2017年中南民族大学化学与材料科学学院840高分子化学考研导师圈点必考题汇编
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一、名词解释
1. 定向聚合
【答案】定向聚合又称立体有择聚合、立体选择聚合,立体对称聚合或有规立构聚合,是指单体形成立体规整性聚合物的聚合过程。可细分为配位聚合、离子型定向聚合和自由基型定向聚合等。
2. 结构单元
【答案】结构单元是重复单元中包括的更小的、不能再分的结构单位。
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. 链终止反应
【答案】链终止反应是指链自由基与链自由基结合为大分子的反应。
5. 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
6. 引发效率
耗总量的分数。另一部分引发剂则因诱导分解和笼蔽效应而损耗。
其重复单元为 【答案】引发效率是指引发剂分解后,用来引发单体聚合的这部分引发剂占引发剂分解或消
二、问答题
7. 为什么聚丙烯只能采用配位聚合而不能采用连锁聚合的其他类型?为什么异丁烯和乙酸烯丙酯之类的单体不能自由基聚合?
【答案】由于双键上不呈现正电性,因此丙烯不会发生阴离子聚合。丙烯上单个甲基产生的供电子诱导效应强度小,双键上难以呈现较强的负电性,因此丙烯难以发生阳离子聚合,即使进行了阳离子聚合,增长链容易重排成更稳定的叔碳阳离子,而形成支化的低聚物。丙烯由于带供
电子基团不利于自由基进攻,而且即使受到自由基进攻,也会很快转移形成稳定的烯丙基
不利于自由基进攻,而且即使受到自由自由基,因而很难发生自由基聚合。丙烯只在特殊的络合引发剂作用下进行配位聚合。 类似地,异丁烯和乙酸烯丙酯由于带供电子基团
基进攻,也会很快转移形成稳定的π-烯丙基自由基,因此很难发生自由基聚合。
也就是说,烯丙基结构会发生自阻聚作用而不能进行自由基聚合。
8. 简述开环聚合反应的特征。
【答案】开环聚合既不同于连锁聚合,也不同于逐步聚合。其特征如下。
(1)聚合过程中只发生环的破裂,基团或者杂原子由分子内连接变为分子间连接,并没有新的化学键和新的基团产生。
(2)与连锁聚合相比较。
连锁聚合的推动力是化学键键型的改变,虽然大多数环状单体是按离子型聚合机理进行的,但开环聚合的推动力是单体的环张力,这一点与连锁聚合不同;开环聚合所得的聚合物其结构单元的化学组成与单体的化学组成完全相同,这一点与连锁聚合相同。
(3)与逐步聚合反应相比较。
开环聚合虽然也是制备杂链聚合物的一种方法,但聚合过程中并无小分子缩出;开环聚合的推动力是单体的环张力,聚合条件比较温和,而逐步聚合的推动力是官能团性质的改变,聚合条件比较苛刻,所以,用缩聚难以合成的聚合物,用开环聚合较易合成;开环聚合所得的聚合物中,其基团是单体分子中固有的,而逐步聚合所得到的聚合物中,其基团是在聚合反应中,单体分子间官能团的相互作用而形成的;除此之外,开环聚合可自动保持着官能团等物质的量,容易制得高相对分子质量的聚合物,而缩聚反应只有在两种单体的官能团等物质的量时才能制得高相对分子质量的聚合物;开环聚合所得的聚合物的相对分子质量随时间的延长而增加,与逐步聚合反应相同。
9. 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。
10.解释
处,如何弥补。 【答案】甲酮的光稳定机理。这两种物质有无不足之的抗氧机理是由于其分子中有不稳定的氢原子,非常容易与过
生成的大分子过氧自由基反应,从而阻碍了过氧自由基与其他大分子中的氢原子反应; 有效地终止了氧化链的传递,
使聚合物的降解反应不致蔓延。但如只加入主抗氧剂
氧化氢物仍会断裂,造成部分大分子发生降解。
加入辅助抗氧剂如亚磷酸酯,可以将大分子过氧化氢物转变成稳定的化合物,防止了链断裂反应的发生。
a-羟基二苯甲酮的光稳定机理如下。
该化合物受光照后吸收光能,由基态变为激发态,然后又变回基态把光能转变成热能。
主抗氧剂和紫外线吸收剂并用,再加入辅助抗氧剂就可以很好地防止聚合物的热、光氧化老化作用。
11.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。
12.试参考有关资料,列举丙烯进行淤浆聚合、气相聚合的主要工艺条件和所得聚合物的全同指数。
【答案】(1)丙烯的淤浆聚合
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