高分子试题及答案-完成版

1、- - 7 -Powered by NCstudio纳川工作室高分子化学复习题提要一、名词解释高分子材料：以高分子化合物为根底的材料，是由相对分子质量较高的化合物构成的材料平均官能度：在两种或两种以上单体参与的混缩聚或共缩聚反响中，在到达凝胶点以前的线性缩聚阶段，反响 体系中实际能够参与反响的官能团总数与单体总物质量之比竞聚率：均聚和共聚链增长速率常数之比定义为竞聚率，表征两单体的相对活性双基终止：两个活泼的自由基相互作用失去活性形成稳定分子的过程动力学链长：一个活性种从引发开头到链终止所消耗的单体分子数多分散性：聚合物是分子链长不等的同系物的混合物，其分子量是同系物的平均值，这种分子量的不均

2、一性称 为分子量的多分散性交替共聚：r =r =0。两种自由基不能与同种单体均聚，只能与异种单体共聚，使得共聚物中两单元严格交替共12聚立构规整度：立构规整聚合物占聚合物总量的分子数分子量调整剂：在聚合体系中添加少量链转移常数大的物质来调整分子量，此种链转移剂称为分子量调整剂 凝胶点：多官能团单体聚合到某一程度，开头交联，粘附突增，气泡难以上升，消灭了凝胶，这时的反响程度 称为凝胶点配位聚合：是指单体分子首先在活性种的空位处配位，形成某些形式的配位络合物。随后单体分子插入过渡金 属(Mt)-碳(C)键中增长形成大分子的过程，所以也可称作插入聚合抱负共聚 ：r =r =1。两自由基的自增长和穿插

3、增长概率完全一样，不管单体配比和转化率如何，聚合物组成12与单体组成完全一样等活性聚合 ：链引发速率远大于链增长速率、无链终止、无链转移的聚合反响临界胶束浓度：外表活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度邻近基团效应：高分子中原有基团或反响后形成的基团的位阻效应和电子效应以及试剂的静电作用，均可能 影响到邻近基团的转化程度。此种影响因素称为邻近基团效应二、选择与填空主要考点1、表征乳化剂性能的主要指标填空临界胶束浓度CMC、 亲水亲油平衡值HLB和三相衡点2、共聚物的类别无规共聚物 交替共聚物 嵌段共聚物 接枝共聚物3、阴离子聚合的引发剂在溶液中的存在形式及其对聚合物构造和反响速率的影响溶剂分

4、子极性增加，离子对结合严密程度降低，链增长速率提高，大分子构造规整性降低4、随着转化率的增加，自由基聚合,逐步聚合，阴离子聚合中分子量变化规律分别是什么？自由基：不变；逐步聚合：先缓慢增加，增加到肯定值时急剧增加；阴离子聚合：线性增加5、本体聚合，悬浮聚合体系，乳液聚合体系的组成及引发剂的选择本体聚合悬浮聚合乳液聚合组成单体，少量引发剂单体，水、油溶性引发剂，水单体，水、水溶性引发剂，乳化剂引发剂的选择油溶性引发剂油溶性引发剂水溶性引发剂6、连锁聚合反响的QeQQQee7、开环聚合反响的主要推动力是什么环张力8、聚氨酯可以看成是由哪两种链段构成的嵌段共聚物。二异氰酸酯和多元醇9、体型缩聚反响的

5、三种凝胶点Flory 凝胶点、Carothers 凝胶点和实测凝胶点的关系。Carothers 凝胶点实测凝胶点 Flory 凝胶点10、在自由基聚合，离子聚合中，上升温度对聚合反响速度，聚合度的影响如何？ 升温使两者的反响速度均上升；使聚合度均下降。11、什么是降解，老化？热降解有几种形式？ 量下降老化：受外界因素的作用，性能变差，渐渐丧失使用价值的现象。形式：解聚，无规章断链，基团脱除12、一对单体共聚时，r1，r1，其共聚行为什么12抱负共聚13、阳离子聚合和阴离子聚合的特点分别是什么？可能是选择题 阳离子：快引发、快增长、难终止、易转移阴离子：快引发、慢增长、无终止、无转移14、乳液聚

6、合各个阶段的特点 聚合物胶粒；胶粒数恒定期或恒速期：从增溶胶束消逝开头，体系中只有胶粒和液滴两种粒子；降速期：此阶段已无单体液滴，只剩下胶粒一种粒子，胶粒数不变；15、高分子的化学反响可使平均聚合度变小和变大的反响分别是哪几种？ 平均聚合度变小：降解，解聚，分解，老化平均聚合度变大：接枝，扩链，嵌段，交联16、为什么离子聚合不会消灭凝胶效应？终止方式不同分子量增大，消灭凝胶效应。离子聚合，活性中心离子对， 以自发终止、转移终止或不终止，不会消灭凝胶效应。17、逐步聚合与连锁聚合的方法分别有哪些种？连锁：本体 ，溶液 ，悬浮 ，乳液 ，淤浆 ，气相18、如何依据r1，r2 的关系推断共聚的行为？

7、 r1=r2r1，r2=1抱负共聚r1=r2=0交替共聚r11,r21 或者r11,r21 且r21嵌段共聚19、自动加速现象时体系中的自由基浓度Mt 的变化状况如何？M增加，t 延长20、引发剂效率降低的主要缘由有哪些？诱导分解，笼蔽效应，伴副效应21、被称作合成羊毛的化学纤维是聚丙烯腈22、以下单体适合于何种机理聚合：自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合？并说明理由选择题CH=CHCl：适合自由基聚合，Cl 原子的诱导效应是吸电子基团，但共轭效应却有供电性，两者相抵后，电2子效应微弱。CH=CCl22CH=CHCN：自由基及阴离子聚合，CN 为吸电子基团，将使双键 电子云密度降低，有利于阴离

8、子的进攻，2对自由基有共轭稳定作用。CH=C(CN)：阴离子聚合，两个吸电子基团C。223CH=C(CH)：阳离子聚合，CH是供电子基团，与双键有超共轭。323 2CH=CHCH26 523、合成高分子量的聚丙烯可以使用以下哪种引化剂选择TiCl+AlEt3324Mt 的变化为特点是什么M增加，t 延长四、写出以下聚合物形成的反响式，并说明反响类型1PMMA连锁聚自由基聚合2、聚环氧乙烷n CH2CH 3CCOOCH3AIBNCHn 3nCHC2COOCH3开环聚合3、尼龙66nHOOC(CH2)4COOHnH2N(CH2)6 NH2 HO-OC(CH2)4COHN(CH2)6 NHn -H(

9、2n-1)H2O逐步缩聚4、聚异戊二烯连锁加聚5、nH2N(CH2)6NH2 + nHOOC(CH2)4COOH缩聚36、有机玻璃加聚(同 1) 7、聚醋酸乙烯酯连锁加聚n CH28、nHOROH + nOCNR”NCO加聚见课本9、聚四氢呋喃OCHOCCH3AIBNCHCHn2nOCOCH3开环聚合10、聚醋酸乙烯酯加聚711、nC H48OHO-CH 22CH CH22O- -H2n缩聚五、简答题1、与低分子化合物相比较，高分子化合物有哪些特点？相对分子质量方面的特征相对分子质量巨大聚合物的相对分子质量一般为104106；相对分子质量具有多分散性；相对分子质量用平均相对分子质量表示。构造方

10、面的特征聚合物存在着多重构造,即所谓一次构造、二次构造和三次构造。聚拢态特征聚合物没有气态，只有固态和液态。2、什么叫聚合物相对分子质量的多分散性？即使纯粹的聚合物也是由化学组成一样，相对分子质量不同的同系物组成的混合物。聚合物相对分子质量 的不均一性，称其为相对分子质量的多分散性。我们所说的聚合物的平均相对分子质量具有统计平均的意义 3、什么叫玻璃化温度?橡胶和塑料的玻璃化温度有何区分?玻璃化温度及熔点是最重要的热转变温度。玻璃化温度是聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。受外力作用，玻璃态时的形变较小，而高弹态时的 形变较大，其转折点就是玻璃化温度，可用膨胀计或热机械曲线仪进展测定。玻璃化温

11、度是非晶态塑料如聚 氯乙烯、聚苯乙烯等的使用上限温度，是橡胶如顺丁橡胶、自然橡胶等的使用下限温度4、什么是乳化剂，其在乳液聚合中有什么作用?某些物质能降低水的外表张力,能形成胶束,有增溶作用, 对单体液滴有保护作用,能使单体和水组成的体系成为稳定的难以分层的乳液, 这种作用称为乳化作用。具有乳化作用的物质称为乳化剂作用 1.降低外表张力，使单体分散成小液滴，2.在液滴或胶粒外表形成保护层，防止分散，使乳液稳定；3.形成胶束，使单体增溶5、自由基聚合反响的特征是什么？12、 只有链增长反响使聚合度增加，从单体到大分子瞬间完成，不存在聚合度递增的中间状态。34、少量阻聚剂足以使自由基聚合终止。56

12、6自由基聚合：由于丙烯上带有供电基CH3，使 CC 上的电子云密度增大，不利于自由基的进攻，故很难 离子聚合：由于甲基供电缺乏，对质子或阳离子亲和力弱，聚合速率慢；承受质子后的二级碳阳离子易发生重排和链转移，因此，丙烯阳离子聚合最多只能得到低分子油状物。配位聚合：丙烯在-TiCl3/A1Et3 7、什么是活性聚合？产生活性聚合的缘由是什么？活性聚合：链引发速率远大于链增长速率、无链终止、无链转移的聚合反响缘由：链引发速率大于链增长速率，反响终了时聚合链还是活性的8、连锁聚合与逐步聚合的主要区分是什么？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响的进展不断提高 逐步聚合的单体转化

13、率在反响的一开头就100%聚合物的分子量 连锁聚合的分子量一般不随时间而变，逐步聚合分子量随时间的增加而增加?自由基聚合机理由链引发、链增长、链终止等基元反响组成，链引发是形成单体自 由基(活性种)的反响， 2 步反响组成，第一步为引发剂分解，形成初级自由基 R.，其次步为初级自由基与单体加成，2 步反响动力学行为有所不同。第一步引发剂分解是吸热反响，活化能高，反响速率和分解速率常数小。其次步是放热反响，活化能低，反响速率大，因此总引发速率由第一步反响把握。链增长是单体自由基翻开烯类分子的类单体连锁加成，形成构造单元更多的链自由基的过程。链增长反响活化能低，约 2034 kJmol-1 ，增长

14、极快。链终止是自由基相互作用而终止的反响。链终止活化能很低，仅821 kJmol-1 ，甚至低至零。终止速106 108 L-1mol -1s 。10、以偶氮二异丁腈为引发剂，写出氯乙烯悬浮聚合有关的基元反响方程式。 .链引发引发剂分解，生成初级自由基：CH3CH3CH3CH3CNNCCH32 CH3C+N2CNCNCN(2 ) 初级自由基与单体加成生成单体自由基：CH3CH3 CCN+ CH2ClCH3CH3 CCH2CHCNCl 链增长CH3CH3 CCH2CH + n CH2CHCNClClCH3CH3 C CH2CH nCH2CHCNClCl 链终止向单体转移终止是氯乙烯聚合链终止的主

15、要方式：RCH2CH + CH2CHClClRCHCH+ CH3CHClClRCH2 CH2+ CH2CClClRCH2 CHCl + CH2CHCl11、简述自由基共聚反响中，共聚物组成微分方程推导时所做的五个假定分别是什么。答：1共聚物的聚合程度很大，链引发和链终止对共聚物组成的影响可以无视；稳态，要求自由基总浓度和两种自由基的浓度都保持不变；无前末端效应，即链自由基中倒数其次单元的构造对自由基活性无影响；无解聚反响，即不行逆聚合12、热降解有哪几种类型并简述其各自的特点。主要有：解聚、无规断链、基团脱除三种类型。解聚：先形成端自由基，然后从端自由基按“拉链”式地脱除单体。无规断链：断链后

16、形成的自由基活性高，经分子内“回咬”转移而断裂，形成低分子物，但较少形成单体。 侧基脱除：在温度不高的条件下，主链暂不断裂，而先脱除侧基。13、自由基聚合与缩聚反响的特征比较自由基聚合：1234、少量阻聚剂足以使自由基聚合终止。5、链增长活化能很低，放热反响6、可能产生支化，甚至交联。缩聚反响：官能团之间的反响，单体经很屡次重复缩合而逐步形成聚合物过程，属于逐步聚合，聚合度随时间逐步增 长，而转化率在初期即可以打到很高。反响要在-200 度下进展，不会产生交联和支化六、计算题n1、有A、BA103105的两种大分子组成，且前者的B10mol104、40mol210350mol105种大分子组成

17、，试计算这两种样品的M 和M ，哪种样品的分子量分布宽?nA：据题意可设其组成中前者质量为 4g 后者为 1g则：n4 4103 mola1031nb105 1105 molm M An i414103 1105 1247MwM103 4105 20800Awii4141MAw MAn208001247 16.68n MMiBnni 10104 402103 50105 51800104050n M 101042 402102 50102Mii ii96749BwMAw MAnni9674951800n Mii10104 402103 50105A、已二酸与季戊四醇缩聚，两种基团数相等时，试求

18、:(1)平均官能度;CarothersPc;(3)FloryPc。(4解： (1)由于基团数相等 f=2 f=4AB)可设：n=2moln=1molAB该聚合物- 7 -Powered by NCstudio纳川工作室的f 2241 8213p 2 3cf4由于基团数相等，所以：r=1 1f=431pc rr(f 2)1/2 3311rXn 1r2rp-113、以过氧化二特丁基为引发剂，在60下争辩苯乙烯聚合。苯乙烯溶液浓度为1.2mol/L 和 系为抱负溶液，试计算: fkd -11i解：1由R 2fk I得： fk R0i41011s1109 s1id2I20.02R1.51072初期动力

19、学链长： 4p 3750R41011i1动力学链长2Ri=16.6hAIBNI？1/2烯1X n 2 1230单R2 p R Rp0.25510-42.0710-8mol/LS体Ri以1230ln20.693AIt1/2kdk1.2105 s1d16.63600BR 2fk I得：2.07108mol/L 8.625104iNid2fkdi211.210-5 3.5mol0.7 体系是否消灭凝胶化现象？此时产物的数均聚合度是多少？解flory剂甘油乙二醇对苯二甲酸，在- 8 -Powered by NCstudio纳川工作室60fn31.56.921.223.57f=3 4.5/6.90.655211p0.7836 0.7crr (f 2)1/20.98570.98570.6552(