2017年南京林业大学材料科学与工程学院821高分子化学基础考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 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。
3. 向引发剂转移
【答案】向引发剂转移是指链自由基夺取引发剂一个取代基,结果链自电基的活性消失变为一个大分子,而引发剂变为自由基,的反应。
4. 几率效应
【答案】几率效应是指当聚合物相邻侧基作无规成对反应,中间往往留有未反应的孤立单个基团,最高转化程度因而受到限制的一种现象。
5. 连锁聚合
【答案】连锁聚合是指聚合反应一旦开始,反应便可以自动地、一连串地进行下去,生成一个大分子的时间是极其短暂的,是瞬间完成的,只需要
到几秒的时问。因此,聚合物的相对
分子质量与时间关系不大,但单体的转化率随时间的延长而提高,这类聚合反应称为连锁聚合。
6. 引发效率
【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。
二、问答题
7. 什么是三大合成材料?写出三大合成材料中几个主要品种的名称、单体聚合的反应式,并指出它们分别属于连锁聚合还是逐步聚合。
【答案】三大合成材料是指合成塑料、合成纤维和合成橡胶。
(1)合成塑料的主要品种有:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。 聚乙稀聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯
和尼龙
)、
上述四种单体的自由基或离子聚合反应均属连锁聚合反应。
(2)合成纤维的主要品种有:涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、锦纶(尼龙腈纶(聚丙烯腈)。
涤纶
尼龙
用水作引发剂属于逐步聚合。
用碱作引发剂属于连锁聚合。 尼龙
腈纶
实际上腈纶常是与少量其他单体共聚的产物,属连锁聚合。 (3)合成橡胶主要品种有丁苯橡胶,顺丁橡胶等。 丁苯橡胶
顺丁橡胶
8. 从单体出发制备维尼纶。并指出每一步反应类型。
【答案】(1)自由基聚合反应:
(2)醇解反应:
(3)缩醛化反应:
9. 试简述
双金属机理和单金属机理的基本论点和各自的不足之处。
键打
【答案】关于引发剂的活性中心结构及聚合反应机理有两种理论:
双金属活性中心机理:聚合时,单体首先插入钛原子和烃基相连的位置上,这时
开,单体的
键即钛原子新生成的空轨道配位,生成配位化合物,后者经环状配位过渡态又变成一种新的活性中心。就这样,配位、移位交替进行,每一个过程可插入一个单体(增长一个链节)。双金属机理的特点是在面体。单体在
上引发,在
上增长。
为中心、带有一个空位的五配位正八
键间插入。双金属活性中心机理未能解释实际上单配位聚合的定向能力和引发活性都有很大提高,单金属机
单金属活性中心机理:活性种是以过渡金属原子
的空位上配位,随后在
用钛组分制得全同聚合物的不少例子。单金属活性中心机理虽然已经得到普遍认同,但是,
对于
主族金属有机物共引发剂对
理还不能够解释。另外,单金属活性中心机理解释聚丙烯的聚合应当得到间同聚合物,只有空位“飞回”到原来的位置上才能继续增长为全同聚合物,这是容易引起疑问的机理。
10.什么是链转移反应?有几种形式?对聚合速率和相对分子质量有何影响?什么是链转移常数?与链转移速率常数有什么关系?
【答案】链自由基夺取体系中某些分子的氢或其他原子,使原来的自由基链增长反应终止,形成新的自由基。这种反应称为链转移反应。
链转移反应主要有四种形式:向单体转移、向引发剂转移、向溶剂转移和向大分子链转移。对聚合速率的影响可分为两种情况:再引发速率大时,对聚合速率没有影响;再引发速率小时,聚合速率变小。前三种链转移的结果是聚合度和相对分子质量降低,向大分子链转移结果是聚合度分散度増加。
链转移常数是链转移速率常数与链增长速率常数之比,代表着两种反应的竞争能力。
11.解释下列现象:
(1)聚苯乙烯磺化时除产生
外,还会产生不溶的脆性产物;
(2)聚甲基丙烯酸甲酯在碱性溶液中水解速率逐渐増加;