2017年东华大学材料科学与工程学院818高分子物理及化学考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 缩聚反应
【答案】缩聚反应是含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应,缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应。
2. 引发效率
【答案】引发效率是指引发剂分解后,用来引发单体聚合的这部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分数。另一部分引发剂则因诱导分解和笼蔽效应而损耗。
3. 重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度
【答案】(1)重复单元(又称重复结构单元或链节)是指聚合物中化学组成相同的最小单位。(2)结构单元是指构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位。
(3)单体单元是指聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元。 (4)单体是指带有某种官能团、并具聚合能力的低分子化合物,或能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物。
(5)聚合度是高分子链中重复单元的重复次数。
4. 环缩醛
【答案】环缩醛是在环中含有
5. 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。
6. 合成橡胶
【答案】合成橡胶是以高分子化合物为基材,填加助剂(如硫化剂、硫化促进剂、填料和抗,经塑炼所制成的具有高弹性的高分子材料。 氧剂等)
7. 配位聚合
【答案】配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式(合本质上是单体对增长链Mt-R 键的插入反应,所以又称为插入聚合。
8. 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
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基团的环状化合物。
)的配位
络合物,随后单体分子插入过渡金属(Mt )—碳(C )链中增长形成大分子的聚合过程。这种聚
不能再引发单体的低活性自由基,使聚合速率为0的作用。
二、问答题
9. 已知在苯乙烯单体中加入少量乙醇进行聚合时,所得聚苯乙烯的相对分子质量比一般本体聚合要低。但当乙醇量增加到一定程度后,所得到的聚苯乙烯的相对分子质量要比相应条件下本体聚合要高,试解释之。
【答案】加少量乙醇时,聚合体系仍为均相,但是由于乙醇的链转移作用会使其相对分子质量下降;当乙醇量增加到一定比例后,聚合体系变为非均相沉淀聚合此时由于增长自由基被包埋会出现明显的自动加速现象,从而造成产物的相对分子质量反而比本体聚合的高。
10.利用热降解回收有机玻璃边角料时,若该边角料中混有杂质,则使的产率降低,质量变差,试用化学反应式说明其原因。
【答案】因为
杂质在加热时会脱出
与甲基丙烯酸甲酯按下式进行加成反应,因
而降低了甲基丙烯酸甲酯的产率,并影响产品质量。
11.立构规整聚丁二烯有几种?它们分别由何种催化剂合成?
【答案】有四种即顺
式
(可用
(可
采用
,催化剂)间同
系或
系
,反式催化剂)(可用
系或
和全同
系催化剂)合成。
12.何谓相对分子质量的多分散性?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)聚合物是相对分子质量不等的同系物的混合物,其相对分子质量或聚合度是一平均值。这种相对分子质量的不均一性称为相对分子质量的多分散性。
(2)多分散性的表示:
相对分子质量多分散性可以用重均分子量和数均分子量的比值来表示。这一比值称为多分
散指数,其符号为HI 。即. 量的多分散程度越大。
相对分子质量多分散性更确切的表示方法可用相对分子质量分布曲线表示。以相对分子质
量为横坐标,以所含各种分子的质量或数量百分数为纵坐标,即得相对分子质量的质量或数量分布曲线。相对分子质量分布的宽窄将直接影响聚合物的加工和物理性能。
(3)聚合物相对分子质量多分散性产生的原因主要由聚合物形成过程的统计特性所决定。
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分子量均一的聚合物其HI 为1。HI 越大则聚合物相对分子质
13.引发二烯烃聚合,为什么说它是阴离子聚合?又属于配位聚合范畴? 【答案】
引发二烯烃(如丁二烯)聚合时,由于是
进攻单体的
并形成增长
离子,
引发丁二烯聚合,由于引发和链增长的每
链增长过程均按阴离子进行,故常称阴离子聚合;一步都是丁二烯首先与反离子
配位,并由配位方式决定形成何种立构规整结构的聚丁二烯,所
以也属于配位聚合范畴。
14.试讨论自由基聚合反应中温度对聚合反应速率的影响。
【答案】在自由基聚合反应中,温度对聚合反应速率的影响是通过温度对体现的。
根据
如
分别为
则
稳态下自由基聚合的速率方程为
总速率常数
对热分解型引发剂
为
在这种情况下,温度每升高对氧化还原引发剂,
由于
小。
对光聚合或辐射聚合,因为无引发剂所以影响更小。
对存在自动加速的聚合反应,其自动加速程度和温度有关。这时温度对反应速度的影响比较复杂。
此时反应温度对反应速度的
为
表观总活化能
故E
约为
聚合速率约増加2〜3倍。
此时温度对反应速率的影响较
的影响来
三、计算题
15.要合成分子链中有以下特征基团的聚合物,应选用哪类单体,并通过何种反应聚合而成?
(1)(2)(3)(4)共缩聚均可。
(2)用二异氰酸酯和二元醇经聚加成反应。
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【答案】(1)用氨基酸或内酰胺进行均缩聚或开环聚合,或用二元胺和二元酸进行混缩聚或
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