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2018年上海交通大学材料科学与工程学院837高分子化学与高分子物理之高分子化学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、问答题

1.

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

与分子数总和之比。

(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。

2. 氯乙烯的悬浮聚合,常需不断搅拌并加入悬浮剂。试分析它们对悬浮液稳定性的贡献;曾用过的悬浮分散剂有哪几种?它们的作用机理有何不同?如何防止聚合物粘壁?如何观测聚合反应的进程和终点?

【答案】搅拌的剪切力可使油状单体在水中分散成小液滴。当液漓分散到一定程度后,剧烈搅拌反而有利于细小液滴的并合(成大液滴),特别是当聚合反应发生后,由于液滴中含有一定量的聚合物,此时搅拌增大了这些液滴的碰撞黏结概率,最后导致聚合物结块,所以单靠搅拌不能得到稳定的悬浮体系,因而体系中必须加入悬浮剂,以降低表面张力,使分散的小液滴表面形成一层保护膜,防止彼此并合和相互黏结,从而使聚合在稳定的悬浮液中的液滴中进仃。如果只加悬浮剂,而不进行搅拌,则单体就不会自动分散成小液滴;同样不能形成稳定的悬浮体系。

可作悬浮剂的物质有:水溶性聚合物如聚乙烯醇、明胶和苯乙烯-马来酸酐共聚物等,水不溶性无机物如碳酸镁、碳酸钡和硫酸钡等。它们的作用都是使液滴表面形成保护层,防止液滴的并合或黏结。但二者的作用机理不同,水溶性聚合物如聚乙烯醇的水溶液,可降低液滴的表面张力,有利于单体分散成小液滴。并能吸附在液滴表面形成保护层。同时,又能增加介质的黏度,阻碍液滴的碰撞黏结;明胶的作用类似,但使用时必须把介质的pH 控制在等电点以下,以防止明胶析出;不溶于水的无机盐如碳酸镁的作用,则是吸附在小液滴的表面起机械隔离,阻止其相互黏结。

聚合物粘壁(或称挂胶)是影响生产效率、费力费时的实际问题。试验过的防止粘壁措施有:采用刮壁式桨叶;特制镜面釜壁和釜壁上涂某种染料涂层。

由于氯乙烯的悬浮聚合是在氯乙烯沸点以上的温度下,于密闭反应器中进行,所以观察反应釜内的压力降就可判断聚合反应的进程和终点。

3. 什么是恒比点?

【答案】某瞬时共聚物中,

结构单元

点。

4. 竞聚率的含量与单体混合物中单体含量相等的点称为恒比的物理意义

均聚链増长反应速率常数与

共聚链增长反应速率常数之比

是单体

共聚链増长反应速率常数之比表征两种单体的相对活【答案】

是单体

均聚链増长反应速率常数与

性。

5.

何谓解散聚?与聚合物的结构有何关系?写出

为单体,

单体收率可达解聚的化学反应方程式。 【答案】(1)聚合物在热的作用下发生热降解,但降解反应是从链的末端开始,降解结果变这种热降解叫做解聚。

(2)聚甲基丙烯酸甲酯解聚反应可表示为

6. 写出苯醌在自由基聚合反应中起阻聚作用的有关反应方程。其各步分别属于哪一类自由基反应。

【答案】

7. 两种单体进行自由基共聚时

【答案】无恒比点非理想共聚,

试分析该对单体的共聚反应类型及共值的共聚物,应如何控制共聚反应的进行? 补加活泼单体 聚物中两种单体的排列方式,若要指定生产具有某一

8. 热降解有几类?简述聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA )、聚苯乙烯(PS ), 聚乙烯(PE )热降解的机理特征?

【答案】(1)热降解主要有解聚、无规断链、基团脱除三类。

(2

)从不饱和端基开始解聚,逐一脱除单体,聚合度逐渐降低

,时PMMA 可以全部解聚成单体。解聚是聚合物在降解反应中完全转化为单体的过程,相当于聚合物的逆反应。凡主链碳-碳键断裂后生成的自由基能被取代基所稳定,并且碳原子上无活泼氢的聚合物,一般都能按解聚机理进行热降解。

聚苯乙烯受热降解是解聚和断链的混合型,

甲苯、乙苯、甲基苯乙烯,以及二、三、四聚体

;热解,

产生约单体,伴有少量苯乙烯。

的高温裂解,则可得

聚乙烯受热时,大分子链可能在任何处直接无规断裂,聚合度迅速下降。聚乙烯断裂

后形成的自由基活性高,经分子内“回咬”转移而断链,主要产物为不同聚合度的低分子产物,较少形成单体。无规断链是聚合物受热时,主链发生随机断裂,相对分子质量迅速下降,产生各种低分子产物,几乎不生成单体。凡主链碳-碳键断裂后生成的自由基不稳定,且碳原子上具有活泼氢原子的聚合物易发生这种无规断链反应。

9. 写出合成下列聚合物的单体名称和聚合反应简式。

(1)聚碳酸酯

(2)聚对苯二甲酸乙二醇酯

(3)聚乙烯-醋酸乙烯

(4)聚氯乙烯-醋酸乙烯

(5)丁苯橡胶

(6)丁腈橡胶

【答案】