团也带正电荷,
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