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1、精选优质文档-倾情为你奉上一、填空题1. 尼龙66的重复单元是 -NH(CH2)6NHCO(CH2)4 CO- 。2. 聚丙烯的立体异构包括全同(等规)、间同(间规)和无规立构。 3. 过氧化苯甲酰可作为的 自由基 聚合的引发剂。4. 自由基聚合中双基终止包括 岐化 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控制反应温度。6. 苯醌可以作为 自由基 聚合以及 阳离子 聚合的阻聚剂。7. 竞聚率是指 单体均聚和共聚的链增长速率常数之比(或r1=k11/k12, r2=k22/k21) 。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 2.3

2、7 ;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 2 (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 变大 而聚合物的热降解会使分子量 变小 。10. 1953年德国K.Ziegler以 TiCl4/AlCl3 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 阴离子聚合 。二、选择题1. 一对单体共聚时,r1=1,r2=1,其共聚行为是( A )? 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( AB )。A、Q和e值相近;B、 Q值相近

3、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( B )?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( B )?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( B )?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( A )聚合方法?A、 乳液聚合; B、 悬浮聚合; C、溶液聚合; D、 本

4、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( C )。 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( C )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( B )?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( B ) A、1-2官能度体

5、系; B、2-2官能度体系; C、2-3官能度体系; D、 3-3官能度体系。三、判断题1. 典型的乳液聚合,配方中使用的乳化剂用量要大于其临界胶束浓度。( ) 2. 引发剂的分解半衰期越长引发剂的活性越高。( × )3. 用烷基锂作引发剂,可使异戊二烯进行阳离子聚合。( × ) 4. 采用引发活性适当的引发剂可以使正常聚合速率的衰减与自动加速部分互补而获得匀速反应。( )5. 悬浮聚合宜采用油溶性引发体系。( )6. 乙丙橡胶可采用配位聚合制备,属于定向聚合。( × )7. 利用单体转化率可以求取缩聚反应产物的分子量。( × )8. 利用缩聚反应可以将

6、用HOCH2COOH单体制备高分子量线型聚酯( × )9. 聚加成反应从机理上讲是连锁聚合( × )10. 一对单体共聚时,r1=0.001,r2=0.001,则生成的共聚物接近交替共聚物( )四、简答题1. 分析采用本体聚合方法进行自由基聚合时,聚合物在单体中的溶解性对自动加速效应的影响。(7分)解答:链自由基较舒展,活性端基包埋程度浅,易靠近而反应终止;自动加速现象出现较晚,即转化率C%较高时开始自动加速。在单体是聚合物的劣溶剂时,链自由基的卷曲包埋程度大,双基终止困难,自动加速现象出现得早,而在不良溶剂中情况则介于良溶剂和劣溶剂之间,2. 写出二元共聚物组成微分方程并

7、讨论其适用的范围?(8分)解答:,(或dM1/dM2=m1/M2·r1M1+M2/r2M2+M1) 使用范围:适用于聚合反应初期,并作以下假定。假定一:体系中无解聚反应。假定二:等活性。自由基活性与链长无关。 假定三:无前末端效应。链自由基前末端(倒数第二个)单体单元对自由基 活性无影响假定四:聚合度很大。引发和终止对聚合物组成无影响。假定五:稳态假定。体系中总自由基浓度和两种自由基浓度都不变3. 工业上为制备高分子量的涤纶和尼龙66常采用什么措施?(7分)解答:原料不纯很难做到等摩尔比,工业上为制备高分子量的涤纶先制备对苯二甲酸甲酯,与乙二醇酯交换制备对苯二甲酸乙二醇酯,随后缩聚。

8、工业上为制备高分子量的尼龙66先将两单体己二酸和己二胺中和成66盐,利用66盐在冷热乙醇中的溶解度差异可以重结晶提纯,保证官能团的等当量。然后将66盐配成60的水溶液前期进行水溶液聚合,达到一定聚合度后转入熔融缩聚。4. 将下列单体和引发剂进行匹配,并说明聚合反应类型。 单体:CH2=CHC6H5;CH2=CHCl;CH2=C(CH3)2;CH2=C(CH3)COOCH3 引发剂:(C6H5CO2)2;萘钠;BF3 + H2O;Ti(OEt)4+AlEt3(8分)解答:CH2=CHC6H5 以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合,以萘钠引发属于阴离子聚合,以BF3 + H2O引发属于阳离子聚

9、合,但是副反应多,工业上较少采用,用Ti(OEt)4+AlEt3进行配位阴离子聚合;CH2=CHCl以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合,除此之外,不可发生阴、阳离子聚合反应;CH2=C(CH3)2以BF3 + H2O引发属于阳离子聚合,并且该单体只可发生阳离子聚合;CH2=C(CH3)COOCH3以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合,以萘钠引发属于阴离子聚合,不可发生阳离子聚合。五、计算题欲将环氧值为0.2的1000克的环氧树脂用与环氧基团等官能团的乙二胺固化,1、 试计算固化剂的用量;(3分)2、 求该体系的平均官能度并用Carothers方程求取此固化反应的凝胶点;3、 如果已知

10、该反应的反应程度和时间的关系,可否求得该树脂的适用期?(树脂的适用期指的是树脂从加入固化剂到发生凝胶化的时间,这段时间是树脂可以使用的时间)(3分)解答:1. 环氧基团的mol数=1000×0.2/100=2mol,f=2,所以NA=1mol,乙二胺与其等等官能团数为2mol,f=4,所以乙二胺的物质的量NB为0.5mol 2. 环氧基团的的物质的量为2mol,f=2,所以环氧树脂的物质的量NA=1mol,乙二胺固化剂f=4,NB=0.5mol,可以得到,3. 如果已知反应程度和时间的关系,可以从凝胶点估算产生凝胶化的时间,从而估算树脂的适用期,但是实际上的适用期要短些。一、选择题(

11、在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案,填在题末的括号中)(本大题共5小题,每小题2分,总计10分)1、使自由基聚合反应速率最快的聚合方式是( )。 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( )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 答案( D )3、MMA(Q=0.74)与( )最容易发生共聚A. St(1.00 ) B. VC(0.044 ) C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39) 答案(C )4、异戊二烯配位聚合理论上可制得( )种立体规整聚合物。A.

12、6 B. 4 C. 5 D.3 答案( A )5、是阻聚剂并可用于测定引发反应速率的是( ) A.对苯二酚 B.DPPH C.AIBN D.双酚A 答案( B )三、填空题(本大题共10小题,每个空1分,总计20分)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 ) 6、引发剂效率小于1的原因是( 诱导分解 )

13、和(笼壁效应 )。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(-CH2CH2n- )、( -CH2CH(C6H5)n- )、( -CH2CHCln- )和( -CH2CHCH3n- )。9、腈纶的化学名称是( 聚丙烯腈 )。10、聚合方法分为(两 )大类,大多数乙烯基单体发生( 连锁 )聚合,大多数非乙烯基单体发生(逐步 )聚合。四、回答问题(共30分)1、阴离子活性聚合的最重要的两个应用是什么?(2分) 制备单分散聚合物 制备嵌段共聚物2、Ziegler-Natta引发剂通常有几种组分?每种组分可以是那类化合物?(3分)两种:主引发剂:-B族

14、过度金属化合物共引发剂:-A族有机金属化合物3、连锁聚合与逐步聚合的三个主要区别是什么?(6分)增长方式:连锁聚合总是单体与活性种反应,逐步聚合是官能团之间的反应,官能团可以来自于单体、低聚体、多聚体、大分子单体转化率:连锁聚合的单体转化率随着反应的进行不断提高,逐步聚合的单体转化率在反应的一开始就接近100%聚合物的分子量:连锁聚合的分子量一般不随时间而变,逐步聚合的分子量随时间的增加而增加4、在自由基聚合反应动力学研究中作了那些基本假定,解决了什么问题?(6分)假定一:链自由基的活性与链长无关,解决了增长速率方程:Rp=kpM·*M假定二:数均聚合度很大,引发消耗的单体忽略不计,

15、单体消耗在增长阶段,自由基聚合速率等于增长速率,解决了自由基聚合反应速率用增长速率表示假定三:稳态假定,聚合反应初期,自由基的生成速率等于自由基的消失速率,自由基浓度不变,解决了自由基浓度的表达式。由假定三,根据具体的引发方式和终止方式,求出自由基的浓度M·,如常用的引发剂热引发聚合:Ri=2fkdI Rt=2ktM·2 Ri= Rt M·=(fkd/kt)1/2I1/2再由假定二和假定一,将自由基浓度M·带入增长速率方程:Rp=kpM·*M = kp(fkd/kt)1/2I1/2M5、写出下列自由基和单体的活性顺序。 (2分)KB·

16、VC· B100 VC 1112300自由基的活性: VC·> B· 单体的活性: B > VC 6、在下表中为每一个单体选择一个合适的引发剂(连线)。(4分)单体引发剂CH2=C(CH3)2 CH2=CHCH2CH3 CH2=CHCl CH2=C(CN)2TiCl3+AlEt2Cl BPO BF3 + H2O 萘钠7、要控制线形缩聚反应的分子量,可以采取什么措施?(2分)调整两种官能团的配比加入单官能团化合物8、什么叫交替共聚物?要制备交替共聚物,对单体的结构有何要求?(2分) 两种结构单元交替排列的共聚物。两个单体双键的电子密度大小相差得越大越有利

17、于交替共聚9、聚酯化反应制备线形缩聚物,什么情况下是二级反应?什么情况下是三级反应?工业生产中属于几级反应?(3分) 外加酸是二级反应,自催化是三级反应,工业生产中属于二级反应二选择1.自由基聚合的四种方式本体聚合(转化率不高,经济)溶液聚合(不经济,效率低)悬浮聚合(成本低,效率较高)乳液聚合(环保,成本高,效率高)2.提高防蛀防腐加(丙稀氰酸甲酯)3.自由基聚合,往往有杂质或加高分子化合物,为了(调控分子量)4(多项).丙烯酸单体用过硫酸钾作做引发剂,在水分子聚合<10000的分子,可采取(A,B)措施A采用加水溶性高分子,B增加水的用量,降低密度C.提高聚合物温度D.增加引发剂5.

18、改善聚乙烯凝聚性能加(丙烯晴增塑剂)6.聚合度不变的化学反应指(醋酸乙烯醇)的水解7.纤维素硝化和环氧树脂固化(降解可以使聚合度降低)8.阳离子聚合的特点可以用以下哪种方式来描述(B )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9.只能采用阳离子聚合的单体是(C )A 氯乙烯 B MMA C 异丁烯 D 丙烯腈。10.能引发异丁烯聚合的催化剂是(D ):A AIBN B n-C4H9Li C金属K D AlCl3/H2O三简答题1.根据高聚物的性质的性质,预聚物分为哪几类?答: 形成交联型产物之前的聚合物称为

19、预聚物,可以分为无规预聚物和结构预聚物无规预聚物:分子链端得未反应官能团完全无规的预聚物。是一般交联反应难以控制的预聚物。结构预聚物:具有特定的活性端基或侧基的预聚物 结构预聚物 2.在逐步聚合反应中,反应率常数,反应程度与转化率之间的关系?答:缩聚反应无特定的活性种,反应速率和活化能基本相等。缩聚早期,单体很快消失,转化成低聚物,以后则是低聚物之间的缩聚,使分子量逐渐增加。缩聚早期,转化率很高,以后基本保持不变。用反应程度,表示更确切。反应程度表示,反应了的基团与起初基团数值比,聚合度随着反应的增加而增加。3.自由基聚合转化率时间曲线的特点?(1)反应可明显的分为链引发、连增长、链终止等基元

20、反应。(2)反应速度快,单体一经引发,即迅速进行聚合反应,瞬间形成大分子。(3)体系中始终没有从低分子量到高分子量的中间产物,反应无法停留在中间阶段,也无法分离出稳定的中间产物。(4)反应是不可逆的反应。(5)产物分子量大,但分布较窄,即分子量差别不大。四问答题1.聚氯乙烯,苯乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯自动加速现象有什么不同?氯乙烯聚合时,选用半衰期约为2h的引发剂,可望接近匀速解释其原因。答:聚合物黏度随着转化率而升高是产生自动加速的根本原因,氯乙烯,苯乙烯,甲基丙烯酸甲酯聚合时,都存在自动加速现象,但三者出现自动加速效应的程度不同。氯乙烯的聚合为沉淀聚合,在聚合一开始就出现自动加速现象。苯乙烯

21、是聚苯乙烯的良溶剂,在转化率达到30%才开始自动加速现象。而MMA是PMMA的不良溶剂,在转化率达到10%15%时出现自动加速现象。自动加速效应的程度为:氯乙烯>MMA>苯乙烯。 自由基聚合有两种部分组成(1)正常速率(2)因凝胶效应而自动加速部分互补,达到匀速。氯乙烯是悬浮聚合中选用半衰期为2h的引发剂可达到此效果,是反匀应速进行。2.推导二元共聚物组成微分方程时,有哪些基本假定?列举一个微分方程。答:等活性假设无前末端效应无解聚反应共聚物聚合度很大,链引发和链终止对共聚物组成的影响可以忽略。稳态假设,自由基的总浓度和两种自由基的浓度都不变。共聚物组成微分方程:其中:F1是共聚物

22、中单体1的摩尔分率, f1是原料中单体1的摩尔分率微分方程只适合于低转化率(510%)4. 与自由基聚合相比较,试说明离子聚合反应在引发剂种类、单体结构和溶剂的性质三方面的特征。离子型聚合与自由基聚合都属连锁聚合的范畴,但两者有很大差别。 引发剂种类自由基聚合的引发剂是易产生自由基的物质如过氧化物,偶氮化合物。而离子聚合的引发剂是“酸”或“碱”等,易产生离子的物质。 单体结构自由基聚合的单体是含有弱的吸电子取代基和共轭取代基的烯类单体.阴离子聚合的单体是含有强的吸电子取代基和共轭取代基的烯类单体.阳离子聚合的单体是含有强的推电子取代基和共轭取代基的烯类单体。 溶剂的性质在自由基聚合中,溶剂的引

23、入降低了单体浓度,从而降低了聚合速率;由于链自由基向溶剂的转移反应,降低了聚合物的相对分子质量.在离子聚合中,溶剂的引入不仅降低了单体的浓度,还严重影响着增长活性中心的形态和结构,从而影响聚合速率和聚合物的相对分子质量及其分布,同时还影响着聚合物的立构规整性。五计算题1.145(1mol)克氨基庚酸合成尼龙-7,加入0.01mol的乙酸作为端基封锁基,求尼龙-7最大聚合度?解:基团数比r=Na/(Na+Nc)=1/(1+0.01)=0.9901 当反应程度p=1时,有最大聚合度: Xn=Dp=(1+r)/(1+r-2rp)=1/(1-rp)=1012. 以过氧化特丁基作引发剂,60时苯乙烯在苯

24、中进行溶液聚合,苯乙烯浓度为1.0 mol·L-1,过氧化物浓度为0.01mol·L-1,初期引发速率和聚合速率分别为4.0´10-11和1.5´10-7 mol·(L·s) -1。苯乙烯-苯为理想体系,计算(fkd)、初期聚合度、初期动力学链长和聚合度,求由过氧化物分解所产生的自由基平均要转移几次,分子量分布宽度如何?计算时采用下列数据:CM=8.0´10-5,CI=3.2´10-4,CS=2.3´10-6,60下苯乙烯密度为0.887 g·ml-1,苯的密度0.839 g·ml-1

25、。解:M=1.0mol/LI=0.01mol/L1.高分子,又称(聚合物) ,一个大分子往往由许多简单的(结构单元)通过(共价键)重复键接而成。 2.( 玻璃化温度 )和( 熔 点 )是评价聚合物耐热性的重要指标。3.( 缩聚反应 )是缩合聚合反应的简称,是指带有官能团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程,在机理上属于( 逐步聚合),参加反应的有机化合物含有( 两个)以上官能团。4. 缩聚反应按缩聚产物的分子结构分类分为(线 型)缩聚反应和(体 型)缩聚反应。 一、 名词解释(1分×20=20分)1.阻聚剂:具有阻聚作用的物质称为 232.笼闭效应:聚合体系中引发剂浓度

26、很低,引发剂分子处于在单体或溶剂的包围中,就像关在“笼子”里一样,笼子内的引发剂分解成的初级自由基必须扩散并冲出“笼子”后,才能引发单体聚合。3. 引发剂效率:引发聚合的部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分率。28 4.自动加速效应(autoacceleration effect):p40 又称凝胶化效应。在自由基聚合反应中,由于聚合体系黏度增大而使活性链自由基之间碰撞机会减少,难于发生双基终止,导致自由基浓度增加,此时单体仍然能够与活性链发生链增长反应,从而使聚合速率自动加快的现象。 5.半衰期:引发剂分解至起始浓度一半时所需要的时间。27三、简答题(5分×3=15分)1. 根据预

27、聚物性质与结构不同预聚物分为那几种?根据预聚物性质与结构不同分为:无规预聚物和结构预聚物。2.反应程度与转化率是否为同一概念?反应程度与转化率根本不同。转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数。是指已经参加反应的单体的数目。反应程度:是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数,用P表示。反应程度可以对任何一种参加反应的官能团而言是指已经反应的官能团的数目。3.自由基聚合反应转化率-时间曲线特征诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止,无聚合物形成,聚合速率零。若严格取除杂质,可消除诱导期。 初期:单体开始正常聚合,转化率在510以下(研究聚合时)或1020(工业上)以下阶段称初期;此时转化率与时间近

28、似呈线性关系,聚合恒速进行。中期:转化率达1020以后,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,直至转化率达5070%,聚合速率才逐渐减慢。 后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢,直至结束,转化率可达90100。四、问答题(15分×3=45分)1.自由基聚合与缩聚反应的特征比较自由基聚合:1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同。引发最慢。2)存在活性种。聚合在单体和活性种之间进行。3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。4)少量阻聚剂可使聚合终止。线形缩聚:1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。3)聚合初期转化率即达很高

29、,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。4)反应过程存在平衡。无阻聚反应。2.常用的逐步聚合方法有几种?各自的主要特点是什么? 熔融缩聚:优 点:生产工艺过程简单,生产成本较低。可连续法生产直接纺丝。聚合设备的生产能力高。缺 点:反应温度高,要求单体和缩聚物在反应温度下不分解,单体配比要求严格;反应物料粘度高,小分子不易脱除。局部过热可能产生副反应,对聚合设备密封性要求高。适用范围:广泛用于大品种缩聚物,如聚酯、聚酰胺的生产。溶液缩聚:优点:溶剂存在下可降低反应温度,避免单体和产物分解,反应平稳易控制。可与产生的小分子共沸或与之反应而脱除。聚合物溶液可直接用作产品缺点:溶剂

30、可能有毒,易燃,提高了成本。增加了缩聚物分离、精制、溶剂回收等工序。生产高分子量产品时须将溶剂蒸出后进行熔融缩聚。适用范围:适用于单体或缩聚物熔融后易分解的产品生产,主要是芳香族聚合物,芳杂环聚合物等的生产。界面缩聚:优点:反应聚条件缓和,反应是不可逆的。对两种单体的配比要求不严格。缺点:必须使用高活性单体,如酰氯。需要大量溶剂。产品不易精制。适用范围:适用于气液相、液液相界面缩聚和芳香族酰氯生产芳酰胺等特种性能聚合物。3. 比较自由基聚合的四种聚合方法。实施方法本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合配方主要成分单体、引发剂单体引发剂、溶剂单体、引发剂、分散剂、水单体、引发剂、乳化剂、水聚合场所单体

31、内溶剂内液滴(单体)内胶束内聚合机理自由基聚合一般机理,聚合速度上升聚合度下降容易向溶剂转移,聚合速率和聚合度都较低类似本体聚合能同时提高聚合速率和聚合度生产特征设备简单,易制备板材和型材,一般间歇法生产,热不容易导出传热容易,可连续生产。产物为溶液状。传热容易。间歇法生产,后续工艺复杂传热容易。可连续生产。产物为乳液状,制备成固体后续工艺复杂产物特性聚合物纯净。分子量分布较宽。分子量较小,分布较宽。聚合物溶液可直接使用较纯净,留有少量分散剂留有乳化剂和其他助剂,纯净度较差一、填空题1. 尼龙66的重复单元是 -NH(CH2)6NHCO(CH2)4 CO- 。2. 聚丙烯的立体异构包括全同(等

32、规)、间同(间规)和无规立构。 3. 过氧化苯甲酰可作为的 自由基 聚合的引发剂。4. 自由基聚合中双基终止包括 岐化 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控制反应温度。6. 苯醌可以作为 自由基 聚合以及 阳离子 聚合的阻聚剂。7. 竞聚率是指 单体均聚和共聚的链增长速率常数之比(或r1=k11/k12, r2=k22/k21) 。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 2.37 ;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 2 (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 变大

33、而聚合物的热降解会使分子量 变小 。10. 1953年德国K.Ziegler以 TiCl4/AlCl3 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 阴离子聚合 。二、选择题1. 一对单体共聚时,r1=1,r2=1,其共聚行为是( A )? 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( AB )。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( B )?A、MMA; B、St;

34、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( B )?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( B )?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( A )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( C )。 A、熔融缩聚; B、溶液缩聚; C、界面

35、缩聚; D、 固相缩聚。8. 合成高分子量的聚丙烯可以使用以下( C )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( B )?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( B ) A、1-2官能度体系; B、2-2官能度体系; C、2-3官能度体系; D、 3-3官能度体系。四、简答题1. 分析采用本体聚合方法进行自由基聚合时,聚合物在单体中的

36、溶解性对自动加速效应的影响。(7分)解答:链自由基较舒展,活性端基包埋程度浅,易靠近而反应终止;自动加速现象出现较晚,即转化率C%较高时开始自动加速。在单体是聚合物的劣溶剂时,链自由基的卷曲包埋程度大,双基终止困难,自动加速现象出现得早,而在不良溶剂中情况则介于良溶剂和劣溶剂之间,2. 写出二元共聚物组成微分方程并讨论其适用的范围?(8分)解答:,(或dM1/dM2=m1/M2·r1M1+M2/r2M2+M1) 使用范围:适用于聚合反应初期,并作以下假定。假定一:体系中无解聚反应。假定二:等活性。自由基活性与链长无关。 假定三:无前末端效应。链自由基前末端(倒数第二个)单体单元对自由

37、基 活性无影响假定四:聚合度很大。引发和终止对聚合物组成无影响。假定五:稳态假定。体系中总自由基浓度和两种自由基浓度都不变3. 工业上为制备高分子量的涤纶和尼龙66常采用什么措施?(7分)解答:原料不纯很难做到等摩尔比,工业上为制备高分子量的涤纶先制备对苯二甲酸甲酯,与乙二醇酯交换制备对苯二甲酸乙二醇酯,随后缩聚。工业上为制备高分子量的尼龙66先将两单体己二酸和己二胺中和成66盐,利用66盐在冷热乙醇中的溶解度差异可以重结晶提纯,保证官能团的等当量。然后将66盐配成60的水溶液前期进行水溶液聚合,达到一定聚合度后转入熔融缩聚。4. 将下列单体和引发剂进行匹配,并说明聚合反应类型。 单体:CH2

38、=CHC6H5;CH2=CHCl;CH2=C(CH3)2;CH2=C(CH3)COOCH3 引发剂:(C6H5CO2)2;萘钠;BF3 + H2O;Ti(OEt)4+AlEt3(8分)解答:CH2=CHC6H5 以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合,以萘钠引发属于阴离子聚合,以BF3 + H2O引发属于阳离子聚合,但是副反应多,工业上较少采用,用Ti(OEt)4+AlEt3进行配位阴离子聚合;CH2=CHCl以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合,除此之外,不可发生阴、阳离子聚合反应;CH2=C(CH3)2以BF3 + H2O引发属于阳离子聚合,并且该单体只可发生阳离子聚合;CH2=C(

39、CH3)COOCH3以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合,以萘钠引发属于阴离子聚合,不可发生阳离子聚合。五、计算题欲将环氧值为0.2的1000克的环氧树脂用与环氧基团等官能团的乙二胺固化,1、 试计算固化剂的用量;(3分)2、 求该体系的平均官能度并用Carothers方程求取此固化反应的凝胶点;(4分)3、 如果已知该反应的反应程度和时间的关系,可否求得该树脂的适用期?(树脂的适用期指的是树脂从加入固化剂到发生凝胶化的时间,这段时间是树脂可以使用的时间)(3分)解答:1. 环氧基团的mol数=1000×0.2/100=2mol,f=2,所以NA=1mol,乙二胺与其等等官能团数

40、为2mol,f=4,所以乙二胺的物质的量NB为0.5mol 2. 环氧基团的的物质的量为2mol,f=2,所以环氧树脂的物质的量NA=1mol,乙二胺固化剂f=4,NB=0.5mol,可以得到,3. 如果已知反应程度和时间的关系,可以从凝胶点估算产生凝胶化的时间,从而估算树脂的适用期,但是实际上的适用期要短些。一、填空题1、 根据主链结构,可将聚合物大致分为-、-、-、-四类。2、 从聚合反应机理看,聚苯乙烯的合成属-聚合,尼龙-66的合成属-聚合,此外还有聚加成反应和开环聚合,前者例如-,后者例如-。3、 自由基聚合的特征是-、-、-;阴离子聚合的特征是-、-、-;阳离子聚合的特征是-、-、

41、-、-。4、  聚异戊二烯可能存在的立构规整性聚合物有(写名称)-、-、-、-、-、-。5、  对Ziegler-Natta催化剂而言,第一代典型的Ziegler催化剂组成为-,属-相催化剂,而典型的Natta催化剂组成为-,属-相催化剂;第二代催化剂是-;第三代催化剂是-;近年发展较快的是-。6、  单体的相对活性习惯上用-判定,自由基的相对活性习惯上用-判定。在用Q、e值判断共聚行为时,Q值代表-,e值代表-;若两单体的Q、e值均接近,则趋向于-共聚;若Q值相差大,则-;若e值相差大,则-。Q-e方程的主要不足是-。7、 从热力学角度看,三、四元环状单体聚合的

42、主要推动力是-,而十二元以上环状单体的聚合能力比环烷烃的聚合能力-(大或小);从动力学角度看,杂环单体的聚合能力比环烷烃的聚合能力-(大或小)。8、 共聚合的定义是-。9、 某对单体共聚, r1=0.3,r2=0.07,该共聚属-共聚。若起始f10=0.5,所形成的共聚物的瞬间组成为F10,反应到t时刻,单体组成为f1,共聚物瞬间组成为F1,则f1-f10(大于或小于),F1-F10(大于或小于)。10、              用动力学推导共聚组成方程时做了五个

43、假定,它们是-、-、-、-、-、。11、              教学实验中苯乙烯-马来酸酐共聚属-共聚,采用了-聚合方法,所用工业酒精的作用是-。12、              按热力学特征,缩聚反应可分为-和-两大类,而按参加反应的单体可分为-、-、-三大类。13、     

44、60;        线型缩聚的主要实施方法有-、-、-、-。14、              体型缩聚的预聚物可分为-和-两类,属于前者的例子有-和-,属于后者的例子有-和-。二、合成下列产物1、 2、 3、EPR 4、PET 5、维尼纶(以VAc为原料) 6、苯乙烯阳离子交换树脂(从单体开始合成)三、简答题(30分) 1、 比较配位聚合与定向聚合。3、 在共聚反应中,如要得到组成均匀的共聚物,

45、一般可采用什么方法? 4、 自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、线型缩聚中影响聚合度的主要因素是什么? 5、 由单体、反应产物几方面比较线型缩聚和体型缩聚。 6、 聚合物的化学反应习惯上分为哪三类,每类举两个例子。 四、计算题(25分) 1、 苯乙烯(M1)丙烯酸甲酯(M2)60在苯中用BPO为引发剂进行自由基聚合。已知M1和M2的均聚链增长反应速率常数分别为176L/mols和2090L/mols;M1自由基和M2聚合和M2自由基与M1聚合的速率常数分别为235L/mols和10450 L/mols; f10=0.8。 求聚合初期共聚物组成,并画出共聚组成曲线。 如体系中BPO用量增加一倍,

46、聚合初期共聚组成有何变化。 如体系中假如少量的正丁硫醇,定性分析聚合初期共聚组成有何变化。 如改用丁基锂为引发剂,定性分析聚合初期共聚组成有何变化。 如改用BF3-H2O为引发剂,定性分析聚合初期共聚组成有何变化。 2、 用1122克1010盐合成尼龙1010(K=365) 制成1010盐的目的是什么? 如封闭体系,聚合度最大可达多少? 如开放体系,要得到Xn=200的聚合物,体系中水应控制在多少? 如开放体系,体系中加入8.08克癸二酸,当P=1时,所得聚合物的聚合度是多少? 3、 邻苯二甲酸酐(M1)与丙三醇(M2)缩聚 M1:M2(摩尔比)=1.50:0.98 M1:M2(摩尔比)=2.

47、0:2.1 M1:M2(摩尔比)=3.0:2.0 判断上述三种体系能否交联。若可以交联,计算凝胶点。三、简答题1、  比较配位聚合与定向聚合。2、  几率效应与邻位基团效应。3、  在共聚反应中,如要得到组成均匀的共聚物,一般可采用什么方法?4、  自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、线型缩聚中影响聚合度的主要因素是什么?5、  由单体、反应产物几方面比较线型缩聚和体型缩聚。6、  聚合物的化学反应习惯上分为哪三类,每类举两个例子。二、填空题1. 聚合物有两个分散性,是 相对分子质量多分散性 和 聚合度多

48、分散性    。2.聚合反应按机理来分 逐步聚合   和  连锁聚合  两大类,如按单体与聚合物组成差别分为 加聚反应          缩聚反应   和 开环反应。3. 阻聚和缓聚反应的本质:链自由基向阻聚剂和缓聚剂的链转移反应,可能生成没有引发活性的中性分子,也可能是活性低的新自由基。两者的区别是程度上的不同,前者使聚合反应完全终止,后者只是使聚合反应速度降低。4在自由基聚

49、合中,具有能同时获得高聚合和高相对分子质量的实施方法有乳液聚合  5. 乳液聚合的特点是可以同时提高相对分子质量和反应速率,原因是:乳化剂浓度对聚合反应速率和聚合度的影响是一致的,对乳化程度的强化而可以同时达到较高的聚合速率和聚合度的目的。6.合成高聚物的几种聚合方法中,能获得最窄的相对分子质量分布的是    阴离子聚合     7.线形缩聚的核心问题是   相对分子质量的影响因素和控制  ;体形缩聚的关键问题是 凝胶点的控制 。所有缩聚反应共有的特征是  逐步特性     8.在自由基聚合和缩聚反应中,分别用 单体的转化率      和  反应程度  来表征聚合反应进行的深度。9.线形缩聚相对分子质量的控制手段有加入单官能团的单体,进行端基封锁  和

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