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2018年长江大学油气田应用化学819高分子化学及物理考研仿真模拟五套题

  摘要

一、名词解释

1. 链转移常数

【答案】链转移常数是链转移反应速率常数ktr

和链增长反应速率常数移反应与链增长反应的竞争能力。常用C

表示单体的链转移常数一般比较小,

为有实用价值的聚合物

虽比

大,

因引发剂浓度

的比值,代表链转

转移常数表征发生链转移的难易程度。很小,所以对产物分子量影响不大;向

所以向单体的链转移不妨碍合成分子量足够大的具

溶剂的链转移常数与自由基种类、温度、溶剂的结构等因素有关。

2. 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。

3. 高分子材料

【答案】高分子材料是以高分子化合物为基材,加入适当助剂,经过混炼(或塑炼)所制成的能够进行成型加工的材料。.

4. 塑料

【答案】塑料是以高分子化合物为基材,填加助剂(如增塑剂、润滑剂、填料和抗氧剂等),经混炼、造粒所制成的可以进行塑性加工的高分子材料。

5. 结构单元

【答案】结构单元是重复单元中包括的更小的、不能再分的结构单位。

6. 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

二、问答题

7. 若用高能辐射来引发聚合反应,产生自由基的速度仅决定于辐射剂量而与温度无关,辐射生成的自由基活性很高,引发效率厂可接近或等于1。如某单体的聚合反应由高能辐射引发,且单体在聚合中链终止方式是偶合终止、仅有活性链向单体链转移反应存在。试问:

(1)若聚合反应处于稳态,试推导聚合反应速率、数均聚合度和动力学链长的定量关系式。

(2)讨论加速反应同时提高聚合物相对分子质量的各种因素。

(3)要确定在这一聚合反应中,单体转移终止在总终止反应中所占的比例,应测定哪些数据? 【答案】(1)在辐射聚合反应中,产生最初活性链的速率

其中

为剂量率

为常数

分别为单体和溶剂分子的能量产率,

代表每吸收

分别为单体和溶剂的浓度。

能量所引起化学反应的分子数

若不考虑溶剂,则

稳态时

链终止中,除偶合终止外尚有单体转移终止。所以

(2

)由于

的关系式中只有

是随温度而改变的。温度升高

增大,所以温度

升高聚合反应速率与平均聚合度略有上升。如果合速率但会降低乎均聚合度。

(3

)可以通过实验测定

求得

的贡献不大,则增大辐射剂量能提高聚

然后再测定聚合物的平均聚合度,根据这些数据即可

求得单体转移终止在总终止中所占的比例。

8. 如何表示聚合物相对分子质量的多分散性?试分析聚合物相对分子质量多分散性存在的原因?

【答案】(1)相对分子质量的多分散性可以用相对分子质量的分布系数和相对分子质量分布

曲线表示。相对分子质量分布系数以质均相对分子质量和数均相对分子质量的比值示。对于相对分子质量均一的聚合物

来表

比值越大,表示该聚合物试样相对分子质

量分布越宽。相对分子质量分布曲线是将聚合物试样分成若干级分,测定每一级分的相对分子质量,计算每一级分的质量分数,以相对分子质量为横坐标,各级分的质量分数为纵坐标作图,得到的一条曲线。由曲线的陡缓可知聚合物试样的相对分子质量分布情况。若曲线比较陡,两端拖尾比较短,表明该聚合物试样相对分子质量分布比较窄;反之,若曲线比较缓,两端拖尾比较长,表明该聚合物试样相对分子质量分布比较宽。

(2)聚合物相对分子质量多分散性产生的原因是合成聚合物的聚合反应历程比较复杂,聚合物难以提纯。

9. 按照大分子链的微观结构共聚物分几类?它们在结构上有何区别?各如何制备?

【答案】(1)按照大分子链的微观结构共聚物分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物四类。

(2)结构上的区别:

无规共聚物中两种单体单元无规排列共聚物中

两种单体单元严格相间排列;

嵌段共聚物由较长的

连续的单元数不多;交替

链段和另一较长的

链段

构成的共聚物;接枝共聚物主链由一种(或两种)单体单元构成,支链由另一种(或另两种)单体单元构成的共聚物。

(3)制备:无规共聚物、交替共聚物可由自由基共聚合制备;嵌段共聚物可由阴离子聚合制备;接枝共聚物可由聚合物的化学反应制备。

10.由二无共聚物组成微分方程式

推导截距-斜率公式

【答案】

共聚物组成微分方程式

可变为

11.写出以下交联反应的反应方程式:

(1)聚丙烯的辐射交联;(2)氯磺化聚乙烯的硫化。 【答案】(1)属自由基机理。