2017年中国民航大学理学院824高分子化学与物理之高分子化学考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 引发剂
【答案】引发剂是含有弱键的化合物,在热的作用下共价键均裂或异裂,产生自由基或离子。
2. 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。
3. 向单体转移常数的比值,即
与链增长反应速率常数
,表征链自由基向单体转移的难易程度。
【答案】
向单体转移常数是链自由基向单体转移反应的速率常数
4. 平均官能度与摩尔系数
【答案】平均官能度指反应体系中平均每一分子上带有的能参加反应的官能团(活性中心)的数目。当量系数是指起始两种官能团总数之比,其值小于或等于1。
5. 合成高聚物
【答案】合成高聚物是指单体经聚合反应合成的高分子化合物。
6. 半衰期
【答案】半衰期是指引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间。引发剂的半衰期越短,则引发剂的活性越高。
7. 阻聚作用
【答案】阻聚作用是指某些物质能与初级自由基和链自由基作用生成非自由基物质,或生成不能再引发单体的低活性自由基,使聚合速率为0的作用。
8. 链引发反应
【答案】链引发反应是指引发剂分解形成初级自由基,初级自由基与单体加成形成单体自由基的反应。
二、问答题
9. 推导自由基聚合速率方程时做了哪些基本假定?简要说明其内容。写出自由基聚合动力学方程,并说明其适用条件。
【答案】假定1官能团等活性理论的假定:链自由基的活性与链长基本无关。因此,各步增长反应速率常数相等,可用一个增长速率常数表示。
假定2稳态的假定:自由基聚合进行了一段时间以后,自由基的浓度保持不变,亦即自由基的生成速率(引发速率
由此可得
假定3大分子链很长的假定:用单体的消耗速率表示聚合的总速率,同时认为大分子链很长,用于引发消耗的单体远小于用于増长消耗的单体,亦即
因为
所以
于是,聚合总速率就等于链増长速率,即或者
引发剂引发的自由基聚合速率方程为
式①、式②和式④都为自由基聚合速率方程。式①为自由基聚合速率方程一般表达式;式②为自由基聚合速率普适方程,它表达了聚合速率和引发速度的普遍关系;式③为引发剂引发的引发速率方程;式④为引发剂引发的自由基聚合速率方程。
自由基聚合速率方程适用条件:双基终止和低转化率(小于10%)。
10.1, 3-丁二烯配位聚合理论上有几种立体异构体?写出顺式-1,4-聚丁二烯和反式-1,4-聚丁二烯的结构式。
【答案】1, 3-丁二烯配位聚合后理论上有4种立体异构体:全同1, 2-聚丁二烯、间同1, 2-聚丁二烯、顺式1, 4-聚丁二烯和反式1, 4-聚丁二烯。
(1)1,3-丁二稀-1, 2加成聚合有全同1,2-聚丁二烯、间同1,2-聚丁二烯。 (2)1,3-丁二烯-1,4加成聚合有顺式1, 4-聚丁二烯、反式1, 4-聚丁二烯。
,即
等于自由基的消失速率(终止速率)
11.嵌段聚合物、梳型聚合物、星型聚合物都可归属为接枝聚合物。从方法学角度分析,其制备方法是哪三种?
【答案】嵌段共聚物采用阴离子聚合方法;梳型共聚物采用收敛法、发散法、大分子引发剂法、偶联法;星型共聚物采用大单体法。
12.比较聚乙烯和聚氯乙烯装饰材料的耐燃性和着火的危害性。耐燃性的指标是什么? 如何提高聚合物的阻燃性?
【答案】聚乙烯易燃。聚氯乙烯含不燃的氯元素,本身是难燃的,但由于聚氯乙烯常含有大,聚氯乙烯装饰材料也是可燃的。在火灾中塑料燃烧会产生大量有毒量可燃的添加剂(増塑剂等)
烟雾,致人死亡。通常用“(限)氧指数”(保证稳定燃烧的最低氧含量,
)表征材料的燃烧性
能,氧指数越高,表明材料越难燃烧。可在聚合物中外加阻燃剂(磷化合物、有机溴化合物、有机氯化合物、三氧化二锑、氢氧化铝、硼化合物等)提高聚合物的阻燃性。
13.工业生产的顺丁橡胶有几种?它们分别是用何种引发剂体系生产的?依据什么标准来划分顺丁橡胶种类?
【答案】有高顺式的高顺式顺丁橡胶,
用
生产的顺
产的顺用
含量为
的高顺丁,相应的称作含量为
含量或所用的主催化剂
生产的顺式
如用
含量为
系、
催化剂生产的顺式
催化剂生产的高顺丁
的高顺丁和用
系、稀土和系高顺式
含量为用稀土
生而
划分的标准是依
的顺丁橡胶,则称为低顺式
的种类。
据顺丁橡胶的顺式
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