2017年哈尔滨工业大学材料科学与工程学院823高分子材料之高分子化学考研题库
● 摘要
一、名词解释
1. 向溶剂转移常数数的比值:
2. 偶合终止反应
【答案】偶合终止反应是指两个链自由基相互碰撞,链自由基的活性消失结合为一个大分子的反应。
3. 通用塑料
【答案】通用塑料是产量大、成本低,应用面广和性能多样化,作为一般用途的塑料。
4. 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。
5. 正常聚合速率
【答案】正常聚合速率是指在低转化率(
)条件下,聚合速率遵循速率方程所表现的
速率,随聚合时间的延长单体浓度和引发剂浓度降低,聚合速率降低。
6. 向单体转移常数
【答案】
向单体转移常数是链自由基向单体转移反应的速率常数
的比值,即
,表征链自由基向单体转移的难易程度。
与链增长反应速率常数
是链自由基向溶剂转移反应的速率常数
与链增长反应速率常
表征链中自由基溶剂转移的难易程度。
【答案】
向溶剂转移常数
二、问答题
7. 塑料按用途还可进一步细分为哪几类?
【答案】塑料按用途可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。通用塑料指产量大、用途广、价格低的品种,如聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料等,主要用作日常生活用品、包装材料和一般零件。而工程塑料指可作为工程材料使用的塑料,它们具有良好的力学性能和尺寸稳定性,能代替金属作结构材料,主要有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醒、ABS 、聚砜、聚苯醚等。这两种塑料之间并无严格界线,如ABS 论产量和应用规模应当是通用塑料,但论性能应当是工程塑料。此外还有特种塑料,如氟塑料、硅塑料等。
8. 何谓竞聚率?说明其物理意义?如何根据竞聚率值判断两单体的相对活性?如何根据竞聚率值判断两单体是否为理想恒比共聚?
【答案】(1)竞聚率是单体均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数之比,
即
(2)物理意义:它表征两单体的相对活性。
(3)可根据r 值,判断两单体能否共聚和共聚类型;1*值越大;该单体越活泼。 (4
)判断两单体是否为恒比共聚
则两单体为理想恒比共聚体
系。
9. 什么是阻聚剂和缓聚剂?什么是诱导期?阻聚剂和缓聚剂哪种会增加诱导期?
【答案】所谓阻聚即阻止或停止聚合反应的进行,具有阻聚功能的物质称为阻聚剂。所谓缓聚是使聚合反应以较低速率进行,具有缓聚功能的物质称为缓聚剂。
聚合速率从0到可以察觉的速率时总需要一段时间,这段时间称为自由基聚合的诱导期。阻聚剂会増加诱导期,而缓聚剂不会增加诱导期,只会降低聚合反应的速率。
10.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。
11.聚合物为什么具有一定的机械强度?
【答案】聚合物具有一定的机械强度能被广泛用作材料,主要是由于其具有巨大的相对分子质量,且链状大分子之间有比小分子之间强得多的分子间作用力,作用力的大小直接与其相对分子质量的大小有关。
12.过硫酸盐无论在受热、受光或受还原剂作用下均能产生时停止反应,应选择何种方式产生
量低,则应选择何种方式产生这种自由基?
【答案】(1)选用受光引发、停止光照或改变光强可以停止或调节反应速度。
(2)选用氧化还原引发体系,通过乳液聚合,可以在较低聚合温度下得到相对分子质量高的
如果需要随时调整反应速度或随
如果工业上要求生产分子量很高的聚合物,聚合温度尽
聚合物。
13.数均相对分子质量
和质均相对分子质量
的物理意义是什么?
【答案】(1)数均相对分子质量分子数总和之比。
(2)质均相对分子质量
的物理意义是各种相对分子质量不同的分子的质量总和与
的物理意义是各种相对分子质量不同的分子的质量和相对分子质
量的乘积的总和与各种相对分子质量不同的分子的质量的总和之比。
14.什么是三大合成材料?写出三大合成材料中各主要品种的名称。
【答案】(1)三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。 (2)各主要品种:
塑料主要品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。
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-6和尼龙-66等)、腈纶(聚丙烯腈)和维尼纶(聚乙烯醇缩甲醛)
合成橡胶的主要品种有丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶和异戊橡胶等。
三、计算题
15.某单体于一定温度下,用过氧化物作引发剂进行溶液聚合反应,已知单体浓度为些动力学参数为
(1)要求起始聚合速率剂的浓度应是多少?
(2)当仍维持(1)的
而
时,引发剂浓度应是多少?
,可考虑变化除引发剂浓度外的一切工艺因素,试讨论调节什么因素,并在(3)为实现(2)
什么条件下能有利于达到上述目的?试计算说明。
【答案】⑴所以解得又依题
代入数据解得
若聚合中不存在任何链转移反产物的动力学链长
时,采用引发
应,引发反应速率与单体浓度无关,且链终止方式以偶合反应为主时,试计算:
一
综上:引发剂的浓度范围是:
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