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2017年上海交通大学化学化工学院837高分子化学与高分子物理之高分子化学考研仿真模拟题

  摘要

一、问答题

1. 共聚合有什么实际意义?举实例说明。

【答案】开发聚合物新品种;提高聚合物的综合性能,通过共聚反应可吸取几种均聚物的长处,改进多种性能,如机械性能、溶解性能、抗腐蚀性能和老化性能等,从而获得综合性能均衡优良的聚合物。例如,乙丙橡胶是由乙烯和丙烯共聚而成的无规共聚物,聚乙烯和聚丙烯都是塑料,但适当比例共聚后得到弹性体。

2. 将四种聚合物进行热降解反应,分别得到何种产物。 【答案】进行热解反应时发生解聚,主要产物为单体。

进行热解反应时首先脱进行热解反应时发生无规降生成分子主链中带烯丙基

进行热解反应时首先发生主解,主要产物为不同聚合度的低聚物。氯的聚合物;长时间热解则进一步发生环化交联甚至碳化反应。

链环化,然后脱氢生成梯形聚合物。进一步热解脱氢后生成碳纤维。

3. 列表说明下列聚合物的单体、结构式、聚合方法和聚合机理:有机玻璃、高密度聚乙烯、丁苯橡胶、尼龙-1010、聚氯乙烯和聚异丁烯。

【答案】

4. 何谓开环聚合?以氢氧化钠为引发剂、水为链终止剂,写出环氧乙烷开环聚合合成端羟基聚氧化乙烯基醚有关的化学反应方程式。

【答案】开环聚合是指具有环状结构的单体经引发聚合,将环打开形成高分子化合物的一类聚合反应。合成端羟基聚氧化乙烯基醚有关的化学反应方程式:

5. 传统自由基聚合难以成为“活性”/可控聚合的原因是什么?

【答案】传统自由基聚合自由基的浓度大,活性高,容易发生链终止和链转移,故难成为“活性”/可控聚合。

6. 绘制相对分子质量-反应时间和单体转化率-反应时间的草图,定性比较逐步聚合和连锁聚合。

【答案】逐步聚合反应的相对分子质量增长缓慢[图1(a )]。一方面,逐步聚合反应初期单体生成低聚物的速率相当快,所以逐步聚合反应转化率的増长是非常迅速的[图2(a )]。相反,连锁聚合反应产物的相对分子质量增长是快速的[图1(b )]。另一方面,连锁聚合反应转化率的增长是平稳的[图2(b )]。

(a )逐步聚合;(b )连锁聚合

图1相对分子质量与反应时间的关系

(a )逐步聚合;(b )连锁聚合

图2单体转化率与反应时间的关系

7. 简述阴离子聚合引发剂的缔合作用的特点及影响因素。

【答案】阴离子聚合引发剂缔合作用的特点及影响因素:

只有烷基锂才有缔合作用,其他碱金属烷基化合物并不存在缔合作用。

只有在非极性溶剂中烷基锂才表现明显的缔合作用,在极性溶剂中强烈的溶剂化作用使缔合作用变得不显著甚至完全消失。

正丁基锂浓度很低时,缔合作用并不显著。

正丁基锂浓度很高时,六个丁基锂分子构成一个缔合体,两个活性链离子对构成长链缔合体。所以,链引发速率与丁基锂浓度的

链增长速率却与丁基锂浓度的次方成正比, 次方成正比。

异丁基锂和特丁基锂可能由于位阻的存在而使其缔合分子数从6减少为4。

缔合作用的存在使聚合反应速率大大降低。

8. 在生产丙烯腈苯乙烯共聚物(AS 树脂)时,所采用的丙烯腈比为24:76。其竞聚率

【答案】此共聚体系属于下才停止反应,试讨论所得共聚物组成的均匀性。 有恒比点的共聚体系,恒比点的若为

根据两单体的相对分子质量可知,

两单体投料质量比为为与

和苯乙烯的投料质量如果在生产中采用单体一次投料的聚合工艺,并在高转化率则

相当于其摩尔比为则

十分接近。因此用这种投料比,一次投料于高转化率下停止反应仍可制得组成