2018年长春工业大学材料科学高等研究院821高分子物理与化学之高分子化学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 高性能聚合物
【答案】高性能聚合物是指一般具有强氢键和芳杂环,结构规整对称,分子堆砌紧密的聚合物,为半梯形和梯形聚合物。高性能聚合物热稳定性好,熔点高,能在
3. 逐步加成聚合反应
以上长期使用。
【答案】逐步加成聚合反应是形成大分子的方式如同连锁聚合是通过单体反复加成而进行的,而动力学过程如同缩聚那样是随着反应时间的延长聚合物的相对分子质量逐步增大,聚合物的结构酷似缩聚物。
4. 光引发聚合
【答案】光引发聚合是指不加引发剂,烯类单体在光的作用下,形成单体自由基而聚合的过程称,简称光聚合。
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
比
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。为理想共聚
,
6. 向引发剂转移
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
【答案】向引发剂转移是指链自由基夺取引发剂一个取代基,结果链自电基的活性消失变为一个大分子,而引发剂变为自由基,的反应。
二、问答题
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7. 当
【答案】当
时
存在恒比点,此时
等特殊情况下当
时
的函数关系如何? 与无关;
当
时
,
8.
乳液聚合丁苯橡胶有冷(胶)热(胶)之分。试分别列举一种引发剂体系和聚合条件。单体转化率通常控制在60%左右,为什么?聚合时如何调节聚合物颗粒的大小?
【答案】(1)热法丁苯:引发剂为冷法丁苯:引发剂体系为(2
)转化率控制在
左右的主要原因是:
聚合温度为
聚合温度为
①转化率再高,由于丁苯分子链的烯丙基氢发生链转移,产生支化或凝胶,导致质量变劣; ②由于丁二烯的共聚活性远大于苯乙烯,随着转化率的提高,体系中剩余的苯乙烯相对增多,导致结合苯乙烯含量增大,甚至形成长序列苯乙烯嵌段,使橡胶的弹性和力学性能下降;
③转化率
后,由于单体浓度减少导致聚合速率降低。再延长时间提高转化率,致使生产
效率大大降低;同时支化和胶也较严重。
(3)増大聚合物颗粒尺寸的措施有:
①降低乳化剂的用量,但不能低于临界胶束浓度;
②提高单体浓度
,但单体(油相)与水相之比一般不大于1;
③适当降低聚合温度,但一般不能低于引发剂的分解温度(或产生自由基的最低温度); ④添加化学附聚剂(如聚环氧乙烷等)或将胶乳冷冻、或加压附聚均可使胶乳粒粒径增大。
9. 苯乙烯
和氯乙烯
共聚
氯乙烯
故得到的共聚物中
单体单元,即说明单体
和顺丁烯二酸酐
链段比
共聚
试定性讨论这两组共聚合所生成的共聚物中,两单体单元的排列方式。
【答案】
(1
)因为连接的长链上有
1〜2个
(2)
链段长,
在许多
只能共聚不能自聚,所得共聚物组成与(1
)的情况相似。即
在若干个M
,链段中夹入一个
单体链节
10.什么是三大合成材料?写出三大合成材料中几个主要品种的名称、单体聚合的反应式,并指出它们分别属于连锁聚合还是逐步聚合。
【答案】三大合成材料是指合成塑料、合成纤维和合成橡胶。
(1)合成塑料的主要品种有:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。 聚乙稀聚丙烯聚氯乙烯
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聚苯乙烯
和尼龙
)、
上述四种单体的自由基或离子聚合反应均属连锁聚合反应。
(2)合成纤维的主要品种有:涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、锦纶(尼龙腈纶(聚丙烯腈)。
涤纶
尼龙
用水作引发剂属于逐步聚合。 用碱作引发剂属于连锁聚合。 尼龙腈纶
实际上腈纶常是与少量其他单体共聚的产物,属连锁聚合。 (3)合成橡胶主要品种有丁苯橡胶,顺丁橡胶等。 丁苯橡胶
顺丁橡胶
11.何谓诱导期?诱导期产生的原因是什么?与阻聚剂的关系怎样?试从阻常数来比较硝基苯、苯醌、DPPH 、
和氧的阻聚效果。
【答案】(1)虽然聚合体系中达到聚合温度,但看不到聚合反应进行(聚合速率为零),待体系中杂质除尽,才看到聚合反应进行,从聚合体系达到聚合温度至看到聚合反应进行这段时间称为诱导期。
(2)诱导期产生的原因是体系中存在杂质(阻聚剂),引发剂产生的初级自由基首先与杂质反应,待杂质除尽后,体系才能正常聚合。
(3)体系中杂质(阻聚剂)越多,诱导期越长。