2018年郑州大学联合培养单位河南工程学院963高分子化学与高分子物理之高分子化学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、填空题
1. 氯乙烯自由聚合时,聚合速率用_____调节,而聚合物的相对分子质量用_____控制。
【答案】引发剂用量;聚合温度
2. 合成聚酰胺的缩聚反应平衡常数比合成聚酯的缩聚反应平衡常数大,在合成相同聚合度的聚合物时,体系中允许水分含量前者比后者_____。
【答案】大
3. 逐步聚合包括和两类_____和_____。
【答案】缩聚;逐步加成聚合
4. 表征聚合物相对分子质量的物理量有_____和_____。
【答案】动力学链长;平均聚合度
5. 聚合物的化学反应中,聚合度变小的化学反应有_____、_____、_____和_____四类。
【答案】化学降解;机械降解;热降解;聚合物的老化
6. 在进行自由基聚合反应动力学研究时作了_____、_____和_____即三个基本假设。
【答案】等活性;稳态处理;长链假设(聚合度很大);用于引发单体远少于増长消耗的单体
7.
已知
【答案】的大于_____的
两单体的活性是_____大于_____; 两单体分别均聚,_____的
8. 引发剂引发自由基聚合初期的聚合速率方程为_____。如果速率与单体浓度的一次成正比,表明_____,
与引发剂的浓度次方成正比,表明_____。要提高自由基聚合的聚合物的相对分子质量,可采用(升高或降低)聚合温度,_____(提高或降低)引发剂浓度的方法。
【答案】
双基终止;降低;降低
第 2 页,共 36 页 单体自由基形成速率很快,对引发速率无甚影响;
9. 聚合物的三次结构有_____和_____两种。
【答案】无定型聚合物;结晶聚合物
10.聚合反应按聚合机理分为_____和_____, 按单体和聚合物的组成和结构的差异分为_____和_____。
【答案】逐步聚合连锁聚合缩聚反应加聚反应
【解析】根据单体和聚合物的组成和结构上发生的变化,可将聚合反应分为加聚反应和缩聚反应两大类。根据聚合反应机理和动力学,将聚合反应分成连锁反应和逐步聚合两大类。单体加成而聚合起来的反应称做加聚反应,根据反应活性中心不同,又可分为自由基加聚反应和离子型加聚反应两种。
二、问答题
11.试举例(4例或5例)说明线型聚合物和体型聚合物在构象和性能方面的特点。
【答案】(1)线型聚合物:线型聚合物没有支链,可能是锯齿型、无规线团、折叠链或螺旋链。其加热时可熔融,加入溶剂时可溶解。线型聚合物如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、尼龙、涤纶、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物等。
(2)体型聚合物:体型聚合物可能是星型、支链型、梳型、梯型或交联大分子。其加热时不能熔融,加入溶剂时不能溶解。体型聚合物如酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂和聚氨酯等。
12.写出苯醌在自由基聚合反应中起阻聚作用的有关反应方程。其各步分别属于哪一类自由基反应。
【答案】
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13.在自由基聚合反应中,调节聚合物相对分子质量的措施有哪些?试以氯乙烯悬浮聚合、苯乙烯本体聚合、醋酸乙烯溶液聚合和丁二烯乳液聚合中相对分子质量调节方法为例来阐述和讨论。
【答案】自由基聚合体系聚合物的平均聚合度倒数方程为
不同的聚合体系,平均聚合度倒数方程有所不同。
(1)氯乙烯悬浮聚合:氯乙烯自由基聚合,
向单体转移常数
约在数量级,向单体转移速率远远超过正常的动力学终止速率(偶合终止和歧化终止),氯乙烯悬浮聚合没有溶剂,没有向溶剂的转移,向引发剂转移可忽略不计,向大分子转移也可忽略不计,因此,聚氯乙烯(PVC )
的平均聚合度的倒数由所决定。
即氯乙烯悬浮聚合时,平均聚合度方程由下式表示,即
的大小仅决定于聚合温度,因此,在氯乙烯悬浮聚合中依靠改变聚合温度来调节PVC 的相对分子质量。
(2)苯乙烯本体聚合:
苯乙烯在
应温度和引发剂用量来决定,即
降低聚合温度、减少引发剂用量,可提高聚苯乙烯相对分子质量。
苯乙烯在KXTC 以上进行本体聚合也可以是热聚合。温度较高时歧化终止和向单体转移所占比例会加大,此时调节聚苯乙烯相对分子质量的主要手段是调节聚合温度。
(3)醋酸乙烯溶液聚合:
醋酸乙烯链自由基活泼,可以发生多种转移反应。平均聚合度倒数方程为
在醋酸乙烯溶液聚合中,除了用改变聚合温度和引发剂浓度来调节聚醋酸乙烯(PVAc )的相对分子质量外,溶剂种类的选择和溶剂的用量也是调节PVAc 的相对分子质量的重要手段。
(4)丁二烯乳液聚合:
在理想乳液聚合体系中聚合物的平均聚合度有如下关系,即
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以下进行本体聚合多采用引发剂引发。链终止为偶合终止,向单体转移和向引发剂转移仅占次要地位。聚苯乙烯(PS )的相对分子质量主要由聚合反
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