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高分子化学习题与解答( 61页)

高分子化学习题与解答( 61页)
高分子化学习题与解答( 61页)

第一章绪论

名词解释

高分子化合物(High Molecular Compound):所谓高分子化合物,系指那些由众多原子或

原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。

单体(Monomer):合成聚合物所用的-低分子的原料。如聚氯乙烯的单体为氯乙烯。

重复单元(Repeating Unit):在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单

元。如聚氯乙烯的重复单元为。

单体单元(Monomer Unit):结构单元与原料相比,除了电子结构变化外,其原子种类和各种原子的个数完全相同,这种结构单元又称为单体单元。

结构单元(Structural Unit):单体在大分子链中形成的单元。聚氯乙烯的结构单元为。

聚合度(DP、X n)(Degree of Polymerization) :衡量聚合物分子大小的指标。以重复单

元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以X n 表示。聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成,因此聚合度是一统计平均值。

聚合物分子量(Molecular Weight of Polymer):重复单元的分子量与重复单元数的乘积;

或结构单元数与结构单元分子量的乘积。

数均分子量(Number-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子数目平均

的统计平均分子量。,Ni :相应分子所占的数量分数。

重均分子量(Weight-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。,Wi :相应的分子所占的重量分数。

粘均分子量(Viscosity-average Molecular Weight):用粘度法测得的聚合物的分子量。

分子量分布(Molecular Weight Distribution, MWD ):由于高聚物一般由不同分子量的

同系物组成的混合物,因此它的分子量具有一定的分布,分子量分布一般有分布指数和分

子量分布曲线两种表示方法。

多分散性(Polydispersity):聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的

混合物,用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。分布指数(Distribution Index) :重均分子量与数均分子量的比值。即。用来表征分子量

分布的宽度或多分散性。

问答题

1.与低分子化合物比较,高分子化合物有何特征?

解:与低分子化合物相比,高分子化合物有以下主要特征:

(1)高分子化合物分子量很大,分子往往由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成;

(2)即使是一种“纯”的高分子化合物,它也是化学组成相同而分子量不等,结构不同的同系聚合物的混合物。它具有分子量和结构的多分散性;

(3)高分子化合物的分子有几种运动单元;

(4)高分子化合物的结构非常复杂,需用一次、二次和三次结构来描述它。一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排布。二次结构是指单个大分子链的构象或聚集态类型。三次结构是指形成复杂的高分子聚集体中大分子的排列情况。

2.何谓高分子化合物?何谓高分子材料?

解:高分子化合物是指由多种原子以相同的,多次重复的结构单元通过共价键连接起来的,分子量是104-106的大分子所组成的化合物。

高分子材料是指以高分子化合物为基本原料,加上适当助剂,经过一定加工制成的材料。

3.何谓高聚物?何谓低聚物?

解:物理化学性能不因分子量不同而变化的高分子化合物称为高聚物。反之,其物理和化学性能随分子量不同而变化的聚合物成为低聚物。但也有将分子量大于一万的聚合物称为高聚物,分子量小于一万的聚合物称为低聚物。

4.何谓重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度?

解:聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元(又称重复结构单元或链节)。构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原于组合称为结构单元。聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元。能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物称为单体。高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。

5.何谓分子量的多分散性?如何表示聚合物分子量的多分散性?试分析聚合物

分子量多分散性存在的原因。

解:聚合物是分子量不等的同系物的混合物,其分子量或聚合度是一平均值。这种分子量的不均一性称为分子量的多分散性。分子量多分散性可以用重均分子量和数均分子量的比值来表示。这一比值称为多分散指数,其符号为HI,即分子量均一的聚合物其HI为1。HI越大则聚合物分子量的多分散程度越大。分子量多分散性更确切的表示方法可用分子量分布曲线表示。以分子量为横坐标,以所含各种分子的重量或数量百分数为纵坐标,即得分子量的重量或数量分布曲线。分子量分布的宽窄将直接影响聚合物的加工和物理性能。聚合物分子量多分散性产生的原因主要由聚合物形成过程的统计特性所决定。

6.聚合物的平均分子量有几种表示方法,写出其数学表达式。

解:(1)数均分子量

(2)重均分子量

以上两式重分别代表体系中i聚体的分子数、重量和分子量。,和分别代表对分子量不等的所有分子,从i等于1到无穷作总和,和分别代表i聚体的分子分率和重量分率。

(3)粘均分子量

式中a是高分子稀溶液特性粘度-分子量关系式的系数,一般为0.5-0.9。

7.数均分子量和重均分子量的物理意义是什么?试证明府≥

解:数均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的分数与其相对应的分子量乘积的总和。

重均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的重量分数与其相对应的分子量乘积的总和。

设为i聚体的分子量,则

亦即

故当时,,当时,。

8.试写出下列单体得到链状高分子的重复单元的化学结构。

(1)α-甲基苯乙烯

(2)偏二氰基乙烯

(3)α-氰基丙烯酸甲酯

(4)双酚A+环氧氯丙烷

(5)对苯二甲酸+丁二醇

(6)己二胺+己二酸

解:⑴

第二章缩聚与逐步聚合

名词解释

连锁聚合(Chain Polymerization):活性中心引发单体,迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心,根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。

逐步聚合(Step Polymerization):无活性中心,单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。

加聚反应(Addition Polymerization):即加成聚合反应,烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。

缩聚反应(Condensation Polymerization):即缩合聚合反应,单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。

线形缩聚(Linear Poly-codensation):在聚合反应过程中,如用2-2 或 2 官能度体系的单体作原料,随着聚合度逐步增加,最后形成高分子的聚合反应。线型缩聚形成的聚合物为线形缩聚物,如涤纶、尼龙等。

体形缩聚(Tri-dimensional Poly-condensation):参加反应的单体,至少有一种单体含有两个以上的官能团,反应中形成的大分子向三个方向增长,得到体型结构的聚合物的这类反应。

官能度(Functionality):一分子聚合反应原料中能参与反应的官能团数称为官能度。

平均官能度(Aver-Functionality) :单体混合物中每一个分子平均带有的官能团数。即单体所带有的全部官能团数除以单体总数

反应程度(Extent of Reaction):参加反应的官能团数占起始官能团数的分率。

转化率(Conversion)参加反应的反应物(单体)与起始反应物(单体)的物质的量的比值即为转化率。

凝胶化现象(Gelation Phenomena) 凝胶点(Gel Point):体型缩聚反应进行到一定程度时,体系粘度将急剧增大,迅速转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程,即出现凝胶化现象。此时的反应程度叫凝胶点。

结构预聚物(Structural Pre-polymer):具有特定的活性端基或侧基的预聚物称为结构预聚物。结构预聚物往往是线形低聚物,它本身不能进一步聚合或交联。

问答题

1.讨论下列两组反应物进行缩聚或环化反应的可能性。(m=2-10)

(1) (2)

解:(1)m=3、4时易形成环,其余主要进行缩聚反应,形成线性聚合物。

(2)该体系不易成环,主要生成线性聚合物。

2.解释下列名词

(1)均缩聚、混缩聚、共缩聚;

(2)平衡缩聚和非平衡缩聚;

(3)与;

(4)反应程度和转化率;

(5)平均官能度与摩尔系数;

解:(1)由一种单体进行的缩聚称为均缩聚。由两种皆不能独自缩聚的单体

进行的缩聚称为混缩聚。由两种或两种以上单体进行的能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚。

(2)平衡缩聚通常指平衡常数小于103的缩聚反应。非平衡缩聚通常则指平衡常数大于103的缩聚反应或根本不可逆的缩聚反应。

(3)平均每一分子中的重复单元数称为。平均每一分子中的结构单元数称为。对均缩聚=,对混缩聚=2

(4)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。

(5)平均官能度指反应体系中平均每一分子上带有的能参加反应的官能团 (活性中心)的数目。当量系数指起始两种官能团总数之比,其值小于或等于1。

3.为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程?

解:因缩聚反应本质是官能团之间得反应,只有官能团之间充分反应才能生成大分子,故用反应程度描述其反应过程。

4.缩聚反应平衡常数主要由何因素决定,试讨论在不同平衡常数范围内影响缩

聚物分子量的主要因素。

解:缩聚平衡常数主要由缩聚反应类型和反应温度决定。

缩聚平衡常数按其大小可分三类:

( l )平衡常数小,在10 以下的,低分子物在体系中残存量是影响分子量的主要因素。

( 2 )平衡常数大小居中,如为10 一103数量级的反应。低分子物残存量有一定影响。但影响分子量的主要因素还有原料非等物质量比和人为地将反应程度控制在某一范围。

( 3 )平衡常数在103以上的缩聚反应。影响分子量的主要因素是原料的非等物质量比和人为地控制的反应程度

5.在尼龙-6和尼龙-66生产中为什么要加入醋酸或己二酸作为分子量控制

剂?在涤纶数树脂生产中时采用什么措施控制分子量的?

解:尼龙-6和尼龙-66缩聚反应平衡常数较大。反应程度可达1。同时实际生产试尼龙-66是通过66盐的缩聚,因此尼龙-6和尼龙-66的缩聚反应在实际生产时不存在非等物质量的问题。这两个缩聚反应均可用加入醋酸或己二酸的端基封锁方法控制分子量。用这种方法控制分子量的优点是分子端基不再有进一步相互反应的能力,产物在以后加工过程中分子量不会进一步增大。

涤纶合成反应平衡常数较小,残余小分子分数是影响分子量的主要因素,因此只能通过控制乙二醇残压来控制P以达到控制分子量的目的。当达到预定分子量时,体系达到一定粘度,因此可通过搅拌马达电流变化判断终点。

计算题

1.聚酯化反应280℃时的平衡常数K=4.9,聚酰胺化反应260℃时平衡常数K =305,根据,作出水含量(摩尔分数表示)与数均聚合度的关系图,并讨论分

析其结果。 解:根据 和 联立求解得:

(负值已经舍去)

所以对聚酯化反应有 对聚酰胺反应有 对水含量赋值作图得:

从图上可知,缩聚反应中水含量对数均分子量影响很大,特别是当平衡常数较小时,水含量对聚合度影响非常严重。要想获得较高的聚合度,例如200左右,就必须使残存的小分子副产物极低。而对于平衡常数较大的缩聚反应,要达到同样的聚合度,小分子副产物含量可适当高一些,亦即,对小分子副产物的排除可适当放宽。

2.从对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中,共分出水18克,求产物的平均分子量和反应程度,设平衡常数K =4。

解:设分离出20g 水后,反应达到平衡的反应程度为p ,此时分子量为 。

起始官能团数: N 0 N 0 0 0 t 时刻官能团数:N 0(1-P) N 0(1-P) PN 0 N W 残留水分子数=生成的水分子数-排出的水分子数

根据:

n X COOH+

OCO

+H 2O

-1

代入数据:

解得:

数均分子量

3.生产尼龙-66,想获得数均分子量为13500的产品,采用己二酸过量的办法, 若使反应程度P达到0.994,试求己二胺和己二酸的配料比。

解:当己二酸过量时,尼龙-66的分子结构为

结构单元的平均分子量M0=(112+114)/2=113

当反应程度P = 0.994时,求r值:

己二胺和己二酸的配料比

4.用145克(1mol)α,ω氨基庚酸合成尼龙-7时,加入0.01mol的乙酸作为端基封锁剂,求尼龙-7的最大数均聚合度。

解:

解法1

当反应程度为1时,有最大数均聚合度

解法2

-NH2官能团的摩尔数为1mol

-COOH官能团的摩尔数为1+0.01=1.01mol 羧基过量。

当反应程度为1时,有最大数均聚合度

5.等摩尔的二元醇和二元酸缩聚,另加1.5mol%醋酸,p=0.995或0.999时,聚酯的聚合度是多少?加1mol%醋酸时,结果如何?(醋酸mol%浓度以二元酸计)解法1:设体系中二元酸或二元醇的起始官能团数为N a,则其摩尔数为N a/2 则醋酸的摩尔数为1.5%·N a/2即为N c,即外加酸的摩尔数

∴当P=0.995时

当P=0.999时

当外加1mol%的醋酸时,

当P=0.995时

当P=0.999时

解法2:此题也可用q来求解

当P=0.995时

当P=0.999时

当外加1mol%的醋酸时,

当P=0.995时

当P=0.999时

解法3:设体系中二元酸或二元醇的起始官能团数为N a,则其摩尔数为N a/2 则醋酸的摩尔数为1.5%·N a/2=0.0075N a,

显然,羧基过量,

当P=0.995时,

当P=0.999时,

当外加1mol%的醋酸时,

当P=0.995时,

当P=0.999时,

6: 由1mol丁二醇和1mol己二酸合成数均分子量为5000的聚酯,

(1)两基团数完全相等,忽略端基对数均分子量的影响,求终止缩聚的反应程度P;

(2)在缩聚过程中,如果有5mmol的丁二醇脱水成乙烯而损失,求达到同样反应程度时的数均分子量;

(3)如何补偿丁二醇脱水损失,才能获得同一数均分子量的缩聚物?

(4)假定原始混合物中羟基的总浓度为2mol,其中1.0%为醋酸,无其它因素影响两基团数比,求获得同一数均聚合度时所需的反应程度。

解:

(1)—[CO(CH2)4COO(CH2)4O]—M0=(112+88)/2=100,

(2)r=Na/Nb=2×(1-0.005) /(2×1)=0.995

(3)可排除小分子以提高P或者补加单体来补偿丁二醇的脱水损失。

(4)依题意,醋酸羧基为2×1.0%=0.02mol

己二酸单体为(2-0.02)÷2=0.99mol

根据代入数据

解得P=0.9825

第三章自由基聚合

名词解释

活性种(Reactive Species):打开单体的π键,使链引发和增长的物质,活性种可以是自由基,也可以是阳离子和阴离子。

均裂(Homolysis):化合物共价键的断裂形式,均裂的结果,共价键上一对电子分属两个基团,使每个基团带有一个独电子,这个带独电子的基团呈中性,称为自由基。

异裂(Heterolysis):化合物共价键的断裂形式,异裂的结果,共价键上一对电子全部归属于其中一个基团,这个基团形成阴离子,而另一缺电子的基团,称为阳离子。

自由基聚合(Radical Polymerization):以自由基作为活性中心的连锁聚合。

离子聚合(Ionic Polymerization):活性中心为阴、阳离子的连锁聚合。

阳离子聚合(Cationic Polymerization):以阳离子作为活性中心的连锁聚合。

阴离子聚合(Anionic Polymerization):以阳离子作为活性中心的连锁聚合。

诱导效应(Induction Effect):单体的取代基的供电子、吸电子性。

共轭效应(Resonance Effect):共扼效应存在于共扼体系中,它是由于轨道相互交盖而引起共扼体系中各键上的电子云密度发生平均化的一种电子效应。共扼效应使体系的键长趋于平均化,体系能量降低,分子趋于稳定。可分为σ-π共轭、p-π共轭、π-π共轭、σ-p共轭。空间位阻效应(Steric Effect):由取代基的体积、数量、位置所引起的效应,它对单体聚合能力有显著的影响,但它不涉及对活性种的选择。

双基终止(Bi-radical Termination):链自由基的独电子与其它链自由基中的独电子或原子作用形成共价键的终止反应。

半衰期(Half Life):物质分解至起始浓度(计时起点浓度)一半时所需的时间。笼蔽效应(Cage Effect):在溶液聚合反应中,浓度较低的引发剂分子及其分解

出的初级自由基始终处于含大量溶剂分子的高黏度聚合物溶液的包围之中,一部分初级自由基无法与单本分子接触而更容易发生向引发剂或溶剂的转移反应,从而使引发剂效率降低。

引发剂效率(Initiator Efficiency):引发聚合部分引发剂占引发剂分解消耗总量的分率称为引发剂效率。

转化率(Conversion):单体转化为聚合物的分率,等于转化为聚合物的单体量比去用去单体总量。

阻聚剂(Inhibitor):能够使每一自由基都终止,形成非自由基物质,或形成活性低、不足以再引发的自由基的试剂,它能使聚合完全停止。按机理可分为加成型阻聚剂(如苯醌等)、链转移型阻聚剂(如DPPH 等)和电荷转移型阻聚剂(如FeCl3 等)等。

缓聚剂(Retarder):能够使一部分自由基终止,聚合减慢的试剂。通常不出现诱导期。

自动加速现象(Auto-accelerative Phenomena):聚合中期随着聚合的进行,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。动力学链长(Kinetics Chain Length):每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数定义为动力学链长,动力学链在链转移反应中不终止。

链转移常数(Chain Transfer Constant):是链转移速率常数和增长速率常数之比,代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。

问答题

1.下列烯烃类单体适于何种机理聚合:自由基聚合,阳离子聚合或阴离子聚合,

并说明原因。

;;;;

;;;;

解:适于自由基聚合,Cl原子是吸电子基团,也有共轭效应,但均较弱。

适合自由基聚合。F原子体积小,结构对称。

与可进行自由基聚合,阳离子聚合以及阴离子聚合。因为π共轭体系电子的容易极化和流动。

适合自由基聚合和阴离子聚合。-CN是强吸电子基团,并没有共轭效应。

适合阳离子聚合。为供电子基团,于双键有超共轭效应。

适合阴离子和自由基聚合,两个吸电子基并兼有共轭效应。

适合自由基聚合和阴离子聚合。因为是1,1-二取代基,甲基体积小,COOR 为吸电子基,甲基为供电子基,均有共轭效应。

2.判断下列单体能否通过自由基聚合形成高分子量聚合物,并说明理由。

(1) (2)

(3) (4)

(5) (6)

(7) (8) (9)

解:(1)不能通过自由基聚何形成高分子量聚合物。因为取代基空间阻碍大,只能形成二聚体。

(2)不能通过自由基聚何形成高分子量聚合物。因为OR为供电子基。

(3)不能通过自由基聚何形成高分子量聚合物。因为单体结构对称,1,2-二取代造成较大空间阻碍。

(4),(5)与均不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于双键电荷密度大,不利于自由基的进攻,且易转移生成烯丙基型较稳定的自由基,难于再与丙烯等加成转变成较活泼的自由基,故得不到高聚物。

(6)不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。因为位阻大,且易发生单体转移生成烯丙基稳定结构。

(7)能通过自由基聚合形成高分子量聚合物,这是因为F原子体积很小,Cl有弱吸电子作用。

(8)能通过自由基聚合形成高分子量聚合物,由于是1,1-二取代基,甲基体积小,均有共轭效应。

(9)不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于是1,2-二取代基,空间阻碍大。

3.总结烯类单体的聚合特征得到以下规律:

(1)能形成聚合物的主要是乙烯,乙烯的一元取代物,乙烯的1,1-二元取代物。乙烯的1,2-二元取代物除个别以外一般不聚合。

(2)大部分烯类单体能按自由基机理聚合,只有少部分按离子型机理聚合(3)有些单体可按自由基,阳离子和阴离子机理进行聚合。

请对以上情况加以分析说明。

解:在乙烯上如有1,2-二取代基的化合物(除取代基体积很小外),由于空间阻碍大均不能聚合。在乙烯上如有一个取代基,或两个1,1-二取代基(如取代基不过大),一般说来均能进行聚合,取代基的诱导和共轭效应能改变双键的电子云密度,对所形成的活性种的稳定性有影响,因此决定了单体对自由基聚合,阳离子聚合以及阴离子聚合的选择性。几乎所有取代基对自由基都有一定共轭稳定作用,因而一般带有吸电子基的单体或有共轭体系的单体均能进行自由基聚合。而带有强供电基团的单体或有1,1-两个弱供电基团的单体方能进行阳离子聚合。而带强吸电子基团的单体能进行阴离子聚合。π电子流动性大,易诱导极化的单体则可进行自由基聚合,阳离子聚合和阴离子聚合。

4.写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式:

(1)偶氮二异庚腈(2)过氧化十二酰(3)过氧化二碳酸二环己酯

(4)异丙苯过氧化氢(5)过硫酸钾-亚硫酸氢钠(6)过氧化氢-亚铁盐

(7)过氧化二苯甲酰-二甲基苯胺

请说明这些引发剂的引发活性和使用场合。

解:(1)偶氮二异庚腈

(2)过氧化十二酰

(3)过氧化二碳酸二环己酯

(4)异丙苯过氧化氢

(5)过硫酸钾-亚硫酸氢钠

(6)过氧化氢-亚铁盐

(7)过氧化二苯甲酰-二甲基苯胺

其中(1)至(4)为热分解型油溶性引发剂。其中,t

1/2

=10h的温度依次为52℃,62℃,44℃,和133℃。(5)至(7)为氧化还原引发体系,均为高活性引发剂适用于本体聚合,悬浮聚合和溶液(有机溶剂)聚合。水溶性引发剂适用于水溶液和乳液聚合。

5.解释为什么引发剂的活性顺序一般为:过氧化二碳酸酯类>过氧化二酰类 >

过氧化酯类>过氧化二烷基类

解:、、、均可看成是H

2O

2

中H被不同基团取代候的产物。所连基团不同,过

氧键牢固程度也不同。供电基团,立体阻碍大的基团以及能提高分解产物的自由基稳定性的基团的引入均有利于过氧键的分解。可看成是两个偶极,故有利于分解。过氧化碳酸酯又可看成是不稳定的碳酸的衍生物,所以稳定性更差,容易分解。

6.过硫酸盐无论在受热,受光或受还原剂作用下均能产生SO

4

-离子自由基。如

果需要随时调整反应速度或随时停止反应,应选择何种方式产生SO

4

-自由基?如果工业上要求生产分子量很高的聚合物,聚合温度尽量低,则应选择何种方式产生这种自由基?

解: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。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分子量高的聚合物。

7.在自由基聚合中,为什么聚合物链中单体单元大部分按头尾方式连接,且所

得的聚合物多为无规立构。

解:电子效应和位阻效应均有利于头尾键接,因而头尾和头头键接活化能差为34-42KJ/mol。又因为链自由基是平面结构,在平面上下进攻的几率各为50%,因而d-和i-构型链节的形成和排布是无规的。

8.解释引发效率,笼蔽效应(Cage effect)和诱导分解。

解:引发效率――它是指引发剂分解生成的自由基中能用于引发聚合的百分数。按此定义,只有笼蔽效应会影响引发效率。但许多情况下,在计算引发效率时并不对由于诱导分解造成的引发剂损失进行校正。把实际引发剂用量和起引发作用的引发剂量进行比较,所得的值称实际引发效率

笼蔽效应――由于初级自由基受溶剂分子包围,限制了自由基的扩散,导致初级自由基的偶合(或岐化)终止,使引发效率f 降低

诱导效应――它是指链自由基向引发剂的转移反应。原来的链自由基或简单自由基在形成稳定分子的同时,生成一个新的自由基。由于无偿的消耗了一个引发剂分子,故使实际引发效率降低。

9.何谓动力学链长?何谓数均数均聚合度?影响动力学链长,数均聚合度以及

它们之间的关系的因素有哪些?

解:动力学链长v是指每个活性中心自引发至终止平均所消耗的单体分子数。

数均聚合度是指平均每个聚合物分子所包含的重复单元数

在稳态下

(1)对于不容易发生单体,引发剂等转移的聚合物体系

因为

所以

如果活性链均为偶合终止,则

如果活性链均为岐化终止,则

如果这两种终止方式兼而有之,则

式中C,D分别为偶合,岐化各占的分数

(1)对于容易发生单体,引发剂或溶剂转移的聚合体系,有以下关系

为偶合岐化动力学链终止对数均聚合度的贡献

根据各项对贡献的大小可以看出各种与v具体关系。例如在55℃下,在氯乙烯悬浮聚合中,由于每个活性中心在真正终止(动力学链终止)前平均可与氯乙烯单体转移约7次,所以在氯乙烯悬浮聚合中v可以比大很多倍。

(3)在高转化率下,由于体系粘度增大或聚合物分子链卷曲甚至不溶等原因造成 k

t

大幅度下降,活性寿命剧增。这时v和都会增大。由于的降低速度明

显小于R

tc 或R

td

的降低速度,因此转移终止在总终止中的比例加大,这会改变低

转化率下原有的v和的具体关系。

10.在自由基聚合反应中,何种条件下会出现反应自动加速现象。试讨论其产生

的原因以及促使其产生和抑制的方法。

解:本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。造成自动加速现象的原因是随着反应的进行,体系粘度渐增或溶解性能变差,造成k

t

变小,活性链寿命延长,体系活性链浓度增大。

在非均相本体聚合和沉淀聚合中,由于活性链端被屏蔽,链终止反应速度大大下降,也出现明显的反应自动加速现象。

在某些聚合反应中,由于模板效应或氢键作用导致k

p

增大,亦会出现反应自动加速。

反应的自动加速大多由于体系中单位时间内引发的链和动力学终止的链的数目不等造成活性链浓度不断增大所致。若能调节引发剂的种类和用量,使引发产生的新链的速度亦随转化率增加而递减,则可抑制反应自动加速。此外,选用良溶剂,加大溶剂用量,提高聚合温度或适当降低聚合物的分子量等,都会减轻反应自动加速程度。反之,则可使自动加速现象提前发生。

11.试讨论自由基聚合反应中温度对聚合反应速率的影响。

解:在自由基聚合反应中,温度对聚合反应速率的影响是通过对的影响来体现的。

根据,如分别为

稳态下自由基聚合的速率方程为

总速率常数表观活化能

对热分解型引发剂,为120-150KJ/mol, 为20-40KJ/mol, 为8-20KJ/mol,故E约为80-90KJ/mol。在这种情况下,温度每升高10,聚合速率约增加2-3倍。

对氧化还原引发剂,由于为40-60 KJ/mol故E约为40 KJ/mol,温度对反应速率的影响较小。

对光聚合或辐射聚合,因为=0,所以E约为20 KJ/mol。反应温度对反应速率的影响更小。

对存在自动加速的聚合反应,其自动加速程度和温度有关。这时温度对反应速度的影响更为复杂。

12.悬浮聚合法生产聚氯乙烯时,为什么采用高活性和中活性引发剂并用的引发

体系?

解:氯乙烯悬浮聚合时所得聚氯乙烯的分子量与引发剂浓度关系不大。分子量主要由单体链转移来决定,所以聚氯乙烯的分子量主要由温度控制。氯乙烯悬浮聚合是非均相本体聚合,在转化率较低时救出现反应自动加速。如选用高活性引发剂,引发剂浓度随反应的进行显著下降。这样正常聚何速率的衰减与自动加速所造成的速率上升互相补偿使反应可匀速进行。但聚合的后期,高活性引发剂浓度降得很低,正常聚合速率得衰减不能由自动加速部分来补偿,使反应温度得控制,和在较短时间内完成反应都有了保证。

计算题

1.以过氧化二苯甲酰作引发剂,在60℃进行苯乙烯聚合动力学研究,数据如下:(1)60℃苯乙烯的密度为0.887g/mL

(2)引发剂用量为单体重的0.109%

(3)R p=0.255×10-4 mol/ L·s

(4)聚合度=2460

(5)f=0.80

(6)自由基寿命τ=0.82s

试求k d、k p、k t,建立三个常数的数量级概念,比较[M]和[M·]的大小,比较R i、R p、R t的大小。全部为偶合终止,a=0.5

解:设1L苯乙烯中:

苯乙烯单体的浓度[M]=0.887×103/104=8.53mol/L (104为苯乙烯分

子量)

引发剂浓度[I]= 0.887×103×0.00109/242=4.0×10-3mol/L (242为BPO 分子量)

代入数据 解得:

k d =3.23×10-6 s -1 10-4~10-6 k p =1.76×102 L/mol·s 102~104 k t =3.59×107 L/mol·s 106~108

[M·]=R p / k p [M]=0.255×10-4/(1.76×102×8.53)=1.70×10-8mol/L 而[M]=8.53mol/L 可见,[M]>>[M·]

R i =2fk d [I]=2×0.80×3.23×10-6×4×10-3=2.07×10-8mol/L·s R t =2k t [M·]2=2×3.59×107×(1.70×10-8)2=2.07×10-8mol/L·s 而已知R p =2.55×10-5mol/L·s ,可见R p >>R i =R t

2.以过氧化二特丁基为引发剂,在60℃下研究苯乙烯聚合。苯乙烯溶液浓度(1.0mol/L),过氧化物(0.01mol/L),引发和聚合的初速率分别为4×10-11和1.5×10-7mol/(L·s)。试计算(f k d ),初期聚合度,初期动力学链长。计算时采用下列数据和条件:C M =8.0×10-5,C I =3.2×10-4,C S =2.3×10-6,60℃苯乙烯的密度为0.887g/ml ,苯的密度为0.839g/ml ,设苯乙烯-苯体系为理想溶液。

解一:R i = 2f k d [I],代入数据4×10-11=2f k d ×0.01 ∴ f k d =2.0×10-9

∵ R p =k p (f k d /k t )1/2[I]1/2[M]

代入数据,1.5×10-7 =k p (2.0×10-9/k t )1/2(0.01)1/2×1.0

p =k p (

f k d k t

)1/2[I]1/2

[M]5.02

2][)(22

=+=

=

D C

a R aK M K p

t p k n χp

t p R M k k ][2?

=

∴k p/(k t)1/2=0.033541

设苯的浓度为[S],在1L苯乙烯-苯的理想溶液中,有:V苯+V苯乙烯=1000(mL)

代入数据:

∴[S]=9.5mol/L

有链转移,且全为偶合终止的聚合度公式为:

其中

解二:fk d解法同上,溶剂苯的浓度[S]的求法同上

设正常聚合(无链转移)所得聚合物的聚合度为

∵苯乙烯全为双基偶合终止,∴

有链转移时的聚合度公式为:

解三:若查P44表得,k p=176L/mol·s,k t=3.6×107 L/mol·s,代入以上两式,也可求得ν和

∴,数据不太吻合,可能与表中所查的k p、k t不准有关。

3.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1.0M,一些动力学参数为f k d=2×10-9s-1,k p/k t1/2=0.0335(L·mol·s)1/2。若聚合中不存在任何链转移反应,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:

(1)要求起始聚合速率(R p)0>1.4×10-7mol/L·s,产物的动力学链长ν>3500时,采用引发剂的浓度应是多少?

(2)当仍维持(1)的(R p)0,而ν>4100时,引发剂浓度应是多少?

(3)为实现(2),可考虑变化除引发剂浓度外的一切工艺因素,试讨论调节哪些因素能有利于达到上述目的?

解:(1)

(2)

从R p考虑,需,

而从考虑,需,两者不能相交,不能同时满足,无法选择合适的[I],使(R p)0和同时达到上述要求。

(3)可增加[M]

∵,∴可通过增大来使,同时增大。

假定将引发剂浓度定为

要使达到4100所需的单体浓度为[M]

根据

解得[M]=1.02mol/L

此时

= 0.0335(2×10-9) 1/2×(8.73×10-3)1/2×1.02

=1.43×10-7 > (R p)0

所以当[I]= 8.73×10-3mol/L时,只要[M]≥1.02mol/L就可以达到上述要求。4.苯乙烯在60℃以过氧化二特丁基锂为引发剂,苯为溶剂进行聚合。当苯乙烯的浓度为1mol/L,引发剂浓度为0.01mol/L时,引发剂和聚合的初速率分别为

4×10-11和1.5×10-7mol/(L·s)。试根据计算判断在低转化率下,在上述聚合反应中链终止的主要方式,以及每一个由过氧化物引发的链自由基平均转移几次后失去活性。已知在该温度下C M=8.0×10-5,C I=3.2×10-4,C S=2.3×10-6,60℃苯乙烯(分子量104)的密度为0.887g/ml,苯(分子量78)的密度为0.839g/ml,设苯乙烯体系为理想溶液。

解:在1L苯乙烯、苯混合体系中,苯溶剂浓度

苯乙烯在60℃时,动力学链终止完全是偶合终止

动力学链偶合终止生成的大分子占

转移终止生成的大分子占

在生成的100个大分子中,有55.9个来自于自由基的双基偶合终止,有44.1个来自于自由基的链转移终止。其中,偶合终止是由2×55.9个自由基偶合而生成的,链转移终止是由44.1个自由基向单体或溶剂或引发剂转移而形成的。这样,平均一个自由基链发生偶合终止,就有个链自由基发生链转移终止,也就是说,平均来讲,一个自由基链在进行动力学终止失去活性前转移了0.39次。

第四章自由基共聚合

高分子化学复习题——简答题

第一章绪论 1、与低分子化合物相比,高分子化合物有什么特点能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物 答:与低分子化合物相比,高分子化合物主要特点有:(1)相对分子质量很大,通常在104~ 106之间;(2)合成高分子化合物的化学组成比较简单,分子结构有规律性;(3)各种合成 聚合物的分子形态是多种多样的;(4)一般高分子化合物实际上是由相对分子质量大小不等 的同系物组成的混合物,其相对分子质量只具有统计平均的意义及多分散性;(5)由于高 分子化合物相对分子质量很大,因而具有与低分子化合物完全不同的物理性质。 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内的键合力,当温度升高到汽化 温度以前,就发生主链的断裂和分解,从而破坏了高分子化合物的化学结构,因而不能用蒸 馏的方法提纯高分子化合物。 2、何谓相对分子质量的多分散性如何表示聚合物相对分子质量的多分散性 答: 聚合物是相对分子质量不等的同系物的混合物,其相对分子质量或聚合度是一平均值. 这种相对分子质量的不均一性称为相对分子质量的多分散性.相对分子质量多分散性可以用 重均分子量和数均分子量的比值来表示.这一比值称为多分散指数, 其符号为D. 即D =M w/M n. 分子量均一的聚合物其D为越大则聚合物相对分子质量的多分散程度越大. 相对分子质量多分散性更确切的表示方法可用相对分子质量分布曲线表示.以相对分子质量 为横坐标, 以所含各种分子的质量或数量百分数为纵坐标, 即得相对分子质量的质量或数 量分布曲线.相对分子质量分布的宽窄将直接影响聚合物的加工和物理性能. 聚合物相对分子质量多分散性产生的原因注意由聚合物形成过程的统计特性所决定. 3、各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。 (2)碳链聚合物,杂链聚合物。 (3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。 答:(1)天然无机高分子:石棉、金刚石、云母;天然有机高分子:纤维素、土漆、天然橡胶; 生物高分子:蛋白质、核酸 (2)碳链聚合物:聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯;杂链聚合物:聚甲醛、聚酰胺、聚酯 (3)塑料:PE、PP、PVC、PS;橡胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶 化学纤维:尼龙、聚酯、腈纶、丙纶;功能高分子:离子交换树脂、光敏高分子、高分子催化 剂 4、什么叫热塑性塑料什么叫热固性塑料试各举两例说明。 热塑性塑料是指可反复进行加热软化或熔化而再成型加工的塑料,其一般由线型或支链型聚合物作为基材。如以PE、PP、PVC,PS和PMMA等聚合物为基材的塑料。 热固性塑料是指只能进行一次成型加工的塑料,其一般由具有反应活性的低聚物作基材,在成型加工过程中加固化剂经交联而变为体型交联聚合物。一次成型后加热不能再软化或熔化,因而不能再进行成型加工。其基材为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂和脲醛树脂等。 5、高分子链的结构形状有几种它们的物理、化学性质有何不同 答: 高分子链的形状主要有直线形、支链形和网状体形三种,其次有星形、梳形、梯形等(它 们可以视为支链或体形的特例). 直线性和支链形高分子靠范德华力聚集在一起, 分子间力较弱.宏观物理性质表现为密度小、强度低.聚合物具有热塑性, 加热可融化, 在溶剂中可溶解. 其中支链形高分子由于支 链的存在使分子间距离较直线形的大, 故各项指标如结晶度、密度、强度等比直线形的低, 而溶解性能更好, 其中对结晶度的影响最为显著. 网状体形高分子分子链间形成化学键, 其硬度、力学强度大为提高. 其中交联程度低的具有 韧性和弹性, 加热可软化但不熔融, 在溶剂中可溶胀但不溶解. 交联程度高的, 加热不软化, 在溶剂中不溶解. 第二章逐步聚合反应

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高分子化学练习题 一、名词解释 1、重复单元在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。 2、结构单元高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。 3、线型缩聚 2 官能度单体或 2-2 体系的单体进行缩聚反应,聚合过程中,分子 链线形增长,最终获得线型聚合物的缩聚反应。 4、体型缩聚有官能度大于 2 的单体参与的缩聚反应,聚合过程中,先产生支链,再交联成体型结构,这类聚合过程称为体型缩聚。 5、半衰期物质分解至起始浓度(计时起点浓度)一半时所需的时间。 6、自动加速现象聚合中期随着聚合的进行,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。 7、竞聚率是均聚和共聚链增长速率常数之比, r 1 =k11/ k12,r 2 = k 22/ k21, 竞聚 率用来直观地表征两种单体的共聚倾向。 8、悬浮聚合悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合,体系主要由单体,水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。 9、乳液聚合是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合,体系由单体、水、水溶 性引发剂、水溶性乳化剂组成。 10、接枝共聚物聚合物主链只由某一种结构单元组成,而支链则由其它单元组 成。 二、选择题 1、聚酰胺反应的平衡常数为400,在密闭体系中最终能够达到的反应程度为 ( B ) A. 0 .94 B. 0.95 C. 0.96 D. 0.97 2、在线型缩聚反应中,成环反应是副反应,其中最易形成的环状化合物是( B ) A. 3, 4 元环 B. 5,6 元环 C. 7 元环 D. 8-11 元环 3、所有缩聚反应所共的是(A) A. 逐步特性 B. 通过活性中心实现链增长 C. 引发率很快 C. 快终止 4、关于线型缩聚,下列哪个说法不正确?(B)

高分子化学习题与答案

高分子化学习题与答案 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

《高分子化学》习题与答案 第一章绪论习题 1. 说明下列名词和术语:

(1)单体,聚合物,高分子,高聚物 (2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子 (3)主链,侧链,侧基,端基 (4)结构单元,单体单元,重复单元,链节 (5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布 (6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应 (7)加聚物,缩聚物,低聚物 2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征 3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。 4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。 5. 各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。 (2)碳链聚合物,杂链聚合物。 (3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。 6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称 (1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2 CH3 | (3) CH2=C | COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH (5) CH2CH2CH2O |__________| 7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合 (1) -[- CH2- CH-]n- | COO CH3 (2) -[- CH2- CH-]n- | OCOCH3 (3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n- | CH3 (4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n- (5) -[-NH(CH2)5CO-]n- 8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式: (1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯 (3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶 (8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯

最新高分子化学期末重点试题及答案

1、使自由基聚合反应速率最快的聚合方式是(C )。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 答案( C ) 2、在自由基聚合反应中,链自由基的( D )是过氧类引发剂引发剂效率降低 的主要原因 A.屏蔽效应 B.自加速效应 C.共轭效应 D.诱导效应 3、MMA(Q=0.74)与( C )最容易发生共聚 A. St(1.00 ) B. VC(0.044 ) C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39) 4、异戊二烯配位聚合理论上可制得( 6 )种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 1、丁二烯配位聚合可制得(B )种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 5、是阻聚剂并可用于测定引发反应速率的是( B ) A.对苯二酚 B.DPPH C.AIBN D.双酚A 3、丁二烯(e=-1.05)与(D )最容易发生交替共聚 A.苯乙烯(-0.8) B.氯乙烯(0.20) C.丙烯腈(0.6) D.马来酸酐(2.25) 4、不需要引发剂的聚合方法是(D )。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 5、常用于保护单体的试剂是( D ) A. BPO B.FeCl3 C.AIBN D. 对苯二酚 1、某一聚合反应,单体转化率随反应时间的延长而增加。它属于(连锁)聚合 反应。 2、BPO在高分子合成中是(引发剂)剂,对苯二酚加在单体中用作(阻聚剂)。 3、氧在低温时是(阻聚剂 )、在高温时是(引发剂)。 4、常用的逐步聚合反应方法有(熔融)缩聚、( 溶液) 缩聚、(界面 ) 缩聚。 5、链转移剂能使聚合物的分子量(降低 ) 7、梯形结构聚合物有较高的(热 )稳定性。 8、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯的结构分别是(-[CH2CH2]n- )、(-[CH2CH(C6H5)]n- )、(-[CH2CHCl]n- )和(-[CH2CHCH3]n- )。 9、腈纶的化学名称是(聚丙烯腈)。 精品文档

第四版《高分子化学》思考题课后答案_潘祖仁讲解

第四版习题答案 (第一章)思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。 在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。 聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。 聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平 X表示。均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。 答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。 从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。 根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。 齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 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(重复单元)。选择其常用分子量,计算聚合度。 聚合物结构式(重复单元) 聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66(聚酰胺-66)-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子DP=n 特征

高分子化学习题与解答

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第一章 绪 论习题 1. 说明下列名词和术语: (1)单体,聚合物,高分子,高聚物 (2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子 (3)主链,侧链,侧基,端基 (4)结构单元,单体单元,重复单元,链节 (5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布 (6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应 (7)加聚物,缩聚物,低聚物 2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征 3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。 4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。 5. 各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。 (2)碳链聚合物,杂链聚合物。 (3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。 6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称 (1) CH 2=CHF (2) CH 2=CH(CH 3)2 CH 3 | (3) CH 2=C | COO CH 3 (4) HO-( CH 2)5-COOH (5) CH 2CH 2CH 2O |__________| 7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合 (1) -[- CH 2- CH-]n - | COO CH 3 (2) -[- CH 2- CH-]n - | OCOCH 3 (3) -[- CH 2- C = CH- CH 2-]n - | CH 3 (4) -[-NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CO-]n -

高分子化学试题合辑附答案

《高分子化学》课程试题 得分 一、基本概念(共15分,每小题3分) ⒋动力学链长 ⒌引发剂半衰期 二、填空题(将正确的答案填在下列各题的横线处)( 每空1 分,总计20分) ⒈自由聚合的方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。 ⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、固相缩聚和界面缩聚。 ⒊聚氨酯大分子中有、、 和基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、 开环聚合和聚合物之间的化学反应四类。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成碳链聚合物、杂链聚合物、元素无机聚合物和元素有机聚合物四类。 得分 三、简答题(共20分,每小题5分) ⒈乳液聚合的特点是什么 ⒊什么叫自由基自由基有几种类型写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。 四、(共5分,每题1分)选择正确答案填入( )中。 ⒈自由基共聚合可得到( 1 4 )共聚物。 ⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物 ⒉为了得到立构规整的PP,丙烯可采用( 4 )聚合。 ⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合

⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( 1 2 )聚合方法。 ⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚 ⒋聚合度基本不变的化学反应是( 1 ) ⑴PVAc的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧树脂的固化 ⒌表征引发剂活性的参数是( 2 4 ) ⑴k p(⑵t1/2⑶k i⑷k d 五、计算题(共35分,根据题目要求计算下列各题) ⒈(15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂,60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。 已知:C (偶合终止系数)=;D (歧化终止系数)=; f =; k p=×102 L/ ;k d =×10-6 s-1; k t=×106 L/ ;c(I)=mol / L; C M=×10-5;C I=2×10-2; 甲基丙烯酸甲酯的密度为g./ cm3; X。 计算:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度 n 《高分子化学》课程试题 一、基本概念(共14分,5. 2分, 其余3分) ⒋自由基共聚合反应 ⒌引发剂 二、填空题(将正确的答案填在下列各题的横线处)( 每空1 分,总计20分) ⒈自由聚合的单体有、、和等。 ⒉单体可分为、和三大类。 ⒊表征乳化剂性能的指标是、和。 ⒋阴离子聚合的引发体系有强碱、碱金属和碱金属配合物。 ⒌某些聚合物按大分子主链中含的特征基团可命名为聚酯、聚酰胺、和 聚醚聚合物等。

高分子化学习题答案

一.名词解释 异构化聚合:指在链增长反应过程中常常发生原子或原子团的重排过程的反应。 活性聚合物:在适当条件下,不发生连转移或链终止反应,而使增长的活性链反应直至单体完全消耗尽仍保持活性的聚合物 化学计量聚合:指链引发速率在阴离子聚合反应中严格控制条件,以得到接近单分散的聚合物为目的的聚合反应。 遥爪聚合物:又称热塑性橡胶。一类常温下显示橡胶弹性、高温下又能塑化成型的合成材料,是一类兼具橡胶和热塑性塑 料特性的强韧性聚合物。按照交联键的性质可分为: 物理交联型如玻璃化微区、氢键及结晶微区作交联点 的聚合物和共聚物、共混物等;化学交联型如含离子 键交联和离子簇微区的离聚体,共混物经动态硫化交 联的TPE,含热可逆性共价键交联的TPE等。若按高 分子链结构可分为:嵌段共聚物、接枝共聚物、含离 子键共聚物和硫化交联共混物等。 ①(telechelic polymer)又称“远螯聚合物”。分子链两端带有反应性官 能团的低聚物。因其分子中的活性基团犹如两只爪子遥遥地占据了链的两端,故名。 ②遥爪聚合物是一种分子两端带有反应性官能团的液体聚合物,可用 作液体橡胶、涂料、粘合剂、密封胶等,最后通过活性端基的相互作用,扩链或交联成高分子量的聚合物。【遥爪聚合物】(telechelicpolymer)又称“远

螯聚合物”。分子链两商带有反革命应性官能团的低聚物。因其分子中的活性基团犹如两只爪子遥遥地占据了链的两端,故名。其分子量不高,呈液状,在加工时可采用浇铸或注模工艺,最后通过活性端基的交联或链的伸长成为高分子量聚合物。 热塑弹性体:指在常温下显示橡胶弹性,在高温下能够塑化成型的高分子材料。其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能,同时又具备普通塑料加工方更、加工方式广的特点。热塑性弹性体是指常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑化成型的一类弹性体。 二.讨论水对离子聚合的影响 三.写出制备含端羧基、端羟基。端氨基的遥爪聚合物的反应式

高分子化学教程习题答案第三版王槐三科学出版社DOC

《高分子化学教程》习题答案(王槐三第三版) 第1章 1、解释下列概念 (1) 高分子化合物:由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在1万以上的化合物。 (2) 重复结构单元:将大分子链上化学组成和结构可重复的最小单位称为重复结构单元(在高分子物理里也称为链节)。 (3) 结构单元:由1个单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分叫结构单元。 (4) 平均相对分子质量:高分子化合物中同系物相对分子质量的统计平均值。 (5) 平均聚合度:所有大分子链上所含重复结构单元数量的统计 平均值。 (6) 多分散性和分散指数: 多分散性是指聚合物材料中所含大分子同系物的相对分子质量 不相等的这一特性。 分散指数是指重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值。 2、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并标出结构单元 (1) 涤纶 n HOOC COOH n HO(CH 2)2OH (2n -1)H 2O HO[OC COO(CH 2)2O]n H += +结构 结构单元单元

(2) 尼龙-610 n HOOC COOH n H 2N(CH 2)6NH 2(2n -1)H 2O HO [ OC(CH 2)8COHN(CH 2)6NH ]+= +(CH 2)8n H 结构单元结构单元 (3) 有机玻璃 n CH 2CH 3 COOCH 3C CH 2CH 3C 3=[]n CH 2CH 3C 3结构单元: (4) 聚乙烯醇 n CH 2 = CHOCOCH 3CH 2CH []OCOCH 3n 聚合[]CH 2CH OH n (5) 环氧树脂 (见P8) (6) 聚碳酸酯 HO CH 3CH 3C Cl C O Cl H O C 3 CH 3 O C Cl + (2n - 1)HCl =+n n []OH n O (7) 聚己二氨基甲酸丁二酯 n OCN(CH 2)6NCO + n HO(CH 2)2OH = []OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n (8) 维尼纶 []CH 2CH OH n + CH 2O 缩醛化CH 2CH CH 2CH CH 2CH CH 2O (9) 丁腈橡胶

高分子化学试题及答案

高分子化学试题 一、选择题 1.下列说法对于尼龙-66正确的是:() A . 重复单元=结构单元 B . 结构单元=单体单元 C. DP = D. = 2n 2.乳液聚合物的粒径大小为() A. 1~10μm B. 0.01~5mm C. 0.5~1.0mm D. 0.05~0.15μm 3.聚氯乙烯和聚丙烯的英文缩写符号分别是:() A . PVC PP B . PET PS C. PET PE D. PVC PU 4.聚合物SBR的组成:() A . 乙烯和丙烯的共聚物 B . 乙烯和醋酸丙烯的共聚物 C. 丙烯腈和1,3-丁二烯的共聚物 D. 苯乙烯和1,3-丁二烯的共聚物 5.四氢呋喃可以进行下列哪种聚合() A . 自由基聚合 B . 阴离子聚合 C. 阳离子聚合 D. 配位聚合 6.下列属于自由基聚合的引发剂的是() A . Na + 萘 B . + 水 C. n-C4H9Li D. (C6H5CO)2O2 7. 聚1,3-丁二烯有几种立体异构体,属于几何异构体有几种,聚丙烯有几种立体异构体,属于光学异构体有几种()A. 4 4 3 3 B. 4 2 3 3 C. 4 4 3 0 D. 4 2 3 0 8. 自动加速效应是自由基聚合特有的现象,他不会导致() A. 聚合速率增加 B. 爆聚现象 C. 相对分子质量分布变窄 D. 聚合物相对分子质量增加 9.若聚合反应温度对聚合速率和分子量影响均较小,是因为() A. 聚合热小 B. 引发剂分解活化能低 C. 反应是放热反应 D. 引发剂分解活化能高 10.本体聚合至一定转化率时会出现自动加速现象,这时体系中的自由基浓度[M·]和自由基寿命τ的变化为()A. [M·]增加,τ延长 B. [M·]增加,τ缩短 C. [M·]减少,τ延长 D. [M·]减少,τ缩短 二、填空题 1. 无定形高聚物的物理状态及力学性质随温度而变,其中T g是;T f是,而在结晶高聚物中T m 是。 2. 聚合物的一次结构是与结构单元有关的结构它包括、和。 3. 本体聚合应选择引发剂、乳液聚合应选择引发剂。 4. 聚合物聚合度变大的化学反应有、和等。 5. 凡能获得立体规整性聚合物的聚合反应,都称为。采用Ziegler-Natta引发剂所得的聚合物通常是,也可以是。 6. 等摩尔的二元醇和二元酸在一定温度下,于封管中进行均相聚合,已知该温度下的平衡

高分子化学课后习题答案

第一章绪论 思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。 在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。 聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。 聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平 X表示。均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。 答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。 从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。 根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。 齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 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(重复单元)。选择其常用分子量,计算聚合度。 聚合物结构式(重复单元) 聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66(聚酰胺-66)-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 DP=n 特征 量/万

《高分子化学》习题与答案

1. 说明下列名词和术语: (1)单体,聚合物,高分子,高聚物 (2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子 (3)主链,侧链,侧基,端基 (4)结构单元,单体单元,重复单元,链节 (5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布 (6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应 (7)加聚物,缩聚物,低聚物 2.和低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征? 3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合和逐步聚合间的相互关系和差别。 4. 举例说明链式聚合和加聚反应、逐步聚合和缩聚反应间的关系和区别。 5. 各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。 (2)碳链聚合物,杂链聚合物。 (3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。 6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称 (1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2 CH3 | (3) CH2=C | COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH (5) CH2CH2CH2O |__________| 7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合? (1) -[- CH2- CH-]n- | COO CH3 (2) -[- CH2- CH-]n- | OCOCH3 (3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n- | CH3 (4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n- (5) -[-NH(CH2)5CO-]n- 8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式: (1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯 (3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶

高分子化学习题与解答

第一章绪论习题 1. 说明下列名词和术语: (1)单体,聚合物,高分子,高聚物 (2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子 (3)主链,侧链,侧基,端基 (4)结构单元,单体单元,重复单元,链节 (5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布 (6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应 (7)加聚物,缩聚物,低聚物 2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征 3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。 4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。 5. 各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。 (2)碳链聚合物,杂链聚合物。 (3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。 6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称 (1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2 CH3 | (3) CH2=C | COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH (5) CH2CH2CH2O |__________| 7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合 (1) -[- CH2- CH-]n- | COO CH3 (2) -[- CH2- CH-]n- | OCOCH3 (3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n- | CH3 (4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n- (5) -[-NH(CH2)5CO-]n- 8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式: (1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯 (3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶 (8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯 (10) 聚氨酯

高分子化学习题与答案

《高分子化学》习题与答案 第一章绪论习题 1. 说明下列名词和术语: (1)单体,聚合物,高分子,高聚物 (2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子 (3)主链,侧链,侧基,端基 (4)结构单元,单体单元,重复单元,链节 (5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布 (6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应 (7)加聚物,缩聚物,低聚物 2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征? 3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。 4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。 5. 各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。 (2)碳链聚合物,杂链聚合物。 (3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。 6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称 (1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2 CH3 | (3) CH2=C | COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH (5) CH2CH2CH2O |__________| 7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合? (1) -[- CH2- CH-]n- | COO CH3 (2) -[- CH2- CH-]n- | OCOCH3 (3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n- | CH3 (4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n- (5) -[-NH(CH2)5CO-]n- 8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式: (1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯

《高分子化学》复习题及答案

一.名词解释 1.热塑性高聚物 在熔融状态下塑化, 冷却后定型, 再加热又形成一个新的形状, 如此反复若干次, 从结构上看, 没有大分子链的严重断裂,其性质也不会发生显著变化, 这样的高聚物成为热塑性高聚物. 2.聚合度 聚合物中重复结构单元重复次数称为聚合度. 3.单体 带有某种官能团、并具有聚合能力的低分子化合物, 或能形成高分子化合物中结构单元的原低分子化合物称为该聚合物的单体. 4.重复结构单元 重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。 5.阻聚剂和缓聚剂 有些物质能与初级自由基及增长自由基反应,生成非自由基或活性过低而不能增长的自由基,使聚合反应受到抑制。. 根据抑制程度可将这些物质分为: 阻聚剂: 能终止所有自由基并使聚合反应完全停止到这些物质耗尽为止。 缓聚剂: 只能终止一部分自由基而使聚合速率降低。 这两类物质的作用,只有程度不同而非本质区别。 6.高分子化合物 也叫聚合物分子或大分子,具有高的相对分子量,其结构必须是由多个重复单元所组成,并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。 高分子化合物或称聚合物,是由许多单个高分子(聚合物分子)组成的物质. 7.结构单元 构成高分子链并决定高分子结构以一定方式链接起来的原子组合称为结构单元。 8.单体单元 聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元. 9.通用塑料 通用塑料指产量大, 成本低和应用广泛的一类塑料. 10.工程塑料 广义地说, 工程塑料是作为工程材料或结构材料的塑料; 狭义地说, 一般是指具有某些金属性能, 能承受一定外力作用, 并有良好的机械性能和尺寸稳定性, 以及在较高或较低温度下仍能保持其优良性能的塑料. 11.均聚物 由一中单体进行的缩聚反应称为均缩聚 12.混聚物 由两种带不同官能团的单体进行的缩聚反应称为混缩聚. 13.共聚物 由两种或两种以上单体进行的, 并能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚 14.平衡缩聚和非平衡缩聚 平衡缩聚通常指平衡常数小于103的缩聚反应.非平衡缩聚通常则指平衡常

高分子化学习题与解答

第一章绪论 名词解释 高分子化合物(High Molecular Compound):所谓高分子化合物,系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。 单体(Monomer):合成聚合物所用的-低分子的原料。如聚氯乙烯的单体为氯乙烯。 重复单元(Repeating Unit):在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。如聚氯乙烯的重复单元为。 单体单元(Monomer Unit):结构单元与原料相比,除了电子结构变化外,其原子种类和各种原子的个数完全相同,这种结构单元又称为单体单元。 结构单元(Structural Unit):单体在大分子链中形成的单元。聚氯乙烯的结构单元为。 聚合度(DP、X n)(Degree of Polymerization) :衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以X n 表示。聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成,因此聚合度是一统计平均值。 聚合物分子量(Molecular Weight of Polymer):重复单元的分子量与重复单元数的乘积;或结构单元数与结构单元分子量的乘积。 数均分子量(Number-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子数目平均 的统计平均分子量。,Ni :相应分子所占的数量分数。 重均分子量(Weight-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。,Wi :相应的分子所占的重量分数。 粘均分子量(Viscosity-average Molecular Weight):用粘度法测得的聚合物的分子量。 分子量分布(Molecular Weight Distribution, MWD ):由于高聚物一般由不同分子量的 同系物组成的混合物,因此它的分子量具有一定的分布,分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。 多分散性(Polydispersity):聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的 混合物,用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。 分布指数(Distribution Index) :重均分子量与数均分子量的比值。即。用来表征分子量 分布的宽度或多分散性。 问答题 1.与低分子化合物比较,高分子化合物有何特征? 解:与低分子化合物相比,高分子化合物有以下主要特征: (1)高分子化合物分子量很大,分子往往由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成; (2)即使是一种“纯”的高分子化合物,它也是化学组成相同而分子量不等,结构不同的同系聚合物的混合物。它具有分子量和结构的多分散性; (3)高分子化合物的分子有几种运动单元; (4)高分子化合物的结构非常复杂,需用一次、二次和三次结构来描述它。一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排布。二次结构是指单个大分子链的构象或聚集态类型。三次结构是指形成复杂的高分子聚集体中大分子的排列情况。 2.何谓高分子化合物?何谓高分子材料? 解:高分子化合物是指由多种原子以相同的,多次重复的结构单元通过共价键连接起来的,分子量是104-106的大分子所组成的化合物。

高分子化学练习题

高分子化学练习题 一、选择题: 1.常温下作为塑料的聚合物在形变-温度曲线图中应处于()。 A. 高弹态 B. 玻璃态 C. 过渡区 D. 粘流态 2.制造尼龙的原材料是()。 A. 链烯 B. 二烯 C.二元羧酸和二元胺 D.二元羧酸和二元 3. 尼龙-6的单体是()。 A. 己内酰胺 B. 己二酸 C. 己二胺 D. 己二醇 4. 聚碳酸酯是由双酚A与光气聚合物而得: HOC6H4C(CH3)2C6H4OH + ClCOCl─> H-(-OC6H4C(CH3) 2C6H4OCO-)n-Cl+HCl↑ 该反应称为() A.缩聚反应 B.加聚反应 C.自由基加成 D.亲电加成 5.丙烯在烷基铝-TiCl4催化下合成聚丙烯的反应属于()。 A.正离子型加聚 B.负离子型加聚 C.自由基加聚 D.配位聚合 6.不属于逐步聚合方法的是() A. 悬浮聚合 B. 溶液聚合 C. 界面聚合 D. 熔融聚合 7.不属于影响缩聚物聚合度的因素的是() A.转化率 B.反应程度 C.平衡常数 D.基团数比 8. 热固性聚合物的特征是() A. 可溶可熔 B. 为体型大分子 C. 不溶不熔 D. 不能成型加工 9. 下列反应过程能使自由基聚合物聚合度增加的是() A.链增长反应B.链引发反应C.链转移反应D.链终止反应 10. 自由基链转移反应中,不可能包括活性链向()的转移。 A.高分子c. d. B.单体C.引发剂D.溶剂 11. 自由基向()转移,导致诱导分解,使引发剂效率降低,同时也使聚合度降低。 A.引发剂b. c. d B.单体C.高分子链D.溶剂 12. 聚合体系仅由单体和少量(或无)引发剂组成的聚合方法属于()。 A.本体聚合B.溶液聚合C.悬浮聚合D.乳液聚合 13. 下列聚合方法中,最有利于环境友好产品生产的方法是() A.本体聚合B.溶液聚合C.悬浮聚合D.乳液聚合 14.下列高分子化合物中,()具有”人造羊毛”之称,是针织衫和混纺外套的良好材料。 A.聚丙烯腈B.聚甲基丙烯酸甲酯C.尼龙-66 D.聚醋酸乙烯酯 15. 下列聚合方法中,比较经济的方法是()

最新高分子化学试卷及答案A

齐齐哈尔大学试卷 考试科目:高分子化学试卷编号:A 适用对象:高分子材料061-2使用学期:2008—2009—1 第三学期 课程编码:01313001共6道大题总分100分共3页 考生须知: 1)姓名必须写在装订线左侧,其它位置一律作废。 2)请先检查是否缺页,如缺页应向监考教师声明,否则后果由考生负责。 3)答案一律写在答题纸上,可不抄题,但要标清题号。 4)用兰色或黑色的钢笔、圆珠笔答题。 监考须知:请将两份题签放在上层随答题纸一起装订。 一、单项选择题(总分10分,每小题2分) 1.自由基本体聚合反应时,会出现凝胶效应,而离子聚合反应则不会,原因在于 A 引发反应方式不同 B 聚合温度不同 C 链增长方式不同 D 终止反应方式不同 2.缩聚反应中,所有单体都是活性中心,其动力学特点是 A 单体逐步消失,产物分子量很快增大 B 单体慢慢消失,产物分子量逐步增大 C 单体很快消失,产物分子量逐步增大 D 单体慢慢消失,产物分子量迅速增大 3.下列哪个聚合物最容易解聚成单体 A PE B PVC C PAN D PMMA 4.涤纶树脂的醇解是______反应。 A 功能化 B 聚合度相似转变 C 化学降解 D 改善性能 5.一对单体难于发生共聚反应的条件是_________。 A r1r2=1 B r1<1,r2<1 C r1=0,r2=0 D r1≥1,r2≥1

二、聚合物制备反应方程式(总分20分,每小题2分) 1. 聚异戊二烯 2. nH2N(CH2)6NH2 + nHOOC(CH2)4COOH 3. nHOROH + nOCNR'NCO 4.有机玻璃 5.聚醋酸乙烯酯 6. nCH2=CHCN 7. nNH2(CH2)5COOH 8. PS 9. PE 10. nCF2=CF2 三、判断题(总分10分,每小题2分) 1. 苯乙烯可以进行自由基、阴离子、阳离子聚合,对吗? 2.阳离子聚合机理的特点可以总结为快引发、快增长、易转移、无终止。对吗? 3. AIBN + CH2=C(CN)2能进行聚合反应,对吗? 4.质子酸硫酸是阴离子引发剂,对吗? 5. 脲醛树脂的合成,属于自由基反应历程,对吗? 四、简答题(总分32分,每小题4分) 1.什么是动力学链长? 2.什么是诱导期? 3.什么是竟聚率? 4.什么是老化? 5.什么是悬浮聚合? 6.什么是加聚反应与缩聚反应? 7.什么是阻聚剂和阻聚作用? 8.什么是配位聚合? 五、问答题(总分20分,每小题5分) 1.为什么进行离子聚合和配位聚合反应时需预先将原料和聚合溶器净化,干燥,除 去空气,并在密封条件下聚合? 2.写出数均分子量,重均分子量,粘均分子量的数学表达式。并指出三者间数值大小顺序? 3. 写出自由基聚合反应的几步基元反应?(用通式简写) 4.说明缩合反应与线型缩聚,体型缩聚对单体官能度的要求有何不同? 六、计算题(总分8分,每小题4分) 1. 1.8mol邻苯二甲酸酐,1mol丙三醇,0.1mol的1,2-丙二醇组成缩聚体系。用Carothers方程计算出该缩聚体系的凝胶点。

高分子化学习题以及答案【武汉工程大】

一、填空题 1.尼龙66的重复单元是。 2.聚丙烯的立体异构包括、和无规立构。 3.过氧化苯甲酰可作为的聚合的引发剂。 4.自由基聚合中双基终止包括终止和偶合终止。 5.聚氯乙烯的自由基聚合过程中控制聚合度的方法是。 6.苯醌可以作为聚合以及聚合的阻聚剂。 7.竞聚率是指。 8.邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50 : 0.98,缩聚体系的平均官能度为;邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油缩聚,体系的平均官能度为(精确到小数点后2位)。 9.聚合物的化学反应中,交联和支化反应会使分子量而聚合物的热降解会使分子量。 10.1953年德国K.Ziegler以为引发剂在比较温和的条件下制得了少支链的高结晶度的聚乙烯。 11.己内酰胺以NaOH作引发剂制备尼龙-6 的聚合机理是。 二、选择题 1.一对单体共聚时,r1=1,r2=1,其共聚行为是()? A、理想共聚; B、交替共聚; C、恒比点共聚; D、非理想共 聚。 2.两对单体可以共聚的是()。 A、Q和e值相近; B、Q值相近而e值相差大; C、Q值和e值均相差大; D、Q值相差大而e值相近。 3.能采用阳离子、阴离子与自由基聚合的单体是()? A、MMA; B、St; C、异丁烯; D、丙烯腈。 4.在高分子合成中,容易制得有实用价值的嵌段共聚物的是()? A、配位阴离子聚合; B、阴离子活性聚合; C、自由基共聚合; D、阳离子聚合。 5.乳液聚合的第二个阶段结束的标志是()? A、胶束的消失; B、单体液滴的消失; C、聚合速度的增加; D、乳胶粒的形成。 6.自由基聚合实施方法中,使聚合物分子量和聚合速率同时提高,可 采用()聚合方法? A、乳液聚合; B、悬浮聚合; C、溶液聚合; D、本体聚合。 7.在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等物质量和单体纯 度要求不是很严格的缩聚是()。 A、熔融缩聚; B、溶液缩聚; C、界面缩聚; D、固相缩聚。 8.合成高分子量的聚丙烯可以使用以下()催化剂? A、H2O+SnCl4; B、NaOH; C、TiCl3+AlEt3; D、偶氮二异丁腈。 9.阳离子聚合的特点可以用以下哪种方式来描述()? A、慢引发,快增长,速终止; B、快引发,快增长,易转移,难终止; C 快引发,慢增长,无转移,无终止;D、慢引发,快增长,易转移,难终止; 10.下面哪种组合可以制备无支链高分子线形缩聚物()

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