2018年南京林业大学化学工程学院821高分子化学基础考研核心题库
● 摘要
一、名词解释
1. 平均官能度
【答案】平均官能度是指有两种或两种以上单体参加的混缩聚或共缩聚反应中在达到凝胶点以前的线形缩聚阶段,反应体系中实际能够参加反应的官能团数与单体总物质的量之比。体系的平均官能度对缩聚产物的结构影响很大。f=l时,仅能形成低分子物而不能形成聚合物;f=2时,原则上仅能形成线型聚合物;f 大于2时,则可能形成支链型或体型聚合物。大分子链的交联程度随平均官能度的増加而增加。
2.
向单体转移常数
【答案】
向单体转移常数是链自由基向单体转移反应的速率常数
的比值,
即
3.
和
平均每一分子中的结构单元数称为对均
【答案】
平均每一分子中的重复单元数称为
缩聚
对混缩聚 ,表征链自由基向单体转移的难易程度。 与链增长反应速率常数
4. 聚合物的侧链断裂
【答案】聚合物的侧链断裂是指聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯加热时易着色,起初变黄,然后变棕,最后变为暗棕或黑色,同时有氯化氢放出的热降解过程,这一过程是链锁反应,连续脱氯化氢的结果使分子链形成大π键或交联。
5. 反应程度和转化率
【答案】反应程度指反应了的官能团数与起始官能团数之比。转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比。
6. 塑料
【答案】塑料是以高分子化合物为基材,填加助剂(如增塑剂、润滑剂、填料和抗氧剂等),经混炼、造粒所制成的可以进行塑性加工的高分子材料。
二、问答题
7. 试从单体、引发剂、活性中心、阻聚剂、聚合机理、聚合温度、溶剂(和水)的影响、聚合方法等方面比较自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合的异同点。
【答案】从机理看,自由基聚合与阳离子聚合及阴离子聚合都属于链式聚合反应,但由于增长反应的活性中心的性质不同,所以三种聚合反应在多方面都表现出很大的差异。现将它们的异同点归纳如表:
表
8. 高分子链的形状有几种?它们的物理、化学性质有何不同?
【答案】(1)高分子链的形状主要有直线形、支链形和网状体形三种,其次还有星形、梳形、梯形等(它们可视为支链形或体形的特例)。
(2)物理、化学性质的不同:
直线形和支链形高分子靠范德华力(无定形或结晶)聚集在一起,分子间力较弱。宏观物理
性质表现为密度小、强度低。聚合物具有热塑性,加热可熔化,在溶剂中可溶解。其中支链形高分子由于支链的存在使分子间距离较直线形的大,故各项指标如结晶度、密度、强度等比直线形的低,而溶解性能更好,其中对结晶度的影响最为显著。
网状体形高分子分子链间形成化学键,其硬度、力学强度大为提高。其中交联程度低的具有軔性和弹性,加热可软化但不熔融,在溶剂中可溶胀但不溶解。交联程度高的,加热不软化,在溶剂中不溶解。
9.
全同聚丙烯多采用齡衆聚合(
溶液聚合[
聚合体系是
加速效应?为什么?
【答案】在自由基聚合中,大都为双基终止(偶合或歧化)。由于体系黏度增大或聚合物析出,常导致下降,而变化却不大。这是导致自动加速的主要原因。丙烯的淤浆聚合有些像沉淀聚合,而顺丁胶的合成是均相溶液聚合,尽管它们有聚合物析出或是黏度增大,但由于它们都是单基终止(链转移终止),故不会出现自动加速效应。
10.什么是老化? 聚合物老化的原因有哪些? 聚合物如何防老化?
【答案】聚合物在使用过程中,受空气、水、光等大气条件和物理、化学因素综合的影响,引起不希望的化学变化,使性能逐渐变坏的现象统称为老化。
老化过程的主要反应也是降解,有时也可能伴有交联。聚合物老化后降解为较低相对分子质量产物时则龟裂变黏;聚合物老化后分子间发生交联时则发脆变硬。
导致老化的原因包括物理和化学因素,主要是热、机械力、超声波、光、氧、水(潮气)、化学试剂及微生物等许多因素的综合作用。
聚合物防老化的方法有:
(1)从结构上合成更为稳定的聚合物。易于降解的一些结构的例子是:
(2)添加助剂,如橡胶加防老剂,塑料加抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂等。
11.自由基聚合中由于单体转化率的提高产生凝胶化现象。体型缩聚中由于反应程度的不断升高也伴随着凝胶化现象的出现。试解释该现象出现的原因。
【答案】自由基聚合中随着转化率的提高,体系的粘度升高,链自由基相互缠结,链自由基的扩散、链段重排受到了抑制,自由基所在的活性链端基难以相互靠近甚至被包埋,双基终止困难,使链终止速率常数下降,自由基寿命延长。体系粘度变化对链自由基的平移扩散和链段重排影响较大,但对单体小分子的扩散运动几乎没有影响,链增长速率常数变化较小,综合速率常数升高,因而聚合速率提高。体型缩聚中的凝胶化现象是由于聚合过程中生成了交联网状结构的凝胶状体型大分子,使体系的粘度增加。
),顺丁橡胶常采用均相(或微非均相)进行生产。这两种聚合会不会产生自动