2017年太原理工大学化学化工学院802高分子化学(含高分子物理)考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、计算题
1. 分析线型平衡缩聚反应的各种副反应对产物相对分子质量及其分布的影响。
【答案】链裂解使相对分子质量降低;链交换不改变相对分子质量,但可以使分散度降低;环化反应使聚合反应难于进行,使相对分子质量降低;官能团分解反应使聚合反应难于进行,使相对分子质量降低。
2. 苯乙烯用过氧化苯甲酰为引发剂聚合时,
其链引发、链增长、链终止活化能分别为
试计算聚合温度由
质量的变化。如改为光引发聚合,其结果又如何?
【答案】根据
所以
的聚合速率约为
时的
倍。
升至
时,聚合反应速率和产物相对分子
根据无链转移时
所以
为
时的相对分子质量约为
时的0.675倍。 反应速率
和平均聚合度\
的关系式中表观总活化能E 均
提高到
可见,聚合温度由
提高到
聚合速率和平均分子量皆为
时的1.36倍。
如改为光敏引发聚合,
由于
相对分子质量变化情况与聚合速率变化情况相同。由
3. 推导等物质的量的二元酸与二元醇缩聚在外加酸催化下的反应速率方程,并与引发剂存在下的自由基聚合速率方程进行比较,说明异同点。
【答案】聚酯化反应的速率可以用羧基消失速率表示:
考虑羧基与羟基浓度相同,以
表示,上式可写为
外加酸催化时,反应速率由自催化和酸催化两项组成,上式变为
即反应速率与反应物浓度的二次方成正比。 引发剂存在下的自由基聚合速率方程为
聚合速率与单体浓度的一次方成正比。
4. 采用量比为
【答案】(1)(2)(3)
5. lmol 二元醇、用
有何假定?
【答案】平均官能度
凝胶点
当二元酸的官能团有所以
反应掉时,则
因为
公式计算下列混合物的平均官能度和产生凝胶时的反应程度:(1)等物质的量
无凝胶点;
无凝胶点。
一元醇、2mol 三元醇和4.50mol 二元酸缩聚,计算体系的平均官能度,
反应掉时聚合物的聚合度,计算时
比的苯酐和甘油;(2)苯酐和甘油的物质的量比为1.5:0.98; (3)苯酐、甘油、乙二醇的物质的
法计算体系的凝胶点以及当二元酸的官能团有
计算时假定官能团等活性。缩聚反应的每一步都是一个羧基与一个羟基之间进行的反应。羟
基无论在哪种醇上,其消耗速率与羧基完全相等。
6. 等物质的量的乙二醇和对苯二甲酸于下进行缩聚,其平衡常数
(1)写出该平衡
缩聚反应的反应方程式及所得聚合物的结构单元。(2)当反应在密闭体系中进行,即不除去副产物水,其反应程度和聚合度最高可达多少?(3)若要获得数均聚合度为20的聚合物,体系中的含水量必须控制在多少?举出两种以上的控制方法。
【答案】(1)
所得聚合物结构单元为:(2)已知(3
)根据
根据
得
为体系残留水含量,当
时,
即体系中残留水
含量应控制在0.012。控制方法:高真空;聚合后期,设备操作表面更新,创造较大的扩散界面。
7. 写出合成双酚A 型环氧树脂预聚体及用乙二胺固化的化学反应方程式;欲使15009环氧树脂(环氧值为0.2),用乙二胺为固化剂进行固化,试计算固化剂的用量。
【答案】(1)合成双酚A 型环氧树脂预聚体反应式:
(2)双酚A 型环氧树脂预聚体用乙二胺固化的固化反应方程式:
(3)欲使1500g 环氧树脂(环氧值为0.2)用乙二胺为固化剂进行固化,求固化剂的用量: