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进入夏天,少不了一个热字当头,电扇空调陆续登场,每逢此时,总会想起那一把蒲扇。蒲扇,是记忆中的农村,夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡,每逢进入夏天,集市上最常见的便是蒲扇、凉席,不论男女老少,个个手持一把,忽闪忽闪个不停,嘴里叨叨着“怎么这么热”,于是三五成群,聚在大树下,或站着,或随即坐在石头上,手持那把扇子,边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳,热得满头大汗,不时听到“强子,别跑了,快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套,跑个没完,直到累气喘吁吁,这才一跑一踮地围过了,这时母亲总是,好似生气的样子,边扇边训,“你看热的,跑什么?”此时这把蒲扇,是那么凉快,那么的温馨幸福,有母亲的味道!蒲扇是中国传统工艺品,在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树,制作简单,方便携带,且蒲扇的表面光滑,因而,古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名,实即今日的蒲扇,江浙称之为芭蕉扇。六七十年代,人们最常用的就是这种,似圆非圆,轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今,我的记忆中,它跨越了半个世纪,也走过了我们的半个人生的轨迹,携带着特有的念想,一年年,一天天,流向长长的时间隧道,袅1311复习提纲进入夏天,少不了一个热字当头,电扇空调陆续登场,每逢此时1试卷类型及例题五种类型,包括名词解释、选择题、填空题(含聚合物的结构和命名)、简答题和计算题。一、名词解释例:重复单元聚合物中化学组成相同的最小单位。2试卷类型及例题五种类型,包括名词解释、选择题最新1311复习提纲课件3最新1311复习提纲课件4最新1311复习提纲课件5最新1311复习提纲课件6最新1311复习提纲课件7最新1311复习提纲课件8各章总结2013年11月9各章总结2013年11月9第1章绪论1.基本概念单体,聚合物,聚合度,结构单元,重复单元,多分散系数,缩聚反应2.聚合物的结构与名称聚合物的名称及英文缩写与聚合物结构间的关联。例:PVC,PAN,天然橡胶,PTFE,涤纶,PVA,
尼龙-66,PP,PVAc,PMMA,PAA,聚硅氧烷10第1章绪论1.基本概念103.与低分子化合物相比,高分子有什么特征?4.能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物?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,因此不能用蒸馏的方法来提纯高分子化合物。第1章绪论113.与低分子化合物相比,高分子有什么特征?第1章绪论第2章缩聚和逐步聚合1.基本概念反应程度p、官能度f、官能团等活性、凝胶现象、凝胶点、单体的官能团数比r逐步聚合机理特点,连锁聚合与逐步聚合的区别。
(1)聚合的全过程
(2)单体转化率与时间的关系
(3)聚合物的相对分子质量与时间的关系
(4)逐步、可逆平衡的特点12第2章缩聚和逐步聚合1.基本概念逐步聚合机理特点,连3.线形缩聚动力学规律(聚酯的平衡缩聚动力学)。水未排出时:水部分排出时:
平衡缩聚的总反应速率与反应程度、平衡常数、低分子副产物含量有关。第2章缩聚和逐步聚合133.线形缩聚动力学规律(聚酯的平衡缩聚动力学)。水未排出时4.线形缩聚物分子量的控制方法及计算公式。密闭体系非密闭体系反应程度与聚合度的关系平衡常数与聚合度的关系基团数比、反应程度与聚合度的关系r=1144.线形缩聚物分子量的控制方法及计算公式。密闭体系非密分子量影响因素p、K、nw分子量控制方法端基封锁原料非等摩尔或加单官能团计算公式要看K的大小15分子量影响因素p、K、nw分子量控制方法端基封锁原料非等摩尔5.体形缩聚预聚物的类别。6.凝胶点的控制,凝胶点的计算公式。7.各种实施方法的特点。165.体形缩聚预聚物的类别。7.各种实施方法的特点。161.在开放体系中进行线形缩聚反应,为了得到最大聚合度的产品,应该()
A.选择平衡常数大的有机反应;B.尽可能延长反应时间;C.尽可能提高反应温度;D.选择适当高的温度和极高的真空,尽可能除去小分子副产物。2.一个聚合反应中,将反应程度从97%提高到98%需要0~97%同样多的时间,它应是()A.链式聚合反应B.逐步聚合反应C.开环聚合反应D.界面聚合反应171.在开放体系中进行线形缩聚反应,为了得到最大聚合度的产3.己二酸和己二胺缩聚,K=432(235℃),设两单体的摩尔比为1:1,要得到数均聚合度为300的高分子,试计算体系残留的水分为多少?183.己二酸和己二胺缩聚,K=432(235℃),设两单4.以等摩尔的己二酸和己二胺合成N-66时,常以单官能团化合物乙酸封端,以控制分子量,问乙酸和己二酸加料分子比例为多大时能得到分子量为11318,反应程度为0.995?nNH2(CH2)6NH2+nHOOC-(CH2)4-COOH+CH3COOHCH3CO[NH-(CH2)6NH-CO-(CH2)4CO]nOH+2nH2O解:乙酸和己二酸的摩尔比为:0.01/1。设己二酸为1mol。194.以等摩尔的己二酸和己二胺合成N-66时,常以单官能团化由己二胺和己二酸合成聚酰胺,反应程度p=0.995,分子量约15000,试计算原料比。产物端基是什么?解:
(n+1)HOOC(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4CO[HN(CH2)6NH-CO(CH2)4CO]nOH+2nH2O20由己二胺和己二酸合成聚酰胺,反应程度p=0.995,分子量约若二元胺过量:同理可得端氨基数/端羧基数=2/1端羧基数=Nb-Nap=Nb-Nbrp=Nb(1-rp)
若二元酸过量:己二酸与己二胺摩尔投料比为1:0.995
端氨基数=Na(1-p)=Nbr(1-p)21若二元胺过量:端羧基数=Nb-Nap=Nb-Nbrp=N
原料比(己二酸:己二胺)=66:67(摩尔比)
或2222第3章自由基聚合1.基本概念连锁聚合,引发效率,笼蔽效应,诱导分解,自动加速,动力学链长,聚合度,链转移,阻聚及缓聚2.单体对不同连锁聚合机理的选择性;见习题2(p115)。3.自由基聚合反应机理及其特征;四个基元反应。4.主要热引发剂(包括偶氮类、有机过氧化物、无机过氧化物、氧化还原体系)。表征引发剂分解速率的两个物理量及其定义:kd和t1/223第3章自由基聚合1.基本概念23
烯丙基单体的自阻聚作用温度、压力对聚合反应速率和聚合度的影响第3章自由基聚合24烯丙基单体的自阻聚作用第3章自由基聚合24歧化终止22偶合终止25歧化终止22偶合终止251.凝胶效应现象就是()
A.凝胶化B.自动加速现象C.凝固化D.胶体化2.自动加速效应是自由基聚合特有的现象,它不会导致
A.聚合速率增加B.暴聚现象C.聚合物分子量增加
D.分子量分布变窄261.凝胶效应现象就是()264.已知苯乙烯单体中加入少量乙醇进行聚合时,所得的聚苯乙烯的分子量比一般本体聚合中的要低,但是当乙醇量添加到一定程度,所得聚苯乙烯的分子量要比相应条件下本体聚合所得到的要高,试解释?
加少量乙醇时,聚合体系仍为均相,但是由于乙醇的链转移作用会使其相对分子量下降;当乙醇量增加到一定比例后,聚合体系变为非均相沉淀聚合,此时由于增长自由基被包埋会出现明显的自动加速现象,从而造成产物的相对分子量反而比本体聚合的高。274.已知苯乙烯单体中加入少量乙醇进行聚合时,所得的聚苯乙5.阻聚剂、缓聚剂和链转移剂的共同作用原理是什么?它们的主要区别在哪里?答:共同作用原理都是与活性自由基反应。不同点在于链转移剂是使活性链本身失去活性生成高分子链的同时,生成一个新的自由基。阻聚剂是使每一个活性自由基终止,使聚合完全停止。而缓聚剂只是使一部分活性自由基失活,从而使聚合速率减慢。285.阻聚剂、缓聚剂和链转移剂的共同作用原理是什么?它们的6.按聚合反应热从大到小排列下列单体()A.乙烯;B.苯乙烯;C.-甲基苯乙烯;D.四氟乙烯答案:DABC7.氯乙烯以AIBN为引发剂在50℃进行悬浮聚合,该温度下引发剂的半衰期为74h,[I]=0.01mol/L,引发效率f=0.75,从理论上计算:(1)
引发10h后[I]=?(2)
初期生成氯乙烯的聚合度。从计算中得到什么启示?计算时根据需要可采用下列数据及条件:kp=12300L/mol·s,kt=21×109L/mol·s,t1/2=0.693/kd,50℃时氯乙烯的密度0.859g/cm3,单体的链转移常数CM=1.35×10-3,设为双基偶合终止。296.按聚合反应热从大到小排列下列单体()答案:DA
从计算中可以看出:1)引发剂的选取应遵循半衰期至少与聚合时间在同一个数量级,否则半衰期远大于聚合时间,引发剂残留分率增大。2)聚合反应链终止是以向单体链转移为主,向单体链转移终止占1.35×10-3/1.47×10-3=0.92,即92%。解:30从计算中可以看出:1)引发剂的选取应遵循半衰第4章自由基共聚合1.共聚物与单体组成的关系;2.竞聚率的意义;3.典型共聚物组成曲线;4.单体转化率与共聚物组成的关系;5.共聚物组成的控制方法;6.自由基及单体的活性与取代基的关系;Q-e概念,Q-e图。31第4章自由基共聚合1.共聚物与单体组成的关系;31共聚物组成摩尔比微分方程共聚物组成摩尔分数微分方程32共聚物组成摩尔比微分方程共聚物组成摩尔分数微分方程32序号反应类型条件共聚物组成特点1交替共聚r1r2=0F1=0.52理想共聚r1=r2=1理想共聚,恒比共聚r1r2=1,r1≠r2一般理想共聚3非理想共聚r1>1,r2<1(或r1<1,r2>1)嵌段共聚r1<1,r2<1存在恒比点,恒比点求解r1>1,r2>1嵌段共聚,有恒比点共聚反应类型33序号反应类型条件共聚物组成特点1交替共聚r1r2=0F1控制共聚物组成的方法(1)控制单体转化率的一次投料法
以Ml
为主时,例如氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物r1=1.68
,r2=0.23,工业上以氯乙烯为主,另一单体的含量3%~15%。单体最终转化率一般<80%,组成分布不宽。(2)恒比点附近投料对有恒比点的共聚体系(即r1和r2同时小于1或大于1的共聚体系),可选择恒比点的单体组成投料。(3)补充单体保持单体组成恒定法随反应的进行连续或分次补加消耗较快的单体,使未反应单体的f1保持在小范围内变化。34控制共聚物组成的方法(1)控制单体转化率的一次投料法34单体和自由基活性规律
(1)共轭单体活泼,非共轭单体不活泼。(2)活泼单体产生不活泼自由基,不活泼单体产生活泼自由基。(3)烯类单体均聚时,活泼单体链增长速率常数k小,不活泼单体k大。决定链增长反应k值大小的关键因素是自由基活性,而不是单体活性。根据各单体的Q、e值可预测未知单体对的共聚行为,一般Q值相差很大的单体对难以共聚;Q值高且相近的单体对较易发生共聚;Q值和e值都相近的单体对之间易进行理想共聚;Q值相同,e值正负相反的单体对倾向于进行交替共聚。
35单体和自由基活性规律1.已知一对单体进行共聚合时获得了恒比共聚物,其条件必定是()
A.r1=1.5,r2=1.5B.r1=1,r2=1C.r1=0.5,r2=0.5D.r1=1.5,r2=0.7
2.当两单体r1r2=0时,将得到()
A.嵌段共聚物B.两种均聚物C.交替共聚物D.无规共聚物3.接近理想共聚的反应条件是()A丁二烯(r1=1.39)-苯乙烯(r2=0.78)B马来酸酐(r1=0.045)-正丁基乙烯醚(r2=0)C丁二烯(r1=0.3)-丙烯腈(r2=0.2)D苯乙烯(r1=1.38)-异戊二烯(r2=2.05)361.已知一对单体进行共聚合时获得了恒比共聚物,其条件必定是4.两种单体的Q值相差较大时,可以推断其聚合行为是()
A.难以共聚B.理想共聚C.交替共聚D.恒比共聚5.两种单体的Q值与e值越接近,就越()难以共聚B.倾向于交替共聚C.倾向于理想共聚D.倾向于嵌段共聚6.
Q-e概念可以用于()A.预测单体共聚反应的竞聚率B.计算自由基的平均寿命C.预测凝胶点D.计算共聚物的组成7.Q-e方程在定量方面存在局限性,其主要原因是()A.认为单体和相应的自由基具有相同的Q值B.认为单体和相应的自由基具有相同的e值C.没有考虑单体-自由基相互作用的空间位置D.B和C
374.两种单体的Q值相差较大时,可以推断其聚合行为是(8.在自由基共聚合反应中,苯乙烯(St)的相对活性远大于醋酸乙烯酯(VAc)。当VAc均聚时若加入少量St,则VAc难以聚合,试解释?
四种链增长反应的链增长速率常数如下(单位L/mol·s):如VAc中含有少量St,由于k21>>k22,所以VAc的自由基很容易转变成St的自由基,而St的自由基再转变成VAc的自由基则相当困难,而体系中大部分单体是VAc,所以少量St的存在大大降低了VAc的聚合速率。388.在自由基共聚合反应中,苯乙烯(St)的相对活性远大于9.单体M1与M2进行共聚,50℃时r1=4.4,r2=0.12,1)若两单体极性相差不大,空间效应的影响也可忽略,那么取代基的共轭效应哪个大,并解释?2)开始生成的共聚物的摩尔组成两单体各占50%,问起始单体组成?3)随着反应的进行,共聚物与体系中的单体组成将发生怎样的变化?399.单体M1与M2进行共聚,50℃时r1=4.4,r2=(1)由且e1=e2,r1=4.4,r2=0.12,得Q1>Q2。(2)即单体M1的摩尔分数是0.142。(3)随着反应的进行,单体M1的摩尔分数减少,共聚物中的分数也减小。40(1)由40第5章聚合方法
掌握各种聚合方法的特点,如配方,聚合场所,聚合机理,生产特征,产物特征等;2.了解本体聚合减小自动加速效应的方法;3.溶液聚合中溶剂的影响;4.掌握乳液聚合的机理。41第5章聚合方法掌握各种聚合方法的特点,如配方,聚合项目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,油溶性引发剂,水,分散剂单体,水,水溶性引发剂,水溶性乳化剂聚合场所本体内溶液内液滴内胶束与乳胶粒内聚合机理提高速率降低分子量向溶剂链转移,分子量与速率均降低与本体聚合同能同时提高速率与分子量生产特征不易散热易散热,可连续生产,不宜制备干粉或粒状树脂散热容易,间歇生产,需分离洗涤干燥程序易散热,可连续,制粉状树脂时需凝聚洗涤干燥产物特性纯净,透明,分子量分布较宽溶液直接使用较纯净,留有少量分散剂留有少量乳化剂与其他助剂四种聚合方法的比较42项目本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合配方单体,引发剂单体,1.乳液聚合和悬浮聚合都是将单体分散于水相中,但是聚合机理不同,这是因为()A.聚合场所不同B.聚合温度不同C.搅拌速度不同D.分散剂不同2.能提高聚合物的分子量而不降低聚合反应速率的是()A.本体聚合B.乳液聚合C.悬浮聚合D.溶液聚合431.乳液聚合和悬浮聚合都是将单体分散于水相中,43第6章离子聚合1.离子聚合的单体与引发剂的匹配;2.活性种的形式及引发机理;3.离子型聚合反应机理及其特征;4.阴离子聚合动力学方程式;5.了解溶剂、反离子等对离子聚合的影响;6.比较自由基聚合与离子聚合的特点。44第6章离子聚合1.离子聚合的单体与引发剂的匹配;离子聚合的单体阴离子聚合阴、阳离子聚合丙烯腈CH2=CH-CN甲基丙烯酸甲酯CH2=C(CH3)COOCH3亚甲基丙二酸酯CH2=C(COOR)2-氰基丙烯酸酯CH2=C(CN)COOR苯乙烯CH2=CH-C6H5-甲基苯乙烯CH2=C(CH3)-C6H5丁二烯CH2=CH-CH=CH2异戊二烯CH2=C(CH3)-CH=CH2-己内酰胺甲醛CH2=O环氧乙烷环氧烷烃硫化乙烯45离子聚合的单体阴离子聚合阴、阳离子聚合丙烯腈阳离子聚合异丁烯CH2=C(CH3)23-甲基-1-丁烯CH2=CHCH(CH3)24-甲基-1-戊烯CH2=CHCH2CH(CH3)2烷基乙烯基醚CH2=CH-OR氧杂环丁烷衍生物四氢呋喃三氧六环46阳离子聚合异丁烯引发剂:阳离子聚合:质子酸和Lewis酸。例如:BF3+H2O,SnCl4+RX。阴离子聚合:碱金属及其配合物和烷基金属化合物。例如:钠+萘,丁基锂阳离子聚合机理的特征:快引发、快增长、易转移、难终止。阴离子聚合机理的特征:快引发、慢增长、无终止和无转移。47引发剂:47[C]:引发剂浓度;n:每一大分子所带有的引发剂分子数丁基锂的缔合现象离子聚合与自由基聚合的比较活性聚合物48[C]:引发剂浓度;丁基锂的缔合现象481.能引发苯乙烯阴离子活性聚合,并且聚合度等于两倍的动力学链长的是()BuLiB.AlCl3+H2OC.AIBND.萘+钠2.制备分子量分布较窄的聚苯乙烯,应该选择()阳离子聚合B.阴离子聚合反应C.配位聚合反应D.自由基聚合反应3.按阴离子聚合反应活性最大的单体是()A.-氰基丙烯酸乙酯B.乙烯C.甲基丙烯酸甲酯D.乙酸乙烯酯491.能引发苯乙烯阴离子活性聚合,并且聚合度等于两倍的动力阴、阳离子聚合,控制聚合反应速率和聚合物分子量的方法有哪些?控制速率:进行离子聚合时一般通过改变溶剂极性与聚合反应温度的方法。分子量:阳离子聚合易发生链转移反应。而反应温度对链转移反应的影响很大,可通过控制反应在低温进行,以得到高分子量的聚合物。阴离子聚合一般为无终止聚合,通过引发剂的用量可调节聚合物的分子量。这两种聚合有时也加入链转移剂来控制聚合物分子量。50阴、阳离子聚合,控制聚合反应速率和聚合物分子量的方法有哪些?何谓异构化聚合,举例说明产生异构化聚合的原因。
在链增长过程中伴有分子内重排的聚合反应常称异构化聚合,异构成更稳定的结构。阳离子聚合易发生重排反应。重排反应常通过电子、键、原子或原子团的转移进行。重排反应的推动力是:活性离子总是倾向于生成热力学稳定的结构。碳阳离子稳定性顺序是:伯碳阳离子<仲碳阳离子<叔碳阳离子。例如在3-甲基-1-丁烯的聚合过程中,AlCl3为引发剂,氯乙烷为溶剂。伴有仲碳阳离子异构化为叔碳阳离子的反应,形成的聚合物有两种结构单元:
51何谓异构化聚合,举例说明产生异构化聚合的原因。51在苯溶液中用RLi进行苯乙烯聚合,总的增长速率Rp与[RLi]0.5成正比;若加入适量的极性溶剂(如THF)时,Rp与[RLi]成正比,为什么?在非极性的苯溶液中,RLi易发生分子间的缔合作用,缔合体无引发作用。当加入极性溶剂THF时,这种缔合现象可以解除。52在苯溶液中用RLi进行苯乙烯聚合,总的增长速率Rp与[RLi第7章配位聚合基本概念配位聚合,络合聚合,有规立构聚合,定向聚合,立构规整度,全同指数,Ziegler-Natta引发剂双金属机理和单金属机理53第7章配位聚合基本概念531.高密度聚乙烯(HDPE)与低密度聚乙烯(LDPE)的合成方法不同,合成HDPE所采用的引发剂是()
A.BuLiB.TiCl4-AlR3C.BF3+H2OD.BPO2.用Ziegler-Natta催化剂引发丙烯聚合时,为了控制聚丙烯的分子量,最有效的办法是()
A.增加催化剂的用量B.适当降低反应温度
C.适当增加反应压力D.加入适量氢气541.高密度聚乙烯(HDPE)与低密度聚乙烯(LDPE)的合3.合成顺丁橡胶所用的引发剂为()
A.BPOB.BuLiC.Na+萘D.TiI-AlEt34.鉴定聚丙烯等规度所用的试剂是()
A.正庚烷B.正己烷C.正辛烷D.沸腾的正庚烷5.配位聚合单金属活性中心机理的核心是()答:单体在Ti上配位,然后在Ti-C键间插入增长。6.石油化工中的三烯是()()和()乙烯丙烯丁二烯553.合成顺丁橡胶所用的引发剂为()乙烯7.举例说明为什么自由基聚合产物大多为无规立构,而Zielger-Natta型聚合产物则有较高的定向度?自由基聚合中链自由基是sp2杂化,是平面结构,活性链末端可以绕邻近的C-C单键自由旋转,单体可以按不同的构型随机增长,聚合物多为无规立构。配位聚合中Ziegler-Natta引发剂除了提供活性中心外,引发剂的反离子提供独特的配位能力,起到模板的作用。引发剂中过渡金属反离子,与单体和增长链配位,促使单体分子按照一定的构型进入增长链。即单体通过配位而“定位”,引发剂起着连续定向的模型作用。得到的聚合物有较高的定向度。567.举例说明为什么自由基聚合产物大多为无规立构,而Zie8.为保证试验的成功,配位聚合需要采取什么措施?用什么方法除去残余的催化剂?
配位聚合中常采用Ziegler-Natta引发剂,主引发剂卤化钛非常活泼,共引发剂烷基铝,性质也极活泼,易水解,接触空气中氧和潮气迅速氧化,甚至燃烧、爆炸。鉴于此:(1)在保持和转移操作中必须在无氧干燥的N2中进行;(2)生产中,原料和设备要求除尽杂质,尤其是氧和水分;(3)聚合完毕,工业上常用醇解法除去残留引发剂。8.为保证试验的成功,配位聚合需要采取什么措施?用什么方法579.讨论丙烯进行自由基、阳离子、阴离子和配位聚合时能否形成高分子量聚合物及其原因。(1)自由基聚合,由于丙烯上带有供电子基CH3,使碳碳双键上的电子云密度增大,不利于自由基的进攻,很难发生自由基聚合,而且即使能被自由基进攻,很容易发生链转移,形成稳定的烯丙基自由基,它不能再引发单体聚合。(2)离子聚合,由于相同的原因,丙烯不利于R-的进攻,不能进行阴离子聚合;丙烯虽有利于R+的进攻,但由于增长的二级碳阳离子很容易重排成热力学上更稳定的叔碳阳离子,最终只能形成低聚物。(3)配位聚合,丙烯在TiCl3/AlR3作用下发生配位聚合。在适宜条件下可形成高分子量聚合物。9.讨论丙烯进行自由基、阳离子、阴离子和配位聚合时能否形成58最新1311复习提纲课件59进入夏天,少不了一个热字当头,电扇空调陆续登场,每逢此时,总会想起那一把蒲扇。蒲扇,是记忆中的农村,夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡,每逢进入夏天,集市上最常见的便是蒲扇、凉席,不论男女老少,个个手持一把,忽闪忽闪个不停,嘴里叨叨着“怎么这么热”,于是三五成群,聚在大树下,或站着,或随即坐在石头上,手持那把扇子,边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳,热得满头大汗,不时听到“强子,别跑了,快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套,跑个没完,直到累气喘吁吁,这才一跑一踮地围过了,这时母亲总是,好似生气的样子,边扇边训,“你看热的,跑什么?”此时这把蒲扇,是那么凉快,那么的温馨幸福,有母亲的味道!蒲扇是中国传统工艺品,在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树,制作简单,方便携带,且蒲扇的表面光滑,因而,古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名,实即今日的蒲扇,江浙称之为芭蕉扇。六七十年代,人们最常用的就是这种,似圆非圆,轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今,我的记忆中,它跨越了半个世纪,也走过了我们的半个人生的轨迹,携带着特有的念想,一年年,一天天,流向长长的时间隧道,袅1311复习提纲进入夏天,少不了一个热字当头,电扇空调陆续登场,每逢此时60试卷类型及例题五种类型,包括名词解释、选择题、填空题(含聚合物的结构和命名)、简答题和计算题。一、名词解释例:重复单元聚合物中化学组成相同的最小单位。61试卷类型及例题五种类型,包括名词解释、选择题最新1311复习提纲课件62最新1311复习提纲课件63最新1311复习提纲课件64最新1311复习提纲课件65最新1311复习提纲课件66最新1311复习提纲课件67各章总结2013年11月68各章总结2013年11月9第1章绪论1.基本概念单体,聚合物,聚合度,结构单元,重复单元,多分散系数,缩聚反应2.聚合物的结构与名称聚合物的名称及英文缩写与聚合物结构间的关联。例:PVC,PAN,天然橡胶,PTFE,涤纶,PVA,
尼龙-66,PP,PVAc,PMMA,PAA,聚硅氧烷69第1章绪论1.基本概念103.与低分子化合物相比,高分子有什么特征?4.能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物?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,因此不能用蒸馏的方法来提纯高分子化合物。第1章绪论703.与低分子化合物相比,高分子有什么特征?第1章绪论第2章缩聚和逐步聚合1.基本概念反应程度p、官能度f、官能团等活性、凝胶现象、凝胶点、单体的官能团数比r逐步聚合机理特点,连锁聚合与逐步聚合的区别。
(1)聚合的全过程
(2)单体转化率与时间的关系
(3)聚合物的相对分子质量与时间的关系
(4)逐步、可逆平衡的特点71第2章缩聚和逐步聚合1.基本概念逐步聚合机理特点,连3.线形缩聚动力学规律(聚酯的平衡缩聚动力学)。水未排出时:水部分排出时:
平衡缩聚的总反应速率与反应程度、平衡常数、低分子副产物含量有关。第2章缩聚和逐步聚合723.线形缩聚动力学规律(聚酯的平衡缩聚动力学)。水未排出时4.线形缩聚物分子量的控制方法及计算公式。密闭体系非密闭体系反应程度与聚合度的关系平衡常数与聚合度的关系基团数比、反应程度与聚合度的关系r=1734.线形缩聚物分子量的控制方法及计算公式。密闭体系非密分子量影响因素p、K、nw分子量控制方法端基封锁原料非等摩尔或加单官能团计算公式要看K的大小74分子量影响因素p、K、nw分子量控制方法端基封锁原料非等摩尔5.体形缩聚预聚物的类别。6.凝胶点的控制,凝胶点的计算公式。7.各种实施方法的特点。755.体形缩聚预聚物的类别。7.各种实施方法的特点。161.在开放体系中进行线形缩聚反应,为了得到最大聚合度的产品,应该()
A.选择平衡常数大的有机反应;B.尽可能延长反应时间;C.尽可能提高反应温度;D.选择适当高的温度和极高的真空,尽可能除去小分子副产物。2.一个聚合反应中,将反应程度从97%提高到98%需要0~97%同样多的时间,它应是()A.链式聚合反应B.逐步聚合反应C.开环聚合反应D.界面聚合反应761.在开放体系中进行线形缩聚反应,为了得到最大聚合度的产3.己二酸和己二胺缩聚,K=432(235℃),设两单体的摩尔比为1:1,要得到数均聚合度为300的高分子,试计算体系残留的水分为多少?773.己二酸和己二胺缩聚,K=432(235℃),设两单4.以等摩尔的己二酸和己二胺合成N-66时,常以单官能团化合物乙酸封端,以控制分子量,问乙酸和己二酸加料分子比例为多大时能得到分子量为11318,反应程度为0.995?nNH2(CH2)6NH2+nHOOC-(CH2)4-COOH+CH3COOHCH3CO[NH-(CH2)6NH-CO-(CH2)4CO]nOH+2nH2O解:乙酸和己二酸的摩尔比为:0.01/1。设己二酸为1mol。784.以等摩尔的己二酸和己二胺合成N-66时,常以单官能团化由己二胺和己二酸合成聚酰胺,反应程度p=0.995,分子量约15000,试计算原料比。产物端基是什么?解:
(n+1)HOOC(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4CO[HN(CH2)6NH-CO(CH2)4CO]nOH+2nH2O79由己二胺和己二酸合成聚酰胺,反应程度p=0.995,分子量约若二元胺过量:同理可得端氨基数/端羧基数=2/1端羧基数=Nb-Nap=Nb-Nbrp=Nb(1-rp)
若二元酸过量:己二酸与己二胺摩尔投料比为1:0.995
端氨基数=Na(1-p)=Nbr(1-p)80若二元胺过量:端羧基数=Nb-Nap=Nb-Nbrp=N
原料比(己二酸:己二胺)=66:67(摩尔比)
或8122第3章自由基聚合1.基本概念连锁聚合,引发效率,笼蔽效应,诱导分解,自动加速,动力学链长,聚合度,链转移,阻聚及缓聚2.单体对不同连锁聚合机理的选择性;见习题2(p115)。3.自由基聚合反应机理及其特征;四个基元反应。4.主要热引发剂(包括偶氮类、有机过氧化物、无机过氧化物、氧化还原体系)。表征引发剂分解速率的两个物理量及其定义:kd和t1/282第3章自由基聚合1.基本概念23
烯丙基单体的自阻聚作用温度、压力对聚合反应速率和聚合度的影响第3章自由基聚合83烯丙基单体的自阻聚作用第3章自由基聚合24歧化终止22偶合终止84歧化终止22偶合终止251.凝胶效应现象就是()
A.凝胶化B.自动加速现象C.凝固化D.胶体化2.自动加速效应是自由基聚合特有的现象,它不会导致
A.聚合速率增加B.暴聚现象C.聚合物分子量增加
D.分子量分布变窄851.凝胶效应现象就是()264.已知苯乙烯单体中加入少量乙醇进行聚合时,所得的聚苯乙烯的分子量比一般本体聚合中的要低,但是当乙醇量添加到一定程度,所得聚苯乙烯的分子量要比相应条件下本体聚合所得到的要高,试解释?
加少量乙醇时,聚合体系仍为均相,但是由于乙醇的链转移作用会使其相对分子量下降;当乙醇量增加到一定比例后,聚合体系变为非均相沉淀聚合,此时由于增长自由基被包埋会出现明显的自动加速现象,从而造成产物的相对分子量反而比本体聚合的高。864.已知苯乙烯单体中加入少量乙醇进行聚合时,所得的聚苯乙5.阻聚剂、缓聚剂和链转移剂的共同作用原理是什么?它们的主要区别在哪里?答:共同作用原理都是与活性自由基反应。不同点在于链转移剂是使活性链本身失去活性生成高分子链的同时,生成一个新的自由基。阻聚剂是使每一个活性自由基终止,使聚合完全停止。而缓聚剂只是使一部分活性自由基失活,从而使聚合速率减慢。875.阻聚剂、缓聚剂和链转移剂的共同作用原理是什么?它们的6.按聚合反应热从大到小排列下列单体()A.乙烯;B.苯乙烯;C.-甲基苯乙烯;D.四氟乙烯答案:DABC7.氯乙烯以AIBN为引发剂在50℃进行悬浮聚合,该温度下引发剂的半衰期为74h,[I]=0.01mol/L,引发效率f=0.75,从理论上计算:(1)
引发10h后[I]=?(2)
初期生成氯乙烯的聚合度。从计算中得到什么启示?计算时根据需要可采用下列数据及条件:kp=12300L/mol·s,kt=21×109L/mol·s,t1/2=0.693/kd,50℃时氯乙烯的密度0.859g/cm3,单体的链转移常数CM=1.35×10-3,设为双基偶合终止。886.按聚合反应热从大到小排列下列单体()答案:DA
从计算中可以看出:1)引发剂的选取应遵循半衰期至少与聚合时间在同一个数量级,否则半衰期远大于聚合时间,引发剂残留分率增大。2)聚合反应链终止是以向单体链转移为主,向单体链转移终止占1.35×10-3/1.47×10-3=0.92,即92%。解:89从计算中可以看出:1)引发剂的选取应遵循半衰第4章自由基共聚合1.共聚物与单体组成的关系;2.竞聚率的意义;3.典型共聚物组成曲线;4.单体转化率与共聚物组成的关系;5.共聚物组成的控制方法;6.自由基及单体的活性与取代基的关系;Q-e概念,Q-e图。90第4章自由基共聚合1.共聚物与单体组成的关系;31共聚物组成摩尔比微分方程共聚物组成摩尔分数微分方程91共聚物组成摩尔比微分方程共聚物组成摩尔分数微分方程32序号反应类型条件共聚物组成特点1交替共聚r1r2=0F1=0.52理想共聚r1=r2=1理想共聚,恒比共聚r1r2=1,r1≠r2一般理想共聚3非理想共聚r1>1,r2<1(或r1<1,r2>1)嵌段共聚r1<1,r2<1存在恒比点,恒比点求解r1>1,r2>1嵌段共聚,有恒比点共聚反应类型92序号反应类型条件共聚物组成特点1交替共聚r1r2=0F1控制共聚物组成的方法(1)控制单体转化率的一次投料法
以Ml
为主时,例如氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物r1=1.68
,r2=0.23,工业上以氯乙烯为主,另一单体的含量3%~15%。单体最终转化率一般<80%,组成分布不宽。(2)恒比点附近投料对有恒比点的共聚体系(即r1和r2同时小于1或大于1的共聚体系),可选择恒比点的单体组成投料。(3)补充单体保持单体组成恒定法随反应的进行连续或分次补加消耗较快的单体,使未反应单体的f1保持在小范围内变化。93控制共聚物组成的方法(1)控制单体转化率的一次投料法34单体和自由基活性规律
(1)共轭单体活泼,非共轭单体不活泼。(2)活泼单体产生不活泼自由基,不活泼单体产生活泼自由基。(3)烯类单体均聚时,活泼单体链增长速率常数k小,不活泼单体k大。决定链增长反应k值大小的关键因素是自由基活性,而不是单体活性。根据各单体的Q、e值可预测未知单体对的共聚行为,一般Q值相差很大的单体对难以共聚;Q值高且相近的单体对较易发生共聚;Q值和e值都相近的单体对之间易进行理想共聚;Q值相同,e值正负相反的单体对倾向于进行交替共聚。
94单体和自由基活性规律1.已知一对单体进行共聚合时获得了恒比共聚物,其条件必定是()
A.r1=1.5,r2=1.5B.r1=1,r2=1C.r1=0.5,r2=0.5D.r1=1.5,r2=0.7
2.当两单体r1r2=0时,将得到()
A.嵌段共聚物B.两种均聚物C.交替共聚物D.无规共聚物3.接近理想共聚的反应条件是()A丁二烯(r1=1.39)-苯乙烯(r2=0.78)B马来酸酐(r1=0.045)-正丁基乙烯醚(r2=0)C丁二烯(r1=0.3)-丙烯腈(r2=0.2)D苯乙烯(r1=1.38)-异戊二烯(r2=2.05)951.已知一对单体进行共聚合时获得了恒比共聚物,其条件必定是4.两种单体的Q值相差较大时,可以推断其聚合行为是()
A.难以共聚B.理想共聚C.交替共聚D.恒比共聚5.两种单体的Q值与e值越接近,就越()难以共聚B.倾向于交替共聚C.倾向于理想共聚D.倾向于嵌段共聚6.
Q-e概念可以用于()A.预测单体共聚反应的竞聚率B.计算自由基的平均寿命C.预测凝胶点D.计算共聚物的组成7.Q-e方程在定量方面存在局限性,其主要原因是()A.认为单体和相应的自由基具有相同的Q值B.认为单体和相应的自由基具有相同的e值C.没有考虑单体-自由基相互作用的空间位置D.B和C
964.两种单体的Q值相差较大时,可以推断其聚合行为是(8.在自由基共聚合反应中,苯乙烯(St)的相对活性远大于醋酸乙烯酯(VAc)。当VAc均聚时若加入少量St,则VAc难以聚合,试解释?
四种链增长反应的链增长速率常数如下(单位L/mol·s):如VAc中含有少量St,由于k21>>k22,所以VAc的自由基很容易转变成St的自由基,而St的自由基再转变成VAc的自由基则相当困难,而体系中大部分单体是VAc,所以少量St的存在大大降低了VAc的聚合速率。978.在自由基共聚合反应中,苯乙烯(St)的相对活性远大于9.单体M1与M2进行共聚,50℃时r1=4.4,r2=0.12,1)若两单体极性相差不大,空间效应的影响也可忽略,那么取代基的共轭效应哪个大,并解释?2)开始生成的共聚物的摩尔组成两单体各占50%,问起始单体组成?3)随着反应的进行,共聚物与体系中的单体组成将发生怎样的变化?989.单体M1与M2进行共聚,50℃时r1=4.4,r2=(1)由且e1=e2,r1=4.4,r2=0.12,得Q1>Q2。(2)即单体M1的摩尔分数是0.142。(3)随着反应的进行,单体M1的摩尔分数减少,共聚物中的分数也减小。99(1)由40第5章聚合方法
掌握各种聚合方法的特点,如配方,聚合场所,聚合机理,生产特征,产物特征等;2.了解本体聚合减小自动加速效应的方法;3.溶液聚合中溶剂的影响;4.掌握乳液聚合的机理。100第5章聚合方法掌握各种聚合方法的特点,如配方,聚合项目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,油溶性引发剂,水,分散剂单体,水,水溶性引发剂,水溶性乳化剂聚合场所本体内溶液内液滴内胶束与乳胶粒内聚合机理提高速率降低分子量向溶剂链转移,分子量与速率均降低与本体聚合同能同时提高速率与分子量生产特征不易散热易散热,可连续生产,不宜制备干粉或粒状树脂散热容易,间歇生产,需分离洗涤干燥程序易散热,可连续,制粉状树脂时需凝聚洗涤干燥产物特性纯净,透明,分子量分布较宽溶液直接使用较纯净,留有少量分散剂留有少量乳化剂与其他助剂四种聚合方法的比较101项目本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合配方单体,引发剂单体,1.乳液聚合和悬浮聚合都是将单体分散于水相中,但是聚合机理不同,这是因为()A.聚合场所不同B.聚合温度不同C.搅拌速度不同D.分散剂不同2.能提高聚合物的分子量而不降低聚合反应速率的是()A.本体聚合B.乳液聚合C.悬浮聚合D.溶液聚合1021.乳液聚合和悬浮聚合都是将单体分散于水相中,43第6章离子聚合1.离子聚合的单体与引发剂的匹配;2.活性种的形式及引发机理;3.离子型聚合反应机理及其特征;4.阴离子聚合动力学方程式;5.了解溶剂、反离子等对离子聚合的影响;6.比较自由基聚合与离子聚合的特点。103第6章离子聚合1.离子聚合的单体与引发剂的匹配;离子聚合的单体阴离子聚合阴、阳离子聚合丙烯腈CH2=CH-CN甲基丙烯酸甲酯CH2=C(CH3)COOCH3亚甲基丙二酸酯CH2=C(COOR)2-氰基丙烯酸酯CH2=C(CN)COOR苯乙烯CH2=CH-C6H5-甲基苯乙烯CH2=C(CH3)-C6H5丁二烯CH2=CH-CH=CH2异戊二烯CH2=C(CH3)-CH=CH2-己内酰胺甲醛CH2=O环氧乙烷环氧烷烃硫化乙烯104离子聚合的单体阴离子聚合阴、阳离子聚合丙烯腈阳离子聚合异丁烯CH2=C(CH3)23-甲基-1-丁烯CH2=CHCH(CH3)24-甲基-1-戊烯CH2=CHCH2CH(CH3)2烷基乙烯基醚CH2=CH-OR氧杂环丁烷衍生物四氢呋喃三氧六环105阳离子聚合异丁烯引发剂:阳离子聚合:质子酸和Lewis酸。例如:BF3+H2O,SnCl4+RX。阴离子聚合:碱金属及其配合物和烷基金属化合物。例如:钠+萘,丁基锂阳离子聚合机理的特征:快引发、快增长、易转移、难终止。阴离子聚合机理的特征:快引发、慢增长、无终止和无转移。106引发剂:47[C]:引发剂浓度;n:每一大分子所带有的引发剂分子数丁基锂的缔合现象离子聚合与自由基聚合的比较活性聚合物107[C]:引发剂浓度;丁基锂的缔合现象481.能引发苯乙烯阴离子活性聚合,并且聚合度等于两倍的动力学链长的是()BuLiB.AlCl3+H2OC.AIBND.萘+钠2.制备分子量分布较窄的聚苯乙烯,应该选择()阳离子聚合B.阴离子聚合反应C.配位聚合反应D.自由基聚合反应3.按阴离子聚合反应活性最大的单体是()A.-氰基丙烯酸乙酯B.乙烯C.甲基丙烯酸甲酯D.乙酸乙烯酯1081.能引发苯乙烯阴离子活性聚合,并且聚合度等于两倍的动力阴、阳离子聚合,控制聚合反应速
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