2017年陕西科技大学陕西科技大学847有机与高分子材料(同等学力加试)之高分子化学考研复试核心题库
● 摘要
一、问答题
1. 活泼单体苯乙烯和不活泼单体醋酸乙烯酯分别在苯和异丙苯中进行其他条件完全相同的自由基溶液聚合,试从单体、溶剂和自由基的活性比较所合成的四种聚合物的相对分子质量大小,并简要解释原因。
【答案】
表
综上所述:分子量大小排布:
2. 试举例说明两种单体进行理想共聚、恒比共聚和交替共聚的必要条件。
【答案】(1)当例如,
丁二烯
或
(2)当例如,苯乙烯(3)当
马来酸酐
3. 使用
【答案】由于
和苯乙烯
时可进行理想共聚。此时和苯乙烯
四氟乙烯
活性链对单体无选择性。
极端情况
此时
的共聚即属此类
和三氟氯乙烯
的共聚属于此类。
时可进行有恒比点的共聚,此时
和丙烯腈
或
的共聚即属此类。 时发生交替共聚,此时的共聚近似属于此类。
引发剂时,需采取哪些必要的措施才能保证实验成功? 用什么方法除去残存的
引发剂遇到
等会发生剧烈反应,所以聚合需在高纯
保
引发剂?怎样分离和鉴定全同聚丙烯?
护下进行,所需试剂和聚合容器均需净化、干燥、除去空气并在密封条件下聚合,溶剂不能含活泼氢等有害杂质。残存的引发剂可通过加水、醇或螯合剂脱除,然后进行干燥。
全同聚丙烯可用沸腾庚烷萃取法分离和鉴定。其他鉴定方法还有光谱法(红外光谱或核磁共振谱)、熔点、密度等物理方法。
4. 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。
5. 顺丁烯二酸酐和1,2-二苯乙烯都不能均聚,因为空间障碍太大。但这两个单体却能交替共聚
为什么能共聚?
【答案】由于极性效应超过空间障碍的作用。
6. 将下列单体和引发剂进行匹配,说明引发剂对应的聚合反应类型。
单体:
引发剂:【答案】
和
属自由基聚合,
属阴离子聚合,
属阳离子聚合。
二、计算题
7. 将苯乙烯在60°C 下分别进行悬浮聚合和乳液聚合,单体浓度
个自由基
平均数
【答案】悬浮聚合中有: 题给引发速率
个自由基
即相当于自由基的密度,故引发反应速率
终止方式为偶合终止,
每毫升乳液中含有乳胶粒子
测得引发速率
个,每个乳胶粒中的自由基
假设终止方式为偶台终止,且两个反应体系的所有速率常数
相同。通过计算,定量比较聚合反应速率和聚合度的大小。
乳液聚合:
悬浮聚合
乳液聚合
=
悬浮聚合
乳液聚合
8. 在一溶液聚合体系中,某单体浓度
进行自由基聚合。已知
引发剂半衰期
(1)求初期聚合速率(2)求初期动力学链长
即
(2)求初期动力学链长
(3)当转化率达
时所需的时间:高转化率时用积分方程式,即
某过氧化物引发剂浓度
(3)当转化率达50%时所需的时间? 【答案】(1)求初期聚合速率