当前位置：问答库＞考研试题

一、计算题

1． 不饱和聚酯树脂的主要原料为乙二醇、马来酸酐和邻苯二甲酸酐。试说明这三种原料各起什么作用？它们之间比例调整的原理是什么？用苯乙烯固化的原理是什么？如考虑室温固化时可选何种固化体系？

【答案】乙二醇、马来酸酐和邻苯二甲酸酐是合成聚酯的原料。其中马来酸酐的作用是在不饱和聚酯中引入双键，邻苯二甲酸酐和马来酸酐的比例是控制不饱和聚酯的不饱和度和以后材料的交联密度的。苯乙烯固化是利用自由基引发苯乙烯聚合并与不饱和聚酯线形分子中双键共聚最终形成体形结构，如考虑室温固化可选用油溶性的过氧化苯甲酰-二甲基苯胺氧化还原体系。

2． 邻苯二甲酸酐与丙三醇缩聚。（1）（物质的比）（2）（物质的量比）=联，计算凝胶点。

【答案】

3． 归纳体型缩聚反应的特点及必要充分条件，比较三种凝胶点（注：

和分别为

法、

统计方法和实际值）。

和的大小并解释原因

（3）

（物质的量比）=

判断上述三种体系能否交联。若可以交

【答案】体型缩聚反应的特点是：分阶段进行，存在凝胶化过程，凝胶化过程以后的聚合反应速率比线型缩聚反应低。体型缩聚反应的基本条件是：至少一种单体为带三个或三个以上官能团的化合物，单体配方的平均官能度必须大于2。

三种凝胶点的大小顺序为

原因是推导时将凝胶化过程发生时的聚合度假定为无

统计方法的前提条件是官能

穷大，实际上并非无穷大（仅在100以内），所以计算值偏高

；

团等活性理论和不存在分子内成环反应，而实际情况有偏离，导致计算值偏低。

4． 环氧树脂预聚体用官能团等物质的乙二胺固化，试分别用方程和Flory 统计公式计

算固化反应的凝胶点用下面方法计算

第 2 页，共 32 页

>乙二胺的官能度

.

。用等物质量时，两者分子比为

【答案】

已知环氧树脂官能度

（1）用Carothers

法计算

（2）用Flory

统计公式计算

5．

聚合物样品在溶剂中溶解，逐渐地加入某溶剂，聚合物

表

相连续地沉淀，把每个馏分表是测量的结果。

称重，在适当的溶剂中，

通过膜渗透压测定数均相对分子质量

假设每个馏分是单分散的，

计算

【答案】

和

6．

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

第 3 页，共 32 页

7． 聚酰胺有脂肪族和芳香族之分，为什么合成前者通常采用熔融缩聚，而合成后者采用溶液缩聚？比较两种缩聚实施方法的优缺点以及应用范围。

【答案】因为后者的溶点太高。 熔融缩聚的优点

：熔融缩聚的缺点

：

体系中组分少，设备利用率高，

生产能力大。

反应设备比较简单，产

品比较纯净，不需后处理，可直接用于抽丝、切拉、干燥、包装。

要求生产高相对分子质量的聚合物时有困难。因为要尽可能地排除小分

要求官能团物质的

长时间高温加热会引起氧化降解等副反应，对聚合物相对分子质

时，才能考虑采用熔融缩聚，因此熔融缩聚

子，要求复杂的真空系统，而且要求设备的气密性非常好，

一般不易做到。量比例严格，

条件比较苛刻。气、二氧化碳）中进行。

不适合制备耐热聚合物。

熔融缩聚法应用很广，如合成涤纶、酯交换法合成聚碳酸酯、聚酰胺等。 溶液缩聚的优点

：

为

反应设备简单。

溶液缩聚的缺点：溶剂的引入使设备利用率降低，溶剂的回收和处理使工艺过程复杂化。溶剂会带来一些副反应。

溶液缩聚工业应用实例：一些新型的耐高温缩聚物，如聚砜、尼龙-66、聚苯醚、聚酰亚胺以及油漆、涂料的生产。

8． 按下述两种配方，使苯乙烯在苯中用过氧化二苯甲酰于引发自由基聚合

设试求上述两种配方的转化率均达10%时所需要的时间比。

【答案】配方（1）单体的投料量是配方（2）的5倍，所以达到同一转化率时，前者生成的聚合物的量也应为后者的5倍。转化率为10%仍属于稳态，若配方（1）所需的时间为所需时间为

则

9． 用过氧化二苯甲酰（BPO ）作引发剂如下：

C （偶合终止系数）甲基丙烯酸甲酯的密度为

【答案】

第 4 页，共 32 页

量和聚合物的质量有影响。为了避免生成的聚合物氧化降解，反应必须在惰性气体（水蒸气、氮

当聚合物熔点不超过

溶液缩聚反应温度较低。溶液缩聚反应温度一般为有时甚至

由于反应温度低，

需采用高活性单体。溶液缩聚往往没有平衡问题，不需要真空操作，

配方（2）

研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。其动力学数据

（歧化终止系数）

计算聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA

）的平均聚合度