2017年苏州大学化学实验技术或化工原理及反应工程之高分子化学考研复试核心题库
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2017年苏州大学化学实验技术或化工原理及反应工程之高分子化学考研复试核心题库(一) . 2 2017年苏州大学化学实验技术或化工原理及反应工程之高分子化学考研复试核心题库(二) . 8 2017年苏州大学化学实验技术或化工原理及反应工程之高分子化学考研复试核心题库(三) 14 2017年苏州大学化学实验技术或化工原理及反应工程之高分子化学考研复试核心题库(四) 21 2017年苏州大学化学实验技术或化工原理及反应工程之高分子化学考研复试核心题库(五) 28
一、问答题
1. 将下列单体和引发剂进行匹配,说明引发剂对应的聚合反应类型。
单体:
引发剂:【答案】
和
属自由基聚合,
属阴离子聚合,
属阳离子聚合。
2. 从醋酸乙烯酯单体到维尼纶纤维,需经哪些反应? 每一反应的要点和关键是什么? 写出反应式。作合成纤维用与作悬浮聚合分散剂使用的聚乙烯醇有何差别?
【答案】(1)须经自由基聚合反应、醇解反应及缩醛化反应。 (2)各步反应要点和关键如下:
自由基聚合反应
要点:用甲醇为溶剂进行溶液聚合以制取适当相对分子质量的聚醋酸乙烯酯溶液。 关键:选择适宜的反应温度,控制转化率,用甲醇调节分子量以制得适当相对分子质量,且基本不存在不能被醇解的醋酸乙烯酯侧基。
醇解反应:
要点:用醇、碱或甲醇钠作催化剂,在甲醇溶液中醇解。 关键:控制醇解度在
以上。
缩醛化反应(包括分子内和分子间)
要点:用酸作催化剂在甲醛水溶液中反应。
关键:缩醛化程度必须接近
以使水溶性好。
纤维用和悬浮聚合分散剂用的聚乙烯醇的差别在于醇解度不同。前者要求醇解度高
以便缩醛化。后者要求醇解度中等
3. 为改善
【答案】含烯等都是
体系催化丙烯聚合的引发活性和提高聚丙烯的立构规整度,常添加的给电子体
聚氧化丙
体系有效的第三组分。但它们往往使聚合速度下降,
同时提高。
问的反应确定的。
应为
实际上,由于B :
还会
将有一部分活性中心被
络合,导致聚合速度下
提高。后
哪些第三组分?如何确定这种第三组分的用量和加料顺序?
两种给电子体可在一定范围内使聚合速度和
第三组分的用量是根据B :同若欲使
完全转变为
络合,故实际用量要大于0.5, 一般为0.7左右。
根据如上反应,加料顺序宜取
降。
4. 什么是氧化一还原引发剂? 写出自由基的反应。
【答案】(1)氧化-还原引发剂是指由组成它的氧化剂和还原剂之间发生氧化还原反应而产生能引发的自由基的一类引发剂,这类引发剂称为氧化-还原体系。该类引发剂特点是活化能较低,可在低温下引发聚合,而有较快的聚合速率。包括水溶性引发剂和油溶性引发剂。
(2)
5. 悬浮聚合法生产聚氯乙烯时,为什么常采用高活性和中活性引发剂并用的引发体系?
【答案】氯乙烯悬浮聚合时所得聚氯乙烯的相对分子质量与几乎与引发剂浓度无关。相对分子质量主要由单体链转移来决定,聚氯乙烯的分子量主要由温度控制。氯乙烯悬浮聚合是非均相本体聚合,在转化率较低时就出现反应自动加速。如选用高活性引发剂,引发剂浓度随反应的进行显著下降。这样由于正常聚合速率的衰减与自动加速所造成的速率上升相互补偿使反应可匀速进行。但是到聚合后期,由于高活性引发剂浓度降得很低,导致聚合速率急剧下降不能由自动加速部分来互补,这样要获得高转化率势必要延长聚合时间;与中活性引发剂并用,可使聚合反应在后期也具有较高的聚合速度,从而可在较短时间内完成聚合反应。
异丙苯过氧化氢的氧化-还原反应产生初级
6. 何谓聚合物相对分子质量的多分散性?
【答案】对于一个纯的无机化合物和有机化合物,其中任何一个分子不仅具有相同的化学组成,而且具有相同的相对分子质量。聚合物则不然,即使对于一个纯粹的聚合物,它也是由化学组成相同而相对分子质量不等的同一系列的聚合物的混合物所构成,这就是所谓聚合物的相对分子质量的多分散性。通常所说的聚合物的平均相对分子质量具有统计平均的意义。
二、计算题
7. 用
放射性同位素制备的AIBN 引发剂合成的聚苯乙烯的平均聚合度为
而
聚苯乙烯的放射活性计数为
测得AIBN
试根相当于每个个AIBN
在闪烁器中的放射性计数为
【答案】已知AIBN 分子的计数为
分子。换算成AIBN 残基数应为
聚苯乙烯相当于
为
个。残基数为聚苯乙烯分子数的2倍,所以链终止方式为偶
合终止。
8. 如果两种单体进行共聚的竞聚率为
【答案】
解得
解得
9. 试举例说明线型平衡缩聚反应的条件对于平衡常数的大小依赖性很强。
【答案】为了获得具有合格相对分子质量的聚合物,所要求控制的小分子存留率也不相同,这是由许尔兹公式决定的。下面列举三个典型例子:
表
由此可见,平衡常数大的缩聚反应所需要的聚合反应条件相对温和、宽松而便于实施。例如,
据计算确定这一聚合反应的动力学链终止方式。
AIBN 残基的放射活性计数为
则203次计数相当于
个。
聚苯乙烯。聚苯乙烯大分子的分子数
要求所得共聚物中两种结构单元之比为
求单体2的投料浓度。
试设计两种单体的合理投料比。若单体1的投料浓度为