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2017年长春工业大学化学工程学院821高分子化学考研强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 三大合成材料

【答案】三大合成材料是在合成的高分子材料中,那些最重要的、最常见的高分子材料如塑料、合成纤维和合成橡胶。

2. 共聚合和共聚物

【答案】共聚合是两种或两种以上单体混合物,经引发聚合后,形成的聚合物其大分子链中,含有两种或两种以上单体单元的聚合过程。共聚物是大分子链中含有两种或两种以上单体单元的聚合物。

3. 合成高聚物

【答案】合成高聚物是指单体经聚合反应合成的高分子化合物。

4. 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。

5. 竞聚率

【答案】竞聚率是单体均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数的

它表征两单体的相对活性,r 值越大该单体越活泼;根据r 值,可判断两

单体能否共聚和共聚类型,例如示不能自聚。

6. 链引发反应 基的反应。

7. 高分子材料

【答案】高分子材料是以高分子化合物为基材,加入适当助剂,经过混炼(或塑炼)所制成的能够进行成型加工的材料。.

8. 配位聚合和插入聚合

【答案】配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式物。随后单体分子插入过渡金属

的配位络合

键中增长形成大分子的过程。这种聚合本质上是单

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表示自聚倾向比共聚大;

为嵌段共聚。

表示共聚倾向大于自聚;r=0表

为理想共聚

【答案】链引发反应是指引发剂分解形成初级自由基,初级自由基与单体加成形成单体自由

体对增长链

9. 环氧值

键的插入反应,所以又常称插入聚合

【答案】环氧值是指每100克环氧树脂中含有的环氧基的当量数。单位为[当量/100克]。

10.胶束成核与均相成核

【答案】(1)胶束成核是指经典乳液聚合体系选用水溶性引发剂,在水中分解成初级自由基,引发溶于水的微量单体,在水相中增长成短链自由基,难溶于水的单体其短链自由基只增长少数,就被沉析出来,与初级自由基一起被増溶胶束捕捉,引发其中的单体聚合而成核的过单元(<4)程。

,由于静电作用而(2)均相成核是指在过饱和溶液,组成沉淀物质的离子(又称构晶离子)

缔合,自发的形成晶核的过程。一般而言,均相成核的能力(形成晶核的数目)是随着溶液过饱和程度的増大而増大的。

二、问答题

11.已知下列四个单体对分别进行自由基聚合,它们的竞聚率如下:①苯乙烯酐

②偏二氯乙烯

甲基丙烯酸甲酯

④乙酸乙烯酯

哪一对单体对存在恒比共聚点?试求恒比共聚点的共聚物组成之比

恒。

的一条水平横线;③的

③乙烯

并计算在该点时两单体对分子

顺丁烯二酸

试简要回答,(1)根据上述单体对的竞聚率,粗略地画出四个单体对的共聚组成曲线;(2)

【答案】(1)①的共聚物组成曲线为一条对角线;②的曲线为线附近先下后上的S 形曲线,曲线与对角线的交点是恒比点。

(2)③和④存在恒比共聚点。对于③,

同理,对于④,得

12.简述配位聚合反应的主要特征及配位聚合术语的由来。

【答案】配位聚合的主要特征是:

(1)单体(如丙烯)首先在嗜电性金属上配位形成(2)反应大都是阴离子性质的; (3)非均相引发剂常显示高活性;

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曲线为在对角线附近先上后下的反S 形曲线,曲线与对角线的交点是恒比点;④的曲线为在对角

配合物;

(4)反应时是单体和增长链形成四元环过渡态,随后插入且大都是

和増长的烷基链键合;

(5)反离子和非均相表面对形成立构规整结构起着重要作用。

键中。插入时为顺式加成,

这些反应特征均有别于典型的自由基、阴离子、阳离子聚合反应。 配位聚合概念最早是当时认为是在

在解释

聚合(用

引发剂)机理时提出的。尽管

上需有空位,但他

键间插入增长,而且也未明确指明过渡金属原子

提出配位聚合概念还是划时代的重要贡献。这些概念至今仍在沿用。

13.推导自由基聚合速率方程时做了哪些基本假定?简要说明其内容。写出自由基聚合动力学方程,并说明其适用条件。

【答案】假定1官能团等活性理论的假定:链自由基的活性与链长基本无关。因此,各步增长反应速率常数相等,可用一个增长速率常数表示。

假定2稳态的假定:自由基聚合进行了一段时间以后,自由基的浓度保持不变,亦即自由基的生成速率(引发速率

由此可得

假定3大分子链很长的假定:用单体的消耗速率表示聚合的总速率,同时认为大分子链很长,用于引发消耗的单体远小于用于増长消耗的单体,亦即

因为

所以

于是,聚合总速率就等于链増长速率,即或者

引发剂引发的自由基聚合速率方程为

式①、式②和式④都为自由基聚合速率方程。式①为自由基聚合速率方程一般表达式;式②为自由基聚合速率普适方程,它表达了聚合速率和引发速度的普遍关系;式③为引发剂引发的引发速率方程;式④为引发剂引发的自由基聚合速率方程。

自由基聚合速率方程适用条件:双基终止和低转化率(小于10%)。

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,即

等于自由基的消失速率(终止速率)