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2017年上海市培养单位上海有机化学研究所822高分子化学与物理[专业硕士]之高分子化学考研仿真模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 聚合反应

,简称聚合。 【答案】聚合反应是指由单体合成高分子化合物的过程(化学反应)

2. 逐步加成聚合反应

【答案】逐步加成聚合反应是形成大分子的方式如同连锁聚合是通过单体反复加成而进行的,而动力学过程如同缩聚那样是随着反应时间的延长聚合物的相对分子质量逐步增大,聚合物的结构酷似缩聚物。

3.

平均每一分子中的结构单元数称为对均【答案】平均每一分子中的重复单元数称为缩聚对混缩聚

4. 均缩聚、混缩聚、共缩聚

【答案】由一种单体进行的缩聚反应称为均缩聚。由两种带不同官能团的单体进行的缩聚反应称为混缩聚。由两种或两种以上单体进行的、并能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚。

5. 重复单元

【答案】重复单元又称链节,是聚合物中化学组成相同的最小单位,是构成高分子链并决定高分子以一定方式连接起来的原子组合。如聚氯乙烯其重复单元为

6. 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

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

第 2 页,共 38 页 【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

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。

二、问答题

7. 在只有单体和引发剂参与反应的自由基本体聚合中试问:(1)在什么条件下生成聚合物的平均聚合度仅受引发剂浓度和单体浓度的影响而与反应温度基本无关;(2)在什么情况下生成聚合物的平均聚合度主要受温度影响,而与引发剂浓度无关。

【答案】苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的本体聚合符合条件(1); 氯乙烯的悬浮聚合,由于聚合物的又; 主要由CM 决定,此时聚合物的平均聚合度仅受温度影响,而与引发剂浓度基本无关,符合条件(2)。

8. 解释下列现象:

(1)聚苯乙烯磺化时除产生外,还会产生不溶的脆性产物;

(2)聚甲基丙烯酸甲酯在碱性溶液中水解速率逐渐増加;

(3)聚丙烯酰胺在碱性溶液中水解速率逐渐减小;

(4)通过直接酰化合成均相二醋酸纤维素非常困难。

【答案】(1)因为发生如下交联反应:

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(3)因为分子链上已水解的邻近基排斥亲核试剂的进攻

(4)因为直接酰化时纤维素在反应混合物中不溶解,这样就会导致生成一些纤维素链是完全酰化的,而另一些是完全没有酰化的非均相产物,故常用可溶性的三醋酸纤维素的控制水解来间接制备二醋酸纤维素。

9. 氯乙烯的悬浮聚合,常需不断搅拌并加入悬浮剂。试分析它们对悬浮液稳定性的贡献;曾用过的悬浮分散剂有哪几种?它们的作用机理有何不同?如何防止聚合物粘壁?如何观测聚合反应的进程和终点?

【答案】搅拌的剪切力可使油状单体在水中分散成小液滴。当液漓分散到一定程度后,剧烈

,特别是当聚合反应发生后,由于液滴中含有一定量搅拌反而有利于细小液滴的并合(成大液滴)

的聚合物,此时搅拌增大了这些液滴的碰撞黏结概率,最后导致聚合物结块,所以单靠搅拌不能得到稳定的悬浮体系,因而体系中必须加入悬浮剂,以降低表面张力,使分散的小液滴表面形成一层保护膜,防止彼此并合和相互黏结,从而使聚合在稳定的悬浮液中的液滴中进仃。如果只加悬浮剂,而不进行搅拌,则单体就不会自动分散成小液滴;同样不能形成稳定的悬浮体系。

可作悬浮剂的物质有:水溶性聚合物如聚乙烯醇、明胶和苯乙烯-马来酸酐共聚物等,水不溶性无机物如碳酸镁、碳酸钡和硫酸钡等。它们的作用都是使液滴表面形成保护层,防止液滴的并合或黏结。但二者的作用机理不同,水溶性聚合物如聚乙烯醇的水溶液,可降低液滴的表面张力,有利于单体分散成小液滴。并能吸附在液滴表面形成保护层。同时,又能增加介质的黏度,阻碍液滴的碰撞黏结;明胶的作用类似,但使用时必须把介质的pH 控制在等电点以下,以防止明胶析出;不溶于水的无机盐如碳酸镁的作用,则是吸附在小液滴的表面起机械隔离,阻止其相互黏结。

聚合物粘壁(或称挂胶)是影响生产效率、费力费时的实际问题。试验过的防止粘壁措施有:采用刮壁式桨叶;特制镜面釜壁和釜壁上涂某种染料涂层。

由于氯乙烯的悬浮聚合是在氯乙烯沸点以上的温度下,于密闭反应器中进行,所以观察反应釜内的压力降就可判断聚合反应的进程和终点。

10.分别用自由基型、阳离子型、阴离子引发体系使苯乙烯起始单体配比苯乙烯示:

第 4 页,共 38 页 和甲基丙烯酸甲酯曲线如图所示。 共聚,如表所共聚物中与甲基丙烯酸甲酯的实测值列于下表,相应的用不同的引发体系(表)及所得共聚物的组成