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2017年湖北工业大学轻工学部915高分子化学及物理考研题库

  摘要

一、名词解释

1. 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

2. 反应程度 其重复单元为

【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。

3. 塑料

,【答案】塑料是以高分子化合物为基材,填加助剂(如增塑剂、润滑剂、填料和抗氧剂等)

经混炼、造粒所制成的可以进行塑性加工的高分子材料。

4. 环缩醛

【答案】环缩醛是在环中含有

5. 配位聚合和插入聚合

【答案】配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式

物。随后单体分子插入过渡金属

体对增长链

6. 界面聚合 键的插入反应,所以又常称插入聚合 的配位络合键中增长形成大分子的过程。这种聚合本质上是单基团的环状化合物。

【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。

二、问答题

7. 聚合物化学反应有哪两种基本类型?

【答案】聚合物化学反应主要有以下两种基本类型。

(1)相对分子质量基本不变的反应,通常称为相似转变。高相对分子质量的母体聚合物,在缓和的条件下,使基团转化为另一种基团,或把另一种基团引到分子链上,这种反应往往仅适用

于分子链不含弱键的聚合物。

(2)相对分子质量变大的反应,如交联、接枝、嵌段、扩链等。

8. 比较聚乙烯和聚氯乙烯装饰材料的耐燃性和着火的危害性。耐燃性的指标是什么? 如何提高聚合物的阻燃性?

【答案】聚乙烯易燃。聚氯乙烯含不燃的氯元素,本身是难燃的,但由于聚氯乙烯常含有大

,聚氯乙烯装饰材料也是可燃的。在火灾中塑料燃烧会产生大量有毒量可燃的添加剂(増塑剂等)

烟雾,致人死亡。通常用“(限)氧指数”(保证稳定燃烧的最低氧含量,)表征材料的燃烧性能,氧指数越高,表明材料越难燃烧。可在聚合物中外加阻燃剂(磷化合物、有机溴化合物、有机氯化合物、三氧化二锑、氢氧化铝、硼化合物等)提高聚合物的阻燃性。

9. 高分子链结构形状有几种?它们的物理、化学性质有什么特点?

【答案】(1)高分子链的形状主要有线型,支链型和体型三种。

(2)物理、化学性质特点:线型和支链型高分子靠范德华力聚集在一起,分子间力较弱,宏观物理性质表现为密度小、强度低,形成的聚合物具有热塑性,加热可熔融,在适当溶剂中可溶解. 其中支链型高分子由于支链的存在使分子间距离较线型要大,故结晶度、密度和强度等都比线型要低,而溶解性能更好,其中对结晶度的影响最为显著。

体型高分子分子链间形成化学键,其硬度和机械强度大为提高。其中交联程度低的具有韧性和弹性,加热可软化但不熔融,在溶剂中可溶胀但不溶解。交联程度高的加热不软化,在溶剂中不溶解。

10.什么是老化? 聚合物老化的原因有哪些? 聚合物如何防老化?

【答案】聚合物在使用过程中,受空气、水、光等大气条件和物理、化学因素综合的影响,引起不希望的化学变化,使性能逐渐变坏的现象统称为老化。

老化过程的主要反应也是降解,有时也可能伴有交联。聚合物老化后降解为较低相对分子质量产物时则龟裂变黏;聚合物老化后分子间发生交联时则发脆变硬。

导致老化的原因包括物理和化学因素,主要是热、机械力、超声波、光、氧、水(潮气)、化学试剂及微生物等许多因素的综合作用。

聚合物防老化的方法有:

(1)从结构上合成更为稳定的聚合物。易于降解的一些结构的例子是:

(2)添加助剂,如橡胶加防老剂,塑料加抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂等。

11.引发体系的组成情况如何?

族过渡金属化合物与主族金属烷基化合物组成的二元体引发体进行配位聚合的活性,于是将这一大类复合体系称为【答案】由元素周期表中系许多都具有引发

系。其中族过渡金属化合物是主引发剂,主族金属烷基化合物是助(副)引发剂。

12.请写出自由基聚合和缩合聚合的实施方法。

【答案】自由基聚合的实施方法有本体聚合、溶液聚合悬浮聚合和乳液聚合;缩合聚合的实施方法有熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和固相缩聚。

13.判断下列烯类能否进行自由基聚合,并说明理由。

【答案】乙烯基吡啶和乙烯基吡咯烷酮(前两个)都能进行自由基聚合,因为单取代,结构不对称,有共轭效应,虽然侧基体积较大。马来酸酐(后一个)不能进行自由基聚合,因为1, 2-二取代基造成较大空间阻碍。

14.工业生产的聚乙烯有几种?它们分别是由何种引发剂体系生产的?依据什么标准来划分聚乙烯种类?

【答案】工业生产的聚乙烯有4种:

高压法低密度聚乙烯

低压或中压法高密度聚乙烯密度聚乙

型系高效催化剂。常依据催化剂为系或引发剂为催化剂;线性低系高效催化剂;超高分子量聚乙

烯的密度来划分。

三、计算题

15.苯乙烯(M )在甲苯(S )中热聚合(HXTC ), 不同[S]/[M]配比下,于低转化率下测得数据如表1:

1

(1)试求此温度下溶剂甲苯的

(2)要制得平均聚合度为 的聚苯乙烯应为多少?

与参与聚合的单体M 、溶剂S 之间的关系为:

【答案】由于热聚合时数均聚合度

等式右端

示。以对两项之和可以看成是无溶剂时的平均聚合度的倒数,一般用,作图(见图)可求出