高分子化学考试模拟试卷及参考答案

高分子化学导论考试模拟试题写出合成下列高聚物一般常用的单体及由单体生成聚合物的反应式，指出反应所属类型（自由基型、阳离子型、阴离子型、共聚等反应中任何一种即可，对于需要多步反应的，可分步注明反应类型），并简要描述该高聚物最突出的性能特点。 1．丁腈橡胶；解：单体为：和自由基聚合反应耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。2.氯磺化聚乙烯；解：反应式：优异的耐臭氧性、耐大气老化性、耐化学腐蚀性等，姣好的物理机械性能、耐老化性能、耐热及耐低温性、耐油性、耐燃性、耐磨性、及耐电绝缘性。3.聚环氧乙烷；解：阴离子开环聚合（醇钠催化）或者阳离子开环聚合（Lewis酸或者超强酸催化）良好的水溶性和生物相容性。4．SBS三嵌段共聚物；解：阴离子聚合双阴离子引发：具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性，成为目前消费量最大的热塑性弹性体。5.环氧树脂(双酚A型)；解：缩聚反应，单体和反应式：7.离子型聚合中链的终止方式一般是：（a）a.单基终止；b.双基终止；c.歧化终止。8.下列高分子材料中最适合用于制作一次性茶杯的是：（a）a.聚丙烯；b.PET；c.聚氯乙烯。三、简答题1.以苯乙烯为单体，分别采用(1)过氧化苯甲酰和(2)TiCl3与烷基铝做引发剂制备聚苯乙烯，试问上述哪种方法制备的聚苯乙烯的弹性模量、抗张强度、耐热性较高？为什么？答：后者高。因为前者自由基聚合得无规立构聚合物，后者配位聚合得有规立构聚合物。有规立构的容易结晶。2.用简单语言或运算说明当r1<1，r2=0时共聚物组成中M1<M2是否可能？答：r1，r2为两种链增长反应的速率常数之比，表征出单体的相对活性，其中r1=k11/k12，r2=k22/k21，已知r1<1,r2=0,即k11<k12，k22＝0，这说明单体M2不能自聚，只能共聚，且M2与～Mi·的结合速率大于M1与～Mi·的结合速率。因此，不管M2的浓度多大，共聚物组成中M2总是小于M1，可见共聚物中M1<M2不可能。或者：即：，所以，不可能。3.利用热降解回收有机玻璃边角料时，若该边角料中混有PVC杂质，则使MMA的产率降低，质量变差，试用化学反应式说明其原因。；

答：有机玻璃热解聚时：,当其中混有PVC时，这样HCl和加成生成，即：降低了甲基丙烯酸甲酯的产率，且混有杂质，质量变差。4、氯乙烯的聚合能通过阴离子聚合实现吗？阳离子聚合呢？自由基聚合呢？为什么？合成聚氯乙烯时，一般控制转化率低于80%，为什么？答：不能阴离子聚合，不能阳离子聚合，只能自由基聚合。因为卤原子的诱导效应是吸电子的，而共轭效应却有供电性，但两者均较弱，因此只能自由基聚合。当转化率太高时，像大分子的链转移严重，所以要控制转化率低于80％。5.在用凝胶渗透色谱法测定聚合物的分子量和分子量分布时，常用四氢呋喃作为淋洗剂。所用的四氢呋喃需要严格除水。一般是用普通干燥剂干燥后与金属钠回流。回流数小时后向烧瓶中加入少许二苯甲酮，观察体系是否变色以确定四氢呋喃是否可以蒸出备用。请解释这种做法的依据。解：若水存在，阴离子则不能存在，则不显色；若变色，说明阴离子稳定存在，已无水。6.无机材料和有机高分子材料各有所长，也各有局限性。如无机材料坚硬、耐溶剂性好，但韧性差、加工困难；有机高分子材料加工性好，但不耐热、硬度差等。理想的有机-无机复合粒子则兼有无机材料和有机高分子材料的优点，如在保持有机高分子优良的成膜性、透明性和柔软性的基础上，又具有无机材料的不燃性、耐擦伤性、耐溶剂性、高硬度、光电功能等优点，具有广阔的应用前景。然而如何确保无机粒子在聚合物基体中均匀分散和界面相容一直是一个难题。请运用你所掌握的化学知识，对有机-无机复合粒子的制备机理、途径或方法提出设计。答：在无机粒子表面通过共价键或离子键接枝聚合物。主要用两种方法：“graftto”，“graftfrom”。六、计算题1.己二酸和己二胺缩聚平衡常数K=432（235℃时），设两种单体的摩尔比为1:1，要制备数均聚合度为300的尼龙-66，试计算体系残留的水分应控制在多少？设官能团起始浓度为4mol·L-1。并解释为什么工业上制备聚酰胺时尽可能采用本体熔融聚合工艺。答：为使官能团起始浓度[M]0达到最大值，以降低所需除水程度（提高残留水份浓度），降低能耗，所以尽可能采用本体熔融聚合。2.甲基丙烯酸甲酯以过氧化二苯甲酰为引发剂，以乙酸乙酯为溶剂于60℃进行聚合反应。已知：反应器中聚合物总体积为1升，比重为0.878克/毫升，单体重量为300克，引发剂用量为单体用量的0.6%（重量百分数），Kd=2.0Х10-6s-1,Kp=367升/摩尔秒，Kt=0.