2017年西南林业大学材料工程学院824高分子化学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、选择题
1. 顺丁烯二酸酐单独自由基聚合时活性小的理由是( )。
A. 自由基的分解
B. 环状单体空间位阻大
C. 向单体转移的速度大,生成的自由基稳定
【答案】B
2. 阳离子聚合最主要的链终止方式是( )。
A. 向反离子转移
B. 向单体转移
C. 自发终止
【答案】B
3. 甲基丙烯酸甲酯分别在苯、甲苯、四氢呋喃、硝基苯中用萘钠引发聚合,在其中聚合速率最大的溶剂是:( )。
A. 苯;
B. 甲苯;
C. 四氢呋喃;
D. 硝基苯。
【答案】C
【解析】使用萘钠引发聚合,属于阴离子聚合,当溶剂采用四氢呋喃时聚合速率是最大的,因为萘钠溶于四氢呋喃中,形成萘钠自由基-阴离子,溶剂四氢呋喃中氧原子上的未共用电子对与钠离子结合形成络合阳离子,使萘钠结合疏松,更有利于萘自由基-阴离子的引发。
4. 聚合度变大的化学反应是( )。
B. 纤维素硝化
D. 离子交换树脂的制备
【答案】C
5. 下列各组聚合物,都能用过氧化物作为交联剂的是:( )。
A. 天然橡胶、聚甲基硅氧烷、主链含双键的乙丙三元胶;
B. 天然橡胶、主链含双键的乙丙三元胶、聚乙烯涂层;
C. 聚甲基硅氧烷、主链含双键的乙丙三元胶、聚乙烯涂层;
D. 聚乙烯涂层、乙丙二元胶、聚甲基硅氧烷
【答案】D
【解析】Lewis 酸络合物所提供的质子直接引发四氢呋喃开环的速率较慢,加少量的环氧乙烷作为活化剂,既能提高反应速率又不降低聚合度。
6. (多选)阴离子聚合的单体( )。
【答案】AB
7. 下列化合物中用作自由基乳液聚合引r 发剂的是( )。
A. 路易斯酸
B.AIBN
C.BPO
D. 过硫酸钾
【答案】C
【解析】乳液聚合需要水溶性引发剂。A 项是阳离子聚合的引发剂,不属于自由基聚合的引发剂选用范围;B 项AIBN 是自由基聚合的油溶性引发剂;D 项过硫酸钾只属于氧化剂组分,还需要还原剂组分组成氧化-还原体系才能引发自由基聚合。
8. 不属于乳液聚合基本组分的是( )。
A. 乳化剂
B. 单体
C. 引发剂
D. 溶剂
【答案】D
【解析】乳液聚合配方的主要成分有:单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂,不需要溶剂。溶液聚合配方的主要成分有:单体、引发剂、溶剂。
9. 许多阴离子聚合反应都比相应自由基聚合有较快的聚合速率,主要是因为( )。
A. 阴离子聚合的值大于自由基聚合的,值
B. 阴离子聚合活性种的浓度大于自由基活性种的浓度
C. 阴离子聚合的值和活性种的浓度都大于自由基聚合的值和活性种的浓度
D. 阴离子聚合没有双基终止
E.B 和D 两者兼有
【答案】E
二、问答题
10.写出自由基聚合微观动力学方程的推导步骤,并详细说明在推导过程中所做的重要假设。说明聚合速率与引发剂、单体浓度的关系。
【答案】假定一:等活性假定,即链自由基的活性与链长无关,解决了增长速率方程
:
假定二:聚合度很大,引发消耗的单体忽略不计,单体消耗在增长阶段,自由基聚合速率等于增长速率,解决了自由基聚合反应速率用增长速率表示。
假定三:稳态假定,聚合反应初期,自由基的生成速率等于自由基的消失速率,自由基浓度不变,解决了自由基浓度的表达式。
由假定三,根据具体的引发方式和终止方式,求出自由基的浓度
将自由基浓度带入增长速率方程得到自由基聚合反应速率方程:
增加引发剂浓度的方法来提高聚合速率,结果往往使聚合度下降。引发剂浓度越大,则所得的分子量越小。增加单体浓度,有助于提高聚合度,降低聚合反应速率。
11.试述聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯四种通用聚合物热解的特点和差别。
【答案】聚甲基丙烯酸酯进行热解反应时发生自由基机理的解聚反应,产物几乎都是单体。聚苯乙烯和聚乙烯进行热解反应时发生无规降解,主要产物为不同聚合度的低聚物,聚乙烯的单体产率小于聚苯乙烯的单体产率则可达聚氯乙烯进行热解反应时首先脱生成分子主链中带烯丙基氯的聚合物;长期热解则进一步发生环化交联甚至碳化反应。
12.试推导平均聚合度倒数方程式
【答案】由平均聚合度定义可知,平均聚合度可由增长速率与终止速率(包括偶合终止、歧化终止和链转移终止)的比值求得
链转移终止使链自由基提早终止,使聚合物相对分子质量降低,因此在讨论聚合物的相对分子质量时,必须考虑链转移反应对聚合物相对分子质量(或平均聚合度)的影响。
(1)向单体转移
相应的速率方程为
再由假定二和假定一,
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