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2017年长春工业大学材料科学高等研究院822高分子物理与化学之高分子化学考研强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 环氧值

【答案】环氧值是指每100克环氧树脂中含有的环氧基的当量数。单位为[当量/100克]。

2. 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。

3. 光学异构、几何异构和构象异

【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。

4. 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。

5. 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。

6. 聚合物的无规降解

【答案】聚合物的无规降解是指聚合物在热的作用下,大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于

)的热降解。

二、问答题

7. 氯乙烯于进行悬浮聚合,

试从下列引发剂体系中选取合用的引发剂体系。

【答案】选用(2)、(7)或(8), 或(7)与(8)并用。

8. 什么是共聚物组成?共聚物组成与哪些因素有关?

【答案】大分子链上两种结构单元的比例称为共聚物组成。共聚物组成取决于投料比、单体活性和自由基活性。

9. 聚合度和相对分子质量间有什么关系?计算中对不同聚合反应类型的聚合物应注意什么?试举例说明。

【答案】(1)聚合度和相对分子质量间的关系:

,则

征的)

若为聚合物的数均分子量

,为数均聚合度(以结构单元数表征的)为结构单元的分子量,则 为重复单元的分子量,为聚合度(以重复单元数表

(2)计算时应注意:

以重复单元数表征的聚合度常用于连锁聚合物中,其重复单元是结构单元之和。

例如以下交替共聚物中有两个结构单元

②以结构单元数表征的平均聚合度分子量

例如

常用于缩聚物。对混缩聚物其结构单元的平均

10.根据表1所列的数据,试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯及天然橡胶的聚合度。根据这六种聚合物的相对分子质量和聚合度数据来看塑料、纤维和橡胶有什么差别?

1

【答案】

2

根据以上数据,纤维(涤纶、尼龙-66)相对分子质量最小,约为10000~20000。橡胶(聚丁二烯、天然橡胶)最大,一般在200000以上。塑料(聚氯乙烯、聚苯乙烯)居中。橡胶多为聚二烯烃类化合物,分子的柔性大,分子间作用力小,而纤维常为有氢键作用或结晶性聚合物,而塑料的相对分子质量和分子间作用力居二者之间。

11.写出缩合聚合成为可控/“活性”聚合的方法。

【答案】(1)可控的加聚反应和开环聚合反应中,单体选择性地只与引发剂或活性链末端基

,活性中心浓度一定。因此聚合物的相团反应,不发生链终止和链转移(可逆的链转移和链终止)

对分子量能够通过调节单体和引发剂的投料比或单体的转化率来进行控制,得到窄分散的聚合物。此理念用于缩合聚合反应中,使之以活性聚合的方式进行,可以制备结构规整、相对分子质量分布窄的缩合聚合物。

(2)相转移催化剂法合成聚酯:将固体单体分散于有机相溶剂中采用相转移催化剂法的聚合反应是另一类截然不同的合成聚酯的可控缩合聚合反应。在这类反应中,固态的单体借助于一定量的相转移催化剂进入有机相,和引发剂和链增长过程中的活性聚合物链末端基团反应;同时,由于固态单体之间不能发生反应,因而导致发生可控缩聚反应。

(3)催化剂转移可控缩聚反应合成共轭聚合物:催化剂可以活化聚合物链上的末端基团,从而使其与单体反应;同时,催化剂又转移到新生成的聚合物链的末端而使其活化。