2017年湖北大学材料科学与工程学院816高分子化学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1. 平衡缩聚
【答案】平衡缩聚是缩聚反应进行一段时间后,正反应的速率与逆反应的速率相等,反应达,用K 到平衡,平衡时生成物的浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比是个常数(称为平稳常数)表示。
2. 高分子效应、硫化反应、无规断链反应、自降解型高分子、绿色高分子
【答案】(1)高分子效应:聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响称为高分子效应。这个效应是由高分子链节之间的不可忽略的相互作用引起的。
(2)硫化反应:含有双键的弹性体在商业上多用硫或含硫有机化合物交联,因此橡胶工艺中硫化和交联是同义词。
(3)无规断链反应:有的聚合物(如聚乙烯)受热时,主链任何处都可能断裂,相对分子质量迅速下降,但单体产率很低,称为无规断链反应。
(4)自降解型高分子:分为生物降解和光降解两类。前者易被自然界中的微生物或动植物体内的酶分解或代谢,后者能被光(主要是紫外光)分解,是环境友好材料。
(5)绿色高分子:包括高分子本身与如何应用及处理两个方面,具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用,前者是指高分子合成的无害化以及对环境的友好,后者是指可降解高分子材料的合成与应用以及环境稳定高分子材料的回收与循环使用。
3. 悬浮聚合
【答案】悬浮聚合是单体小液滴悬浮在水中的聚合方法,悬浮聚合体系一般由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四个基本组分构成。
4. 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
;
虽比溶剂的链转移常数
5. 聚合反应
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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
大,
因引发剂浓度
与自由基种类、温度、溶剂的结构等因素有关。
,简称聚合。 【答案】聚合反应是指由单体合成高分子化合物的过程(化学反应)
6. 界面聚合
【答案】界面聚合是指将两种互相作用而生成高聚物的单体分别溶于两种互不相溶的液体(通常是水和有机溶剂)中,形成水相和有机相,当两相接触时,在界面处发生聚合而生成高聚物的一种聚合方法。界面缩聚限用活性高的单体,室温下就能聚合。界面缩聚属于扩散控制,应有足够的搅拌强度,保证单体及时传递。
二、问答题
7. 在自由基聚合反应中,何种条件下会出现反应自动加速现象。试讨论其产生的原因以及促使其产生和抑制的方法。
【答案】(1)自动加速现象的条件:
①本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。造成自动加速现象的原因是随着反应的进行,体系黏度渐增或溶解性能变差,造成变小,活性链寿命延长,体系活性链浓度增大。
②在非均相本体聚合和沉淀聚合中,由于活性链端被包埋,链终止反应速度大大下降,也会出现明显的自动加速现象。
③在某些聚合反应中,由于模板效应或氢键作用导致kp 增大,亦会出现反应自动加速。 (2)自动加速现象产生的原因及促使其产生和抑制的方法:反应的自动加速大多由于体系中单位时间内引发的链和动力学终止的链的数目不等造成活性链浓度不断增大所致。若能调节引发剂的种类和用量,使引发产生新链的速度亦随转化率增加而递减,则可抑制反应自动加速。此外,选用良溶剂、加大溶剂用量、提高聚合温度或适当降低聚合物的相对分子质量等,都会减轻反应自动加速程度。反之,则可使自动加速现象提前发生。例如在甲基丙烯酸甲酯本体聚合时添加少量聚甲基丙烯酸甲酯,由于聚合物溶于单体,提高了聚合体系的黏度,导致自动加速现象提高发生,从而可缩短聚合时间。
8. 什么是氧化一还原引发剂? 写出自由基的反应。
【答案】(1)氧化-还原引发剂是指由组成它的氧化剂和还原剂之间发生氧化还原反应而产生能引发的自由基的一类引发剂,这类引发剂称为氧化-还原体系。该类引发剂特点是活化能较低,可在低温下引发聚合,而有较快的聚合速率。包括水溶性引发剂和油溶性引发剂。
(2)
9. 写出由下列各组单体生成聚合物的名称,并分别指出构成各种聚合物的重复单元和结构单元。假设各种聚合物的聚合度为1000, 试计算它们的相对分子质量。
(1)(3)
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异丙苯过氧化氢的氧化-还原反应产生初级
(4)
【答案】(1)聚乙烯基甲醚,
重复单元和结构单元都是
(2)聚-羟基己酸,重复单元和结构单元都是(3)尼龙
重复单元相对分子质量:
(4)聚氧化丙烯,重复单元和结构单元都是(5)聚-甲基苯乙烯,重复单元和结构单元都是(6)聚己内酯,重复单元和结构单元都是
相对分子质量
相对分子质量
相对分子质量
相对分子质量
相对分子质量
和
结构单元
10.嵌段聚合物、梳型聚合物、星型聚合物都可归属为接枝聚合物。从方法学角度分析,其制备方法是哪三种?
【答案】嵌段共聚物采用阴离子聚合方法;梳型共聚物采用收敛法、发散法、大分子引发剂法、偶联法;星型共聚物采用大单体法。
11.用作引发剂,水为共引发剂,使异丁烯在一定条件下于苯中进行阳离子聚合时,实验的聚合速率方程为
聚合度方程。在什么条件下聚合速率可为:(1)对(3)对
链引发:
为二级反应。
【答案】聚合过程基元反应为
如果链终止是通过活性中心的重排进行的,并
为一级反应;(2)对
为零级反应;
产生不饱和端基聚合物和引发剂-共引发剂络合物,试写出这个聚合过程的基元反应、聚合速率和
链增长:
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