2017年江苏省培养单位苏州纳米技术与纳米仿生研究所822高分子化学与物理之高分子化学考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 理想共聚
【答案】理想共聚是指的共聚反应,分为两种情况:
是一种极端的情况,表明两链自由基均聚和共聚增长几率完全相等,此时,不论
原料单体组成和转化率如何,共聚物组成总是与单体组成相同,称为理想恒比共聚;
或
应的倾向完全相同。
2. 光引发聚合
【答案】光引发聚合是指不加引发剂,烯类单体在光的作用下,形成单体自由基而聚合的过程称,简称光聚合。
3. 向引发剂转移
【答案】向引发剂转移是指链自由基夺取引发剂一个取代基,结果链自电基的活性消失变为一个大分子,而引发剂变为自由基,的反应。
4. 光学异构、几何异构和构象异
【答案】分子式相同,但是原子互相联结的方式和顺序不同,或原子在空间的排布方式不同的化合物叫做异构体。异构体有两类:一是因结构不同而造成的异构现象叫结构异构(或称同分
;二是由于原子或原子团的立体排布不同而导致的异构现象称为立体异构。异构)根据导致立体异构的因素不同,立体异构又分为:光学异构,
即分子中含有手性原子(如手性,使物体与其)
镜像不能叠合,从而使之有不同的旋光性,这种空间排布不同的对映体称为光学异构体;几何异构(或称顺、反异构)是指分子中存在双键或环,使某些原子在空间的位置不同,从而导致立体
;光学异构和几何异构均为构型异构。结构不同(例如聚丁二烯中丁二烯单元的顺式和反式构型)
除非化学键断裂,这两种构型是不能相互转化的。构象异构:围绕单键旋转而产生的分子在空间上不同的排列形式叫做构象。由单键内旋转造成的立体异构现象叫构象异构。和构型一样,构象也是表示分子中原子在空间的排布形式,不同的是构象可以通过单键的内旋转而互相转变。各种异构体一般不能分离开来,但当围绕单键的旋转受阻时也可以分离。
5. 向大分子转移常数
【答案】
向大分子转移常数
速率常的比值:是链自由基向大分子转移反应的速率常数与链増长反应速表征链自由基向大分子转移的难易程度。
第 2 页,共 39 页 为一般理想共聚,表明不论何种链自由基与单体Ml 及M2反应时,反
6. 自由基寿命
【答案】自由基寿命是指自由基从产生到引发单体聚合形成聚合物的这段时间。
二、问答题
7. 已知下列四个单体对分别进行自由基聚合,它们的竞聚率如下:①苯乙烯
酐②偏二氯乙烯甲基丙烯酸甲酯
④乙酸乙烯酯
哪一对单体对存在恒比共聚点?试求恒比共聚点的共聚物组成
之比恒。
【答案】(1)①的共聚物组成曲线为一条对角线;
②的曲线为
线附近先下后上的S 形曲线,曲线与对角线的交点是恒比点。
(2)③和④存在恒比共聚点。对于③,
同理,对于④,得
8. 试讨论二元共聚物组成微分方程的适用范围。
【答案】二元共聚物组成的微分方程是
该方程是在以下假设条件下推导出来的:
(1)活性链的活性与链长无关;
(2)活性链的活性仅决定于末端单元结构;
(3)聚合反应为不可逆;
(4)共聚物聚合度很大,引发和终止对共聚物组成无影响;
(5)两种活性链端相互转变的速率相等。
满足以上假设条件的二元共聚反应可用上述共聚物组成微分方程计算投料组成和瞬间形成的共聚物组成之间的关系。除自由基聚合外,如果阴离子或阳离子共聚反应也按照推导该方程时所
,则上述共聚物组成微分方程对假设的反应机理进行,即体系中只有两种活性种(不是多活性种)
这类共聚亦适用。但是,对于有解聚的二元共聚、有前末端效应的二元共聚以及多活性种的二元共聚,该方程是不适用的。
第 3 页,共 39 页 顺丁烯二酸
③乙烯试简要回答,(1)根据上述单体对的竞聚率,粗略地画出四个单体对的共聚组成曲线;(2)并计算在该点时两单体对分子的一条水平横线;③的曲线为在对角线附近先上后下的反S 形曲线,曲线与对角线的交点是恒比点;④的曲线为在对角
应该强调指出的是,这个方程仅反映了单体组成与瞬间形成的共聚物组成之间的关系。通常所说的本方程仅适用于低转化率就是指这个含义。这是因为两单体的竞聚率不同,随着共聚反应的进行,单体配料比不断发生变化,只有低转化率时所得的共聚物组成才近似与起始投料组成相对应。高转化率时,未反应单体组成与瞬间共聚物组成之间的关系也可以用这个方程来计算,但需用积分式。
9. 何谓离子交换树脂?主要有几种类型?如何制备强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂?
【答案】(1)离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。
(2)离子交换树脂有强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型四种类型;
(3)合成离子交换树脂首先用苯乙烯和少量对二烯基苯采用悬浮共聚合,合成轻度交联的体
,再利用聚合物的化学反应制备强酸型或强碱型离子交换树脂。 型无规聚苯乙烯(母体)
10.链转移反应对支链的形成有何影响?聚乙烯的长支链、短支链以及聚氯乙烯的支链是如何形成的?
【答案】自由基向大分子转移的结果,是在大分子链上形成活性点,引发单体增长,形成支链,这样由分子间转移而形成的支链一般较长。而分子内的转移而形成的支链一般较短。
分子间转移反应生成长支链如下式:
高压聚乙烯除含少量长支链外,还有乙基、丁基短支链,是分子内转移的结果。如下式:
丁基支链是自由基端基夺取第五个亚甲基上的氢,“回咬”转移而成。乙基端基则是加上一单体分子后作第二次内转移而产生。聚乙烯支链数可以高达30支链/500单元。
聚氯乙烯也是容易链转移的大分子,转移反应生成长支链如下式:
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