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2017年西安工程大学服装与艺术设计学院803高分子化学与物理考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、名词解释

1. 重复单元

【答案】重复单元又称链节,是聚合物中化学组成相同的最小单位,是构成高分子链并决定高分子以一定方式连接起来的原子组合。如聚氯乙烯

2. 缩聚反应

缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应。

3. 全同聚合指数

【答案】全同聚合指数是一种立构规整度的表示方法,它是指全同立构聚合物占总聚合物(全同立构+无规)的分数。

4. 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。

5. 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

6. 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。

7. 合成橡胶

【答案】合成橡胶是以高分子化合物为基材,填加助剂(如硫化剂、硫化促进剂、填料和抗

,经塑炼所制成的具有高弹性的高分子材料。 氧剂等)

8. 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。

第 2 页,共 32 页 其重复单元为 【答案】缩聚反应是含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应,与链增长反应速率常数,表征链自由基向单体转移的难易程度。

9. 序旋标记法

【答案】根据建议的命名法,光学异构体的对映体构型用(右)或(左)表示。即

按照次序规则的顺序即由

在方向盘上呈,顺时针排列)是顺时针方向排列(或把手性碳原子比作将手性中心(如手性碳)周围的四个原子或原子团

排列,

假定观察者位于的对面,若汽车方向盘,在方向盘的连杆上,其他三个原子团这一构型就用表示;若

记法。

10.单体

【答案】单体是经聚合反应合成高分子化合物的那些低分子化合物。

呈反时针排列,则构型就为S 。手性碳的上述表示法称为序旋标

二、问答题

11.何谓水解聚合?写出环酰胺水解聚合有关聚合反应方程式。

【答案】环酰胺可以进行水解聚合、阴离子开环聚合和阳离子开环聚合。

现简介环酰胺的水解聚合。对于环酰胺单体,开环聚合研宄最多的是己内酰胺。因此,以己内酰胺为例说明其水解聚合的情况。已知己内酰胺分子的酰胺键为顺式构型,两分子之间形成氢键,

因而在无水存在不能发生聚合反应。当有

下时,可进行开环聚合,这种聚合过程叫水解聚合。 水解聚合是在

简式可表示为

实际上此过程非常复杂,它包括开环、缩聚、加聚、交换、裂解等不同反应和互相作用,最后达到水、单体、环状齐聚物及线型链式分子各级分与聚合体之间一个总的平衡体系。因为己内酰胺为七节环,在聚合过程中,聚合成链式分子或缩合成环状分子都可能发生,仅是概率不同,所以反应条件不同,就会影响在反应平衡时的各组分的比例和反应速度,其中有些问题至今尚不清楚。

己内酰胺开环聚合尽管较复杂,但主要由三种平衡反应所组成,即开环、缩合和加成。水解聚合平衡有关聚合反应方程式可表示如下。

(1)开环。己内酰胺首先水解开环成水解速度与水的浓度和水解条件有关,即

(2)缩合。继之己酸自身缩合,形成线型低聚体,即

第 3 页,共 32 页 的水或可放出水的物质(如醇酸)存在可制得聚合物。其聚合反应下,采用间歇或连续操作,经

(3)加成。在开环、缩合和加成反应中,加成反应占主要地位。加成反应是己内酰胺分子加成到线型低聚体分子链的末端,进而是低聚体线型分子之间的缩合反应,此反应消耗端基且放出水,即

在线型分子达到一定聚合度时,主要是酰胺基间的交换反应而改变聚合物的相对分子质量分布。由于聚合过程和最后产物的性质均受此三个平衡反应的影响,而调节一定的聚合度是保证产品性能的重要方法。

一般采用保持聚合体系中一定的水的浓度或加入带有羧基或氨基的化合物,以改变聚合体系的官能团比例来达到调节相对分子质量的目的。

12.能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物?为什么?

【答案】不能。由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链中共价键的键合力,所以当温度升高达到气化温度以前,就发生主链的断裂或分解,从而破坏了高分子化合物的化学结构,因此不能用精馏的方法来提纯高分子化合物。所以高分子化合物只以液态和固态两种状态存在。

13.响应性高分子的特征是当存在一个或多个外来刺激(如温度、压力、光、电、磁或酸碱性等)时,高分子的物理或化学性质发生相应的变化。试以此为设计原则,设计一响应性高分子的合成技术路线。(请清楚表述化学合成路线,并注明其响应原理)

【答案】通过结合活性自由基聚合和高效化学反应,可以方便地制备一系列结构可控的刺激响应性聚合物。具体方法如下:

(1)利用原子转移自由基聚合(A TRP )方法结合叠氮端基的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙(PDMAEMA )和带丙炔侧基的聚乙二醇

酰胺聚异丙基丙烯酰胺(PEG-b-PNIPAM )共聚物之间的(聚异丙基丙烯点击化学应,制备具有双重响应性、结构可控的嵌段-梳状共聚物,

聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)。叠氮基封端的PDMAEMA 是通过使用带叠氮基团的A TRP 引发剂引发DMAEMA 单体的聚合制备,主链带丙炔侧基的PEG-b-PNIPAM 共聚物是NIPAM 和丙烯酸炔丙酯的ATRP 共聚制备,最终的嵌段-梳状共聚物由两者间的点击化学反应制备。由于三个嵌段不同的性质,嵌段-梳状共聚物表现出温度和pH 值的双重响应性。

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