高分子本科复习

1、2011年本科期末复习题一、填空题 TOC o 1-5 h z 1 聚合物大分子结构单元的键接顺序称为聚合物的序列结构，聚苯乙烯可能的序列结构是 和。2在线型缩聚中，aAa与稍过量的bBb缩聚，其聚合反应方程可表示为：naAa +（n+1）bBb bB（AB）nb + 2nab若n=100mol, aAa的起始基团数a为; bBb的起始基团数b为;当反应程度达到0.99时：结构单元数=;残留a端基数=;残留b端基数=;大分子数=;聚合度X n= ;3自由基聚合中，引发剂分解后，只有一部分用来引发单体聚合，还有一部分引发剂由于_和/或_伴随的副反应而消耗掉。推导自由基聚合动力学方程时，运用了三个

2、假定，这就是。苯乙烯单体在储存和运输过程中，为防止自聚，常加入对苯二酚作_，聚合前需先用 _洗涤，随后用 _洗至中性，干燥后提纯。否则，在聚合程中将出现或明显的。对苯二甲酸、乙二醇为等摩尔比，外加少量苯甲酸，经过缩聚反应得到的链状高分子的重复单元的化学结构是名称是。 以成分1 （质量分数为0.35，相对分子质量1 X 104）和成分2 （质量分数为0.65，相对分子质量1X 105）组成的聚合物混合体系，则数均分子量Mn为,质均分子量 Mw为和相对分子量分布指数Hl=。VC （氯乙烯）、St（苯乙烯）、MMA（甲基丙烯酸甲酯）分别在引发剂引发下进行自由基型本体聚合，则生成聚合物的Xn主要受反应

3、温度影响而与引发剂浓度基本无关的单体是 ;生成聚合物的Xn主要受引发剂浓度和单体浓度影响而与反应温度基本无关的单体是和。&氯乙烯悬浮聚合，单体转移常数约在1X 10 一3数量级，向单体链移速率远超过正常的终止速率。由于氯乙烯悬浮聚合中没有溶剂，向引发剂转移可忽略不计，因此聚氯乙烯的平均聚合度基本由 决定。它的大小仅决定于聚合温度，因此在氯乙烯悬浮聚合时是靠改变聚合温度来调节 。自由基聚合反应过程中出现自动加速现象的原因是：随着聚合反应的进行，体系的不断增大，当体系黏度增大到一定程度时,受阻碍，因而kt明显变小，链终止速度变化不大，因此相对提高了下降；但单体扩散速度几乎不受影响，kp下降很小,聚

4、合反应速度，出现了自动加速现象。 在离子聚合反应过程中由于相同电荷 ，不存在，因此不会出现自由基聚合中的。 配位聚合是指单体分子首先在活性种的 配位，形成某些形式（6 - n ）的 _而后单体分子 过渡金属（Mt）-碳（C）键中形成 _的过程。 典型的乳液聚合采用 溶性引发剂，聚合可分成三个阶段，第一阶段聚合速度增加是由于_，第二阶段速度恒定，是因为 ，第三阶段因为 而使聚合速度减慢。 阴离子聚合一般为无终止活性聚合，所以通过改变 用量来调节Xn,有时也可以加入链转移剂（如甲苯等）来调节Xn；阳离子聚合反应过程中极易发生链转移反应，所以一般可通过控制 来调节Xn,有时也可以加入链转移剂来调节X

5、n。在进行离子聚合时，一般多采用改变 或改变极性的方法来控制聚合反应速度； 三大合成高分子材料是指 、和。自由基聚合动力学研究中常用的三个假设是:15 在用引发剂进行的自由基聚合中，R=2fkdl表达式说明初级自由基的形成是引发反应的控速步，而R=2fkdlM表达式说明 ;增长速率方程表示为：dM dP k K pdtdti2 I M 小丿推导该动力学方程时用了三个基本假定，分别是; ; 反应级数为0.5，说明是的结果， Rp对M的反应级数为1 ,对I的反应级数为0.75，说明是;若 Rp对M的反应级数为Rp说明是.1.5，说明是.Rp对I的 一；若RP16.聚乙烯醇的制备步骤是：在甲醇中进行

6、 应称为 。的溶液聚合，形成聚乙烯醇的反17在线型缩聚中，aAa与等摩尔的bBb缩聚，另加少量单官能团物质Cb其聚合反应方程可表示为naAa + nbBb+Cb、C（AB）nb + 2nab若n=100 , aAa的起始基团数a为; bBb的起始基团数b为; Cb加入量1,当反应程度达到0.99时：结构单元数=;残留a端基数=;残留b端基数=; C封端数;大分子数 =;聚合度 X n =;以成分1 （质量分数为0.2，相对分子质量1 x 104）和成分2 （质量分数为0.8，相对分子质量1x 105）组成的聚合物混合体系，则数均分子量Mn为亠 数均分子量Mw为和相对分子量分布指数 Hl=。19

7、我们知道，在自由基共聚反应中竞聚率的大小取决于共聚单体对的结构，具体可归结为双键与取代基的 ;取代基的 ;取代基的 。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 渐渐增大或 变差，造成 变小，即体系中单位时间内引发的链和动力学终止的链的数目不相等，造成活性链浓度不断增大所致。配位聚合是指单体分子首先在活性种的_ 配位，形成某些形式（6 - n ）的 _ ,而后单体分子 过渡金属（Mt）碳（C）键中形成 的过程。Ziegler-Natta 所用的引发剂是 ，单体配位而后 ，产物呈;其重大意义在于可使难于以自由基或离子聚合的烯类单

8、体聚合成高聚物，并且形成聚合物。亚麻仁油酸、邻苯二甲酸酐、甘油、1,2-丙二醇以摩尔比为 0.9 : 1.9 : 1.3 : 0.4进行缩聚制备醇酸树脂，该体系的平均官能度 , Pc是。在非均相本体自由基聚合和沉淀聚合中，由于 被包埋，大大下降，也会出现明显的。在线型缩聚中，单体 aRb,另加少量单官能团物质Cb其聚合反应方程可表示为：naRbCb C （R）nb 2nab若n=100mol, Cb加入量1 mol , aRb的起始基团数 a为;起始基团数 b为当反应程度达到0.99时：结构单元数=;残留a端基数=;残留b端基数=; C封端数;大分子数 =;聚合度 Xn =; TOC o 1-

9、5 h z 以共聚物组成摩尔比（或浓度比）表示的微分方程：检J 胚心胚+皿式中：Ml , M2分别为单体1, 2的浓度，dMi,dM 2表示, ri和则代表；上式的推导用至U了以下五个假定：:。 在进行离子聚合时，一般多采用改变_或改变 _极性的方法来控制聚合反应速度；阴离子聚合一般为无终止活性聚合，所以通过改变 量来调节Xn,有时也可以加入链转移剂（如甲苯等）来调节 Xn；阳离子聚合反应过程中极易发生链转移反应，所以一般 可通过控制 调节Xn,有时也可以加入链转移剂来调节Xn。 链增长过程中伴有分子内重排的聚合反应称为 聚合。阳离子聚合的活性种一般为碳阳离子，碳阳离子很活泼，极易发生 和链转

10、移。为减少链转移反应的发生，提高聚合物的相对分子量，所以阳离子聚合反应一般需在 下进行。28 经典乳液聚合的一般规律是：初期聚合速率随聚合时间的延长而_，然后进入 _之后聚合速率。平均聚亠度 总结里单兀数29高分子概念中，聚合度的定义为大一藪，对于自由基聚合，结构单元数=X聚合时间，而大分子数 =X聚合时间；根据动力学链长的定义，我们可得到，大分子数取决于，因此，动力学链长与链 TOC o 1-5 h z 转移无关，但聚合度与链转移有关，所以得到的聚合度表达式为：丄.唯呵皈上十旦疋 k2M匕虬网初网 耳町网M公式中C/2代表 _， D代表。若一对单体共聚时 ri1。则单体M1的活性 （大于、小

11、于）单体 M2的活性。所以两单体均聚时 M1的增长速率常数一定比 M2（大、小）。 三大合成高分子材料是指 、和。在离子聚合反应中，活性中心离子和反离子之间的结合形式有共价键、 、和。 以成分1 （质量分数为0.6，相对分子质量3X 104）和成分2 （质量分数为0.4，相对5分子质量2X 10）组成的聚合物混合体系，则数均分子量Mn为_ 数均分子量为和相对分子量分布指数 H 1= 。以对苯二甲酸、对苯二胺为单体，加入少量的苯甲酸作为端基封锁剂，经过缩聚反应得到的链状高分子的化学结构是 、名称是。活性阴离子聚合中，链增长速率K可表示为：Rp二kpM M 二kpCMdtM-=C的条件有四个：，:

12、。自由基聚合中的链增长反应有两个特征：一是（14）反应，二是（15）低，增长速率极高。因此，聚合体系内往往由（16）和（17）组成，不存在聚合度递增的一系列中间产物。丙烯腈 -丙烯酸甲酯 Q 值分别是 0.60 和 0.42， e 值是 1.20 与 0.60，而丙烯腈-a甲基苯乙烯的 Q值是0.60与0.98, e值是1.20与-1.27,这两对单体均 能共聚的原因是 Q和e值(29)的单体或Q值相近而e值(30)的单体易共聚。37共聚物分子链中,序列是指各单体单元的( 31)；序列长度是指由一种单 体单元组成的( 32)的长度；序列分布是指不同长度的各种序列之间的( 33)。38、过氧化二

13、苯甲酰是用于( 44 )聚合的引发剂,化学结构式是(45),四氯化锡和水组成的引发剂可用于(聚合,丁基锂是用于( 47)聚合的引发剂。二、选择题1 典型乳液聚合中,聚合场所在()A)单体液滴B)胶束 C)水相D)油相21mol 亚麻油酸,2mol甘油, 3mol邻苯二甲酸酐体系平均官能度f=()A)2B)3C )4D )5以等摩尔比的二元醇与二元酸为原料在一定温度下进行封闭均相聚合,若在此温度下反应平衡常数 = 49, 则该产物最终的 Xn 是()5.0 B ) 6.0 C ) 7.0 D ) 8.0 。在一定条件下异丁烯进行阳离子聚合时, 向单体转移为主要终止方式, 所得聚合物末端为不饱和端

14、基。 现有聚异丁烯,可恰好使 20ml 浓度为 0.01mol/L 溴一四氯化碳溶液褪色。则聚异丁烯的相对分子质量为()4 4 5 5A)5 X 10 B ) 2 X 10 C ) 2 X 10 D ) 5 X 10下列聚合物的化学反应中 , 聚合度基本不变即属于相似转变的是()聚醚多元醇与二异氰酸酯的反应环氧树脂用二乙烯三胺固化聚醋酸乙烯酯用甲醇醇解制备聚乙烯醇橡胶的硫化下列单体中，与苯乙烯(e= -0. 8 )共聚时，交替倾向最大的是()丁二烯(e = -1.05 )马来酸酐(e = 2.25 )醋酸乙烯(e= -0.22 )丙烯腈(e = 1.2)等摩尔比的乙二醇和对苯二甲酸于280C下

15、进行非封闭缩聚反应，已知K= 4.9如果达到平衡时所得聚酯的100,则此时体系中残存的水的分子分数是()-4-3-4-2100gXn=M4.9 X 10-4 B )7X 10-3 C )7X 10-4 D )4.9 X10-28发剂引发的自由基本体聚合中,若形成单体自由基的速率与引发剂的分解速率相当,则聚合速度对单体浓度的反应级数为()A) 00.5 级；B)0.51 级； C )1.5级； D ) 1 级9. 属于功能高分子的是()A ) 离子交换树脂B ) SBS C ) HIPSD ) ABS10合成丁基橡胶的主要单体是()A) 异丁烯丁二烯B)异丁烯异戊二烯C) 异丁烯 D)丁二烯11

16、本体聚合至一定转化率时会出现自动加速现象，此时体系中的自由基浓度和寿命的变 化规律是 （ ）。A）M? 增加，T延长；B） M? 增加，T缩短；C）M? 减小，T延长；D)M? 减小，T缩短；12.a-甲基苯乙 烯 的Tc=25C时对应的Me=2.6mol/L， 则 可 能 形 成 高 聚 物 的 聚 合 温 度 是（）A） 25C; B ） =25C; C ） C 4H9Na C4H9KB）C4H9K C4H9Na C4H9LiC)C4H9K C4H9Li C 4H9NaD) C4H9Li C 4H9K C4H9Na下列聚合物的化学反应中 , 聚合度基本不变即属于相似转变的是( ) A )

17、聚酯与聚酰胺共热 B ) 环氧树脂用乙二胺固化C ) 聚醋酸乙烯酯用甲醇醇解制备聚乙烯醇 D ) 橡胶的硫化 TOC o 1-5 h z 引发乙烯生成HDPE的引发剂是()A )BPOB )TiCl 4-AlEt 3 C )HCl D)n-C4H9Li下列单体中能以自由基型、阳离子型和阴离子型三种方式进行聚合( )A )氯乙烯 B ) 1,2- 二氯乙烯 C )丙烯 D )丁二烯 1mol乙二醇，1mol甘油，3mol邻苯二甲酸酐体系平均管能度f =()A ) 1 B ) 2 C ) 3 D ) 4以等摩尔比的二元醇与二元酸为原料在一定温度下进行封闭均相聚合，若在此温度下反应平衡常数=9,则该

18、产物最终的X是()A ) 1.0 B ) 2.0 C ) 3.0 D ) 4.0下列物质中，哪个难以引发苯乙烯聚合()A )过氧化二异丙苯；B)萘钠；C)热；D) 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼三、名词解释1 .杂链聚合物和元素有机聚合物单基终止和双基终止自由基聚合中的动力学链长与聚合度理想恒比共聚和交替共聚聚合上限温度化学计量聚合和开环聚合自由基聚合的诱导期引发剂的引发效率阳离子聚合中的异构化聚合溶液聚合和本体聚合配位聚合和络合聚合12 .开环聚合热塑性聚合物14 .悬浮聚合和乳液聚合15 .嵌段共聚和理想恒比共聚共聚物的连段分布高分子化合物和聚合度加聚反应和缩聚反应四、1 .简要说明体型缩

19、聚中产生凝胶的必要与充分条件。以AIBN为引发剂引发苯乙烯溶液聚合，如不改变聚合温度，同时使初期的聚合度保持不变，如何改变单体与引发剂浓度使初期聚合速率提高1 倍？ （假定 Ri Rd ）3等摩尔比二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚。试证明P从0.98至0.99所需时间与从开始至P=0.98所需时间相近。根据所给条件画出二元共聚F1-f1图形，并注明恒比点。A. r 1=2 r 2=0 B. r 1=5 r 2=0.2 C. r 1=0.2 r 2=5.0 D. r 1=0 r 2=25以正丁基锂、苯乙烯、异戊二烯、环己烷及SiCl 4为原料制备四臂星型SIS,请写出有关反应方程式。6自由基共聚反

20、应中，丁二烯单体的相对活性远大于醋酸乙烯酯，若在醋酸乙烯酯均聚时加入少量丁二烯，将会发生阻聚现象，试解释其原因？7写出1,4 丁二烯聚合后所得聚合物可能的结构。&在合成聚酯的反应中，欲得到聚合度为100的缩聚物要求水分残存量极低。而合成可溶性酚醛树脂预聚体则可以在水溶液中进行。其原因何在。9写出3-乙基-1-戊烯在较低温度下进行阳离子聚合后所得聚合物可能的结构单元。以聚丁二烯(1, 2结构),BP(及苯乙烯为原料制备高抗冲聚苯乙烯HIPS,请设计合成X 为100的缩聚物要求体工艺技术路线，简要说明反应过程。以邻苯二甲酸酐及乙二醇原料合成聚酯的反应中，欲得到系内水分残留量极低。而合成可溶性酚醛树

21、脂预聚体则可以在水溶液中进行。简要说明 其原因？试以苯乙烯、二乙烯基苯为主要原材料制备阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。13 简要说明由己内酰胺水解聚合制备尼龙-6的三个主要反应(开环、缩聚及加成)试分别大致画出下列各对竞聚率的共聚物组成曲线，并说明其特征。1、r 1= r 2= 12、r 1= r 2= 0.53、r 1= r 2= 0试推导自由基聚合反应动力学微分方程式，并在推导中说明作了哪些基本假定?五、计算论证一耐热性芳族聚酰胺数均分子量为15830,聚合物经水解后，得 39.1756 % wt对苯二胺，60.2144 % wt对苯二甲酸, 0.88 %wt 苯甲酸。试写出该聚合物的化学

22、结构式；计算聚合度和反应程度；(3 )如果苯甲酸加倍，试计算对聚合度的影响。在500ml的聚合反应体系中，含465克甲基丙烯酸甲酯和 0.121克BPO过氧化二苯甲酰)，于60C下进行本体聚合，假设单体自由基形成速率很快(远大于引发剂分解速率)，其动力学数据如下：kd= 4.01 x 10-6 s -1， kp = 320L/(mol s) ，G= 0.027_4kt = 0.93 x 10 l/(mol s)，Gm = 0.10 x 10，f =0.81偶合终止占动力学终止的15%，试求初期聚合速率；初期动力学链长；所得聚醋酸乙烯酯的 Xn。3自由基本体聚合中，不考虑链转移，且Ri Rd,根

23、据稳态假定，其最小链长自由基的分率为Mi*/M*=( 1 / v ) ( 1+ 1 / v ) - 1 (M*为自由基总浓度，v代表动力 学链长)，试证明之。4.邻苯二甲酸、甘油和亚麻油酸的摩尔比为1.50:0.99:0.3，请填写完成下表:原料邻苯二甲酸：甘油：亚麻油酸单体配比(非等物质的量)官能团摩尔数：两官能团当量系数丫 _NaNbpfA单体的官能度fP* (carothers法 )= 2P*(flory 法) = 1r +rRf -2)2在1000ml新鲜甲基丙烯酸甲酯单体(无阻聚剂存在)中 ，加入0.242克BPO并于60C聚合.反应90min后,得到聚合物30克,并测得Mn=831500,试计算：MMA 在 60 C 下的 kp /kt 值.在