2017年长春工业大学材料科学高等研究院821高分子化学考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 平均官能度与摩尔系数
【答案】平均官能度指反应体系中平均每一分子上带有的能参加反应的官能团(活性中心)的数目。当量系数是指起始两种官能团总数之比,其值小于或等于1。
2. 链自由基向单体转移
【答案】链自由基向单体转移链是自由基向单体转移一个活泼氢原子或从单体夺取一个活泼氢原子,结果链自由基的活性消失变为一个大分子,单体变为单体自由基的反应。
3. 重复单元
【答案】重复单元又称链节,是聚合物中化学组成相同的最小单位,是构成高分子链并决定高分子以一定方式连接起来的原子组合。如聚氯乙烯
4. 全同聚合指数 同立构+无规)的分数。
5. 链引发反应
【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基的反应。
6. 转化率
【答案】转化率是参加反应的单体分子数与初始投料单体分子数之比。
7. 通用塑料
【答案】通用塑料是产量大、成本低,应用面广和性能多样化,作为一般用途的塑料。
8. 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。
9. 阻聚作用
【答案】阻聚作用是指某些物质能与初级自由基和链自由基作用生成非自由基物质,或生成
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其重复单元为
【答案】全同聚合指数是一种立构规整度的表示方法,它是指全同立构聚合物占总聚合物(全
不能再引发单体的低活性自由基,使聚合速率为0的作用。
10.定向聚合和聚合
【答案】定向聚合和有规立构聚合是同义语,二者都是指形成有规立构聚合物为主的聚合过程。
聚合通常是指采用
型引发剂的任何单体的聚合或共聚合,所得聚合物
可以是有规立构聚合物,也可以是无规聚合物。它经常是配位聚合,但不一定都是定向聚合。
二、问答题
11.什么结构因素决定了自由基的活性?
【答案】自由基的活性主要取决于三个因素,即共轭效应、诱导效应和空间位阻效应。①取代基共轭效应:使自由基电子云密度降低,从而降低了自由基的能量,自由基活性减弱。②取代基诱导效应:供电子取代基的
效应使自由基电子云密度增加,能量升高,自由基活性增强;而
吸电子取代基的一I 效应使自由基电子云密度降低,能量降低,自由基活性减弱。③空间位阻效应:取代基的位阻和排斥作用给自由基的反应增加了困难,自由基活性减弱。
当①和②对自由基稳定性影响发生矛盾时,共轭效应起主导作用。当②和③对自由基稳定性影响发生矛盾时,空间位阻效应起主导作用。
12.说明合成接枝共聚物的三类方法。
【答案】(1)长出支链
先在大分子链中间形成活性点,再引发另一单体而长出支
链,接枝点可由自由基、阴离子、阳离子、配位聚合机理产生。其中自由基法最常用。长出支链型接枝的产生方法主要包括链转移反应法、大分子引发剂法和辐射接枝法。
(2)嫁接支链
带有反应性侧基的大分子主链与带有反应端基的预聚物进行偶合接
枝反应,可以合成预定结构的接枝共聚物,这种接枝方法称为嫁接支链。离子聚合最适合用这一方法。带酯基、酐基、苄卤基、吡啶基等亲电官能团侧基的大分子很容易与阴离子活性聚合物偶合,进行嫁接反应。
(3)大分子单体共聚接枝
大分子单体是带有双键端基的齐聚物,与乙烯基单
体共聚或与活性链加成即可接枝,这种接枝方法称为共聚接枝。
13.写出开环聚合反应简式、聚合机理,并写出环氧丙烷开环聚合的聚合反应简式。
【答案】开环聚合反应简式可表示如下:
在环状单体中,为烷基,为杂原子:是按水解聚合机理进行的。
环氧丙烷进行开环聚合的聚合反应简式为
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或
基团等。绝大多数环状单体的开环聚合是按离子型聚合机理进行的,有少数环状单体的开环聚合
14.列表说明下列聚合物的单体、结构式、聚合方法和聚合机理:有机玻璃、高密度聚乙烯、丁苯橡胶、尼龙-1010、聚氯乙烯和聚异丁烯。
【答案】
表
15.丁二烯进行自由基、阴离子聚合时,指出决定件,说明溶剂和反离子对微观结构的影响。丁二烯用聚丁二烯?
的反应条
引发剂聚合可形成几种立构规整
【答案】丁二烯进行自由基聚合时,决定微观结构的反应条件主要是温度。例如,在丁二烯的自由基乳液聚合中,聚合温度从含量从丁二烯的顺式
含量为结构为
2结构从反
提高到增加到
顺式
含量从
增加到
反式
在阴离子聚合中,聚丁二烯的微观结构主
而在
2结构为中却得到1,
反
式
为
要取决于所用溶剂、反离子的性质和聚合温度。例如,丁二烯在己烷中用正丁基锂引发聚合,聚
1,2结构为
的聚丁二烯;
若改用
的聚丁二烯;在戊烷
中用
丁二烯聚合,可得1,2结构含量很高
聚合,则得顺式1,4
为
作溶剂,以萘-钠、萘-钾、萘-铷引发
的聚合物。总之,溶剂的极性和溶剂化能力对
引发和增长种的形态有很大影响,可使活性种分别处于共价键、紧密离子对、溶剂隔开的离子对,直到自由离子,而且各种离子对呈动平衡各种状态的离子对聚合速率、产物的相对分子质量和立构规整性又分别作出不同的贡献丁二烯进行阳离子聚合时往往形成大量凝胶。
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