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2017年长春工业大学化学工程学院821高分子化学考研仿真模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 聚合反应

,简称聚合。 【答案】聚合反应是指由单体合成高分子化合物的过程(化学反应)

2. 逐步加成聚合反应

【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。

3. 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。

4. 平均官能度

【答案】平均官能度是指有两种或两种以上单体参加的混缩聚或共缩聚反应中在达到凝胶点以前的线形缩聚阶段,反应体系中实际能够参加反应的官能团数与单体总物质的量之比。体系的平均官能度对缩聚产物的结构影响很大。f=l时,仅能形成低分子物而不能形成聚合物;f=2时,原则上仅能形成线型聚合物;f 大于2时,则可能形成支链型或体型聚合物。大分子链的交联程度随平均官能度的増加而增加。

5. 缩聚反应

【答案】缩聚反应是含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应,缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应。

6. 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

7. 光学异构、几何异构和构象异

以上长期使用。

【答案】分子式相同,但是原子互相联结的方式和顺序不同,或原子在空间的排布方式不同的化合物叫做异构体。异构体有两类:一是因结构不同而造成的异构现象叫结构异构(或称同分;异构)二是由于原子或原子团的立体排布不同而导致的异构现象称为立体异构。根据导致立体异

构的因素不同,立体异构又分为:光学异构,即分子中含有手性原子(如手性,使物体与其)

镜像不能叠合,从而使之有不同的旋光性,这种空间排布不同的对映体称为光学异构体;几何异构(或称顺、反异构)是指分子中存在双键或环,使某些原子在空间的位置不同,从而导致立体;光学异构和几何异构均为构型异构。结构不同(例如聚丁二烯中丁二烯单元的顺式和反式构型)

除非化学键断裂,这两种构型是不能相互转化的。构象异构:围绕单键旋转而产生的分子在空间上不同的排列形式叫做构象。由单键内旋转造成的立体异构现象叫构象异构。和构型一样,构象也是表示分子中原子在空间的排布形式,不同的是构象可以通过单键的内旋转而互相转变。各种异构体一般不能分离开来,但当围绕单键的旋转受阻时也可以分离。

8. 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

9. 合成高聚物

其重复单元为

【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。

10.高分子效应、硫化反应、无规断链反应、自降解型高分子、绿色高分子

【答案】(1)高分子效应:聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响称为高分子效应。这个效应是由高分子链节之间的不可忽略的相互作用引起的。

(2)硫化反应:含有双键的弹性体在商业上多用硫或含硫有机化合物交联,因此橡胶工艺中硫化和交联是同义词。

(3)无规断链反应:有的聚合物(如聚乙烯)受热时,主链任何处都可能断裂,相对分子质量迅速下降,但单体产率很低,称为无规断链反应。

(4)自降解型高分子:分为生物降解和光降解两类。前者易被自然界中的微生物或动植物体内的酶分解或代谢,后者能被光(主要是紫外光)分解,是环境友好材料。

(5)绿色高分子:包括高分子本身与如何应用及处理两个方面,具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用,前者是指高分子合成的无害化以及对环境的友好,后者是指可降解高分子材料的合成与应用以及环境稳定高分子材料的回收与循环使用。

二、问答题

11.获得高分子量缩聚物的基本条件有哪些?

【答案】获得高分子量缩聚物的基本条件有以下几方面:(1)高活性单体;(2)单体纯净,无单官能团化合物;(3)官能团等摩尔比;(4)尽可能高的反应程度,包括温度控制、催化剂、后期减压排除小分子、惰性气体保护等。

12.下列聚合物用何种试剂交联

(1)天然橡胶

(2)乙丙橡胶 (3)氯磺化聚乙烯 (4)聚二甲基桂氧烷

【答案】(1)天然橡胶和单质硫共热交联。

(2)乙丙橡胶和过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基等过氧化物共热交联。

(3)氯磺化聚乙烯可用乙二胺或乙二醇直接交联但更多的是在有水的条件下用金属氧化物(如

)来交联,因为硫酰氯不能与金属氧化物直接反应,而是先水解成酸,再成盐。 (4)聚二甲基桂氧烷可用过氧化物交联或辐射交联。

13.试推导用安息香方程。

【答案】以安息香为光敏剂,在光照下引发苯乙烯的聚合反应历程如下: 链引发

链增长

链终止

为入射光强

因为单体主要在增长反应中消耗,所以

链自由基消耗速率

在稳态下

所以

为光敏剂,在光照下引发苯乙烯聚合的聚合反应的速率

为摩尔吸收系数

为光敏剂浓度为光引发效率,则链自由基生成速