2018年天津城建大学材料学院808高分子化学与物理考研核心题库
● 摘要
一、名词解释
1. 理想共聚
【答案】
理想共聚是指的共聚反应,分为两种情况:
是一种极端的情况,表明两链自由基均聚和共聚增长几率完全相等,此时,不论
原料单体组成和转化率如何,共聚物组成总是与单体组成相同,称为理想恒比共聚;
或
应的倾向完全相同。
2. 反应程度和转化率
【答案】反应程度指反应了的官能团数与起始官能团数之比。转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比。
3. 转化率
【答案】转化率是参加反应的单体分子数与初始投料单体分子数之比。
4. 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。
5. 平衡缩聚
【答案】平衡缩聚是缩聚反应进行一段时间后,正反应的速率与逆反应的速率相等,反应达到平衡,平衡时生成物的浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比是个常数(称为平稳常数),用K 表示。
6. 合成高聚物
【答案】合成高聚物是指单体经聚合反应合成的高分子化合物。
7. 负H 转移的异构化聚合
【答案】负H 转移的异构化聚合是3-甲基-丁烯-1的阳离子聚合由1,2-聚合变为1,3-聚合是通过负H 离子转移(或正电荷的移位)而进行分子内重排的聚合。
为一般理想共聚,表明不论何种链自由基与单体Ml 及M2反应时,反
8. 热引发聚合
【答案】热引发聚合是指不加引发剂,烯类单体在热的直接作用下,形成单体自由基而聚合的过程,简称热聚合。
二、问答题
9. 试比较有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)与甲基丙烯酸甲酯在性能上的差别。
【答案】有机玻璃是有一定强度、硬度和軔性的固态物质,
软化温度约为
溶液和熔体很黏稠。而甲基丙烯酸甲酯是液态物质,沸点为
不能气化,
10.在只有单体和引发剂参与反应的自由基本体聚合中试问:(1)在什么条件下生成聚合物的平均聚合度仅受引发剂浓度和单体浓度的影响而与反应温度基本无关;(2)在什么情况下生成聚合物的平均聚合度主要受温度影响,而与引发剂浓度无关。
【答案】苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的本体聚合符合条件(1); 氯乙烯的悬浮聚合,由于聚合物的又; 主要由CM 决定,此时聚合物的平均聚合度仅受温度影响,而与引发剂浓度基本无关,符合条件(2)。
11.写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式。选择其常用的相对分子质量,计算聚合度。根据这6种聚合物的结构和聚合度,试认识塑料、纤维和橡胶的差别。
【答案】
表
12.为什么聚甲基丙烯酰胺在强碱液中水解时,
其水解程度低于?
【答案】聚甲基丙烯酰胺在强碱液中水解,某一酰胺基团两侧若已转变成羧基,对碱羟基有斥力,阻碍了水解,
水解程度一般在以下。
13.
以为引发剂,分别以硝基甲烷和四氢呋喃为溶剂,在相同条件下使异戊二烯聚合。判断在不同溶剂中聚合速度的大小顺序,并说明其原因。
【答案】聚合反应速度的大小顺序为:
在中在中溶剂的电子给予指数越大,越
易使活性种的反离子溶剂化。随反离子溶剂化程度的增大,则松对甚至自由离子活性种的浓度增大。
四氢呋喃的电子给予指数
由离子>松对>紧对,所以以比硝基甲烷的大得多。在硝基甲烷中主要是紧对;在四氢呋喃中主要是松对,还有少量自由离子。不同形式的活性种和单体的反应能力是:自为引发剂时,异戊二烯在四氢呋喃中的聚合速度比在硝基甲烷中的大。
14.简述阴离子聚合引发剂的缔合作用的特点及影响因素。
【答案】阴离子聚合引发剂缔合作用的特点及影响因素:
只有烷基锂才有缔合作用,其他碱金属烷基化合物并不存在缔合作用。
只有在非极性溶剂中烷基锂才表现明显的缔合作用,在极性溶剂中强烈的溶剂化作用使缔合作用变得不显著甚至完全消失。
正丁基锂浓度很低时,缔合作用并不显著。
正丁基锂浓度很高时,六个丁基锂分子构成一个缔合体,两个活性链离子对构成长链缔合体。所以,
链引发速率与丁基锂浓度的
链增长速率却与丁基锂浓度的次方成正比,
次方成正比。
异丁基锂和特丁基锂可能由于位阻的存在而使其缔合分子数从6减少为4。
缔合作用的存在使聚合反应速率大大降低。
三、计算题
15.试分析在自由基聚合反应中,温度对聚合速率及产物聚合度的影响。
【答案】
总聚合速率常数
与温度
所以,典型聚合反应总的活化能为
由于因此升高温度将导致聚合速率升高。
综合活化能
为负值,表明温度升高,聚合度将降低。 的关系遵循Arrhenius 方程: