高分子化學(xué)試卷庫(kù)01B答案

1、 高分子化學(xué)試題答案試題編號(hào)： 01 (B) 課程代號(hào)： 2040301 課程學(xué)時(shí)： 56 一、基本概念（共14分，5. 2 分,其余3分） 聚合物的無(wú)規(guī)降解聚合物在熱的作用下,大分子鏈發(fā)生任意斷裂,使聚合度降低,形成低聚體,但單體收率很低(一般小于3%),這種熱降解稱(chēng)為無(wú)規(guī)降解。 體型縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)體系中只要有一種單體是含有兩個(gè)以上官能團(tuán)的化合物，縮聚反應(yīng)將向著三個(gè)方向發(fā)展生成體型縮聚物，生成體型縮聚物的縮聚反應(yīng)謂之。 乳化劑能降低水的表面張力，對(duì)單體液滴起保護(hù)作用，能形成膠束，增溶單體，能使單體和水體系成為一種非常穩(wěn)定的難以分層的乳液的物質(zhì)。 自由基共聚合反應(yīng)兩種或兩種以上單體混合物,經(jīng)

2、引發(fā)聚合后,形成的聚合物其大分子鏈中,含有兩種或兩種以上單體單元的聚合過(guò)程,稱(chēng)為自由基共聚合反應(yīng),簡(jiǎn)稱(chēng)自由基共聚。 引發(fā)劑含有弱鍵的化合物在熱的作用下共價(jià)鍵均裂，產(chǎn)生自由基的物質(zhì)。二、填空題（共20分，每空1分） 自由聚合的單體有 乙烯 、氯乙烯、 醋酸乙烯 和 甲基丙烯酸甲酯等。 單體可分為 乙烯及其衍生物 、 含有兩個(gè)或兩個(gè)以上官能團(tuán)的小分子化合物和 環(huán)狀化合物 三大類(lèi)。 表征乳化劑性能的指標(biāo)是 臨界膠束濃度 、 親水親油平衡值 和 三相平衡點(diǎn) 。 陰離子聚合的引發(fā)體系有 堿金屬 、 堿金屬配合物 和 強(qiáng)堿 等。 某些聚合物按主鏈中含有的特征基團(tuán)可命名為 聚酯 、聚酰胺 、聚氨酯 和 聚醚

3、等。 根據(jù)共聚物大分子鏈中單體單元的排列順序，共聚物分為 無(wú)規(guī)共聚物 、 交替共聚物 、 嵌段共聚物 和 接枝共聚物 。三、簡(jiǎn)答題（共20分，每題5分） 乳化劑不參加聚合反應(yīng)，但它的存在對(duì)聚合反應(yīng)有很大影響，為什么?乳化劑雖不參加反應(yīng)，但能形成膠束，參與形成乳膠粒。而乳膠粒是乳液聚合反應(yīng)的場(chǎng)所。根據(jù)乳液聚合動(dòng)力學(xué)方程可知，乳化劑用量大，形成的乳膠粒數(shù)N多，聚合反應(yīng)速率快，聚合物的平均聚合度大。 什么叫聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性？ 即使純粹的聚合物也是由化學(xué)組成相同，相對(duì)分子質(zhì)量不同的同系物組成的混合物。聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的不均一性，稱(chēng)其為相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性。我們所說(shuō)的聚合物的平均相對(duì)分子

4、質(zhì)量具有統(tǒng)計(jì)平均的意義。 何謂自動(dòng)加速現(xiàn)象？并解釋產(chǎn)生的原因。在自由基聚合體系中，當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率時(shí)，聚合體系中出現(xiàn)聚合速率突然加快，聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量也隨之增大的現(xiàn)象稱(chēng)為自動(dòng)加速現(xiàn)象。造成自動(dòng)加速的原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系粘度漸增，鏈自由基由伸展?fàn)顟B(tài)變?yōu)榫砬鸂顟B(tài)，溶解性能變差，鏈段重徘受阻，活性中心被包埋，雙基終止困難變??；而此時(shí)，單體的擴(kuò)散未受阻礙，鏈增長(zhǎng)反應(yīng)不受影響，基本不變，增大，聚合速率增大，聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量也隨之增大。 無(wú)規(guī)降解與聚合物的結(jié)構(gòu)有何關(guān)系?舉例說(shuō)明哪些聚合物容易發(fā)生無(wú)規(guī)降解？寫(xiě)出PE無(wú)規(guī)降解的化學(xué)反應(yīng)方程式?聚合物大分子鏈上凡含有容易轉(zhuǎn)移的氫原子的聚合物

5、易發(fā)生無(wú)規(guī)降解。如PE、PP、PIB、PIP和PB等。PE無(wú)規(guī)降解的化學(xué)反應(yīng)方程式：四、（共40分）計(jì)算題答案1（10分） 醋酸乙烯在60以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑進(jìn)行本體聚合，其動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)如下：=1.16×10-5s-1，=3700 L·(mol·s)-1，=7.4×107L·(mol·s)-1，c(M)=10.86mol/L，c(I)=0.206×10-3mol/L，CM=1.91×10-4，偶合終止占動(dòng)力學(xué)終止的90%，試求所得聚醋酸乙烯的。 （2分）解：動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)。按=1計(jì)算，代入其它數(shù)據(jù)得：（1分）（3分）（

6、C表示偶合終止占動(dòng)力學(xué)終止的百分?jǐn)?shù)，D表示歧化終止占動(dòng)力學(xué)終止的百分?jǐn)?shù)。）（3分）（1分） 即聚醋酸乙烯的平均聚合度。 （15分）苯乙烯（M1）與丁二烯（M2）在5下進(jìn)行自由基乳液共聚合時(shí)，其=0.64，=1.38。已知：苯乙烯和丁二烯的均聚鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)分別為49.0和25.1 L·(mol·s)-1。請(qǐng)： 計(jì)算共聚時(shí)的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)速率常數(shù)。 比較兩種單體和兩種鏈自由基的反應(yīng)活性的大小。 做出此共聚反應(yīng)的曲線(xiàn)。 要制備組成均一的共聚物需要采取什么措施？解： (1分)共聚反應(yīng)的鏈增長(zhǎng)速率常數(shù) (1分)(1分) 丁二烯單體的=1.38,苯乙烯單體的=0.64。,說(shuō)明丁二烯單體活

7、性較大。> 表明苯乙烯鏈自由基的活性>丁二烯鏈自由基的活性。(1分) =0.641，=1.381，r1·r20.8821。(1分)兩種單體共聚屬非理想非恒比共聚 取值列表如下 計(jì)算結(jié)果(8分)x1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0x1 0 0.151 0.317 0.505 0.726 1.0·X110.80.60.40.210.80.60.40.20x 1圖 曲線(xiàn)(2分)(1分) 欲得組成均勻的共聚物，可按組成要求計(jì)算投料比，且在反應(yīng)過(guò)程中不斷補(bǔ)加活潑丁二烯單體，以保證原料配比基本保持恒定。3.（6分）計(jì)算60苯乙烯乳液聚合速率和平均聚合度。已知：kp=176 L·(mol·s)-1，c(M)=5.0mol/L，N=1.0×1015個(gè)/mL，=5.0×1012個(gè)/mL·s （3分）（3分）4. （9分）等物質(zhì)的量的二元醇和二元酸進(jìn)行縮聚，如平衡常數(shù)K=200，在密閉體系中反應(yīng)，不除去副產(chǎn)物水。問(wèn)： 反應(yīng)程度P和平均聚合度能達(dá)到多少？ 如羧基的起始濃度，要使，須將小分子水降低到怎樣的程度？解：（2分）(2分 ) （2分） 要使必須采用敞開(kāi)體系中，且P=1，此時(shí)有（3分）五、以偶氮二異丁腈為