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2017年杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室730高分子化学考研仿真模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 反应程度

【答案】反应程度是参与反应的基团数与起始基团数之比,是高分子缩聚反应中用以表征高分子聚合反应反应深度的量。要注意反应程度和转化率的区别,转化率是指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比,在缩聚反应中常用反应程度来描述反应过程,因为缩聚反应本质是官能团之间的反应,只有官能团之间充分反应才能生成大分子,故用反应程度描述其反应过程。

2. 半衰期

【答案】半衰期是指引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间。引发剂的半衰期越短,则引发剂的活性越高。

3. 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。

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. 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。

6. 环氧化合物

【答案】环氧化合物是三节环醚又称为环氧化合物或氧化烯,如环氧乙烷又称为氧化乙烯,环氧丙烷又称为氧化丙烯。

二、问答题

7. 能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物?为什么?

【答案】不能。由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链中共价键的键合力,所以当温度升高达到气化温度以前,就发生主链的断裂或分解,从而破坏了高分子化合物的化学结

构,因此不能用精馏的方法来提纯高分子化合物。所以高分子化合物只以液态和固态两种状态存在。

8. 简述下列聚合物的合成方法:

(1)高抗冲聚苯乙烯

(2)

嵌段聚合物;(3)丁二烯型液体橡胶(遥爪预聚物)。

【答案】(1)合成高抗冲聚苯乙烯的主要方法:将聚丁二烯橡胶溶于苯乙烯单体中,加入自,加热发生聚合反应。此时苯乙烯均聚和苯由基型引发剂(如过氧化二苯甲酰或过氧化二异丙苯)

乙烯在聚丁二烯上接枝共聚同时发生,形成聚苯乙烯中分散有聚丁二烯微相,相互间有键合,并有一定軔性的改性聚苯乙烯。

(2)合成

热塑弹性体的主要方法。

热塑弹性体。

,则得)

用双官能团催化剂经二步法合成:用双官能团在一定的条件下先引发丁二烯聚合,待丁二

烯完全聚合完后再改变条件引发苯乙烯聚合,即得完全聚合后,加星形共聚物]。

③用单官能团催化剂经三步法或两步法合成。

三步法:用烷基锂先引发苯乙烯聚合,待苯乙烯完全聚合后,再加丁二烯聚合,待丁二烯完全聚合后,再加苯乙烯聚合,得树脂。

(3)合成丁二烯型液体橡胶(遥爪预聚物)的主要方法:聚合末期,若通入

则形成羧端

基丁二烯型液体橡胶。

9. 试用自由基聚合和离子型聚合反应合成下列遥爪聚合物:

【答案】(1)自由基聚合:丁二烯聚合时,以偶合方式终止,因此分子链两端都有引发剂残基。所用引发剂带有羟端基或竣端基就可得这两种遥爪聚合物。

热塑弹性体。

两步法:用烷基锂先引发苯乙烯和丁二烯聚合,利用丁二烯优先聚合的特点形成渐变型的

己烷偶合得

偶联法:用烷基锂先引发苯乙烯聚合,待苯乙烯完全聚合后,再加丁二烯聚合,待丁二烯

热塑弹性体[注:若以四官能团偶联剂(如

(2)阴离子聚合:以萘钠作催化剂,可合成双阴离子活性高分子,聚合末期可加环氧乙烷,再以水终止,使转变成轻端基,通人端基聚丁二烯。

则成羧端基。工业上常用此法合成羟端基聚丁二烯和羧

10.试写出以过氧化苯甲酰为引发剂,以四氯化碳为溶剂,苯乙烯单体聚合生成聚苯乙烯的基元反应及可能出现的副反应。简述发生副反应的条件。

【答案】基本反应链引发

链増长

链终止

可能出现的其他副反应如下。

(1)引发阶段由于笼蔽效应,引发剂可能发生二次分解

如单体浓度小,溶剂用量大,则过氧化二苯甲酰的损失加大。 (2)链増长阶段的竞争反应 对于苯乙烯,

种副反应式如下:

诱导分解

所以活性链对引发剂、

较大)占优势,各

四氯化碳和单体的链转移反应均会出现。其中活性链对四氯化碳溶剂的转移

链转移