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2017年天津工业大学纺织学院803高分子化学考研仿真模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 高分子效应、硫化反应、无规断链反应、自降解型高分子、绿色高分子

【答案】(1)高分子效应:聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响称为高分子效应。这个效应是由高分子链节之间的不可忽略的相互作用引起的。

(2)硫化反应:含有双键的弹性体在商业上多用硫或含硫有机化合物交联,因此橡胶工艺中硫化和交联是同义词。

(3)无规断链反应:有的聚合物(如聚乙烯)受热时,主链任何处都可能断裂,相对分子质量迅速下降,但单体产率很低,称为无规断链反应。

(4)自降解型高分子:分为生物降解和光降解两类。前者易被自然界中的微生物或动植物体内的酶分解或代谢,后者能被光(主要是紫外光)分解,是环境友好材料。

(5)绿色高分子:包括高分子本身与如何应用及处理两个方面,具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用,前者是指高分子合成的无害化以及对环境的友好,后者是指可降解高分子材料的合成与应用以及环境稳定高分子材料的回收与循环使用。

2. 配位聚合

【答案】配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式(合本质上是单体对增长链Mt-R 键的插入反应,所以又称为插入聚合。

3. 配位聚合和插入聚合

【答案】配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式物。随后单体分子插入过渡金属

体对增长链键的插入反应,所以又常称插入聚合

4. 胶束成核与均相成核

的配位络合

键中增长形成大分子的过程。这种聚合本质上是单

)的配位

络合物,随后单体分子插入过渡金属(Mt )—碳(C )链中增长形成大分子的聚合过程。这种聚

【答案】(1)胶束成核是指经典乳液聚合体系选用水溶性引发剂,在水中分解成初级自由基,引发溶于水的微量单体,在水相中增长成短链自由基,难溶于水的单体其短链自由基只增长少数,就被沉析出来,与初级自由基一起被増溶胶束捕捉,引发其中的单体聚合而成核的过单元(<4)程。

,由于静电作用而(2)均相成核是指在过饱和溶液,组成沉淀物质的离子(又称构晶离子)

缔合,自发的形成晶核的过程。一般而言,均相成核的能力(形成晶核的数目)是随着溶液过饱和程度的増大而増大的。

5. 全同聚合指数

【答案】全同聚合指数是一种立构规整度的表示方法,它是指全同立构聚合物占总聚合物(全同立构+无规)的分数。

6. 交替共聚物

【答案】交替共聚物是大分子链中两种单体单元严格相间排列的共聚物。

7. 合成橡胶

【答案】合成橡胶是以高分子化合物为基材,填加助剂(如硫化剂、硫化促进剂、填料和抗,经塑炼所制成的具有高弹性的高分子材料。 氧剂等)

8. 正常聚合速率

【答案】正常聚合速率是指在低转化率(

)条件下,聚合速率遵循速率方程所表现的

速率,随聚合时间的延长单体浓度和引发剂浓度降低,聚合速率降低。

二、问答题

9. 在阳离子聚合反应过程中,活性中心离子和反离子之间的结合有几种形式?不同存在形式和单体的反应能力如何?其存在形式受哪些因素的影响?

【答案】在阳离子聚合过程中,链增长活性中心与抗衡阴离子之间存在以下离解平衡:

越靠右的物种越易与单体反应。

极性大的溶剂有利于链增长活性中心与抗衡阴离子的离解,有利于聚合反应速率的增大,如果溶剂极性太弱,则不能使二者离解而形成不具有链增长活性的共价化合物,聚合反应不能顺利进行。

以上各种存在形式的数量受溶剂性质、温度、及抗衡离子等因素的影响。

(1)溶剂的基本性质包括极性和溶剂化能力两个方面。极性通常以介电常数表征(溶剂的介;溶剂化能力通常以电子给予指数表征(溶剂的电子给予指数越大,溶剂电常数越大,极性越强)化能力越强)。

溶剂极性的影响:极性增大,离子对离解越容易进行,聚合速率增大,结构规整性降低。 溶剂化能力的影响:溶剂化能力越强,离子对离解越容易进行,聚合速率増大,结构规整性降低。对于阳离子聚合反应,主要考虑溶剂极性的影响。溶剂化能力强的溶剂无法作为阳离子聚合的溶剂。

(2)温度对阳离子聚合反应的影响为温度越低,离解平衡常数越大,越有利于平衡向右移动,即温度降低使聚合速率增大。具有负的温度效应是阳离子聚合反应的第二个重要特点。多数情况下聚合度随温度的降低而增加,所以阳离子聚合反应一般在很低的温度下进行。

(3)与阳离子聚合中,抗衡离子的亲核性大小对聚合反应能否进行具有很大影响。如果抗衡

离子的亲核性太强,则将使链增长反应无法进行。抗衡离子的体积大小对聚合反应速率的影响表现为体积大的抗衡离子与正碳离子之间的库仑力较弱,抗衡离子的亲核性较差,离子对变松,聚合速率较快。

10.写出下列常用引发剂的分解反应式。

(1)过氧化氢-亚铁盐体系;(2)过硫酸钾-亚硫酸盐体系;(3)过氧化二苯甲酰;(4)过氧化二苯甲酰-N ,

【答案】(1)(2)(3)

(4)

11.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。

12.工业生产的聚乙烯有几种?它们分别是由何种引发剂体系生产的?依据什么标准来划分聚乙烯种类?

【答案】工业生产的聚乙烯有4种:高压法低密度聚乙烯

低压或中压法高密度聚乙烯密度聚乙

系高效催化剂。常依据

13.温度、溶剂对自由基共聚的竞聚率有何影响聚率又如何影响?

【答案】竞聚率与温度的关系式为

和E12分别为自增长和共聚増长的活化能,均比较小,而差值则更小。其结果是温度变化对竞聚率的影响不大,且随温度増大,r 值趋于1。溶剂极性对竞聚率稍有影响,需要高精密测量才

-二甲苯。

引发剂为

系或

催化剂;线性低

催化剂为

系高效催化剂;超高分子量聚乙

的密度来划分。

在共聚过程中有无变化?对离子共聚的竞