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1、1.解釋重復(fù)單元,結(jié)構(gòu)單元,單體單元,單體含義單體:能夠進(jìn)行聚合反應(yīng),并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子化合物重復(fù)單元:重復(fù)組成高分子分子結(jié)構(gòu)的最小的結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)單元:構(gòu)成高分子主鏈結(jié)構(gòu)組成的單個(gè)原子或原子團(tuán)。單體單元:高分子分子結(jié)構(gòu)中由單個(gè)單體分子衍生而來的最大的結(jié)構(gòu)單元2聚合度:?jiǎn)蝹€(gè)聚合物分子中所含單體單元的數(shù)目。以重復(fù)單元數(shù)為基準(zhǔn),即聚合物大分子鏈上所含重復(fù)單元數(shù)目的平均值,以DP表示;以結(jié)構(gòu)單元數(shù)為基準(zhǔn),即聚合物大分子鏈上所含結(jié)構(gòu)單元數(shù)目的平均值,以刈表示3阻聚常數(shù)即阻聚劑的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù),Cs=Ktr/Kp4 .半衰期:指引發(fā)劑分解至起始濃度一半所需時(shí)間5 .凝膠點(diǎn):開始出現(xiàn)凝膠瞬間
2、的臨界反應(yīng)程度6 .凝膠現(xiàn)象:在交聯(lián)逐步聚合反應(yīng)過程中,隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行,體系粘度突然增大,失去流動(dòng)性,反應(yīng)及攪拌所產(chǎn)生的氣泡無法從體系中逸出,可看到凝膠或不溶性聚合物明顯生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象7 .自動(dòng)加速效應(yīng)競(jìng)聚率:隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行,單體轉(zhuǎn)化率(c%)逐步提高,【I】【M逐漸下降,聚合反應(yīng)速率RP理應(yīng)下降,但在許多聚合體系中,R不但不下降,反而顯著升高,這種現(xiàn)象是沒有任何外界因素影響,在反應(yīng)過程中自動(dòng)發(fā)生的,因而稱為自動(dòng)加速現(xiàn)象;是指聚合反應(yīng)中期,反應(yīng)速率自動(dòng)增加的現(xiàn)象。8 .競(jìng)聚率:同一種自由基均聚和共聚鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)之比,r1=k11/k12r2=k22/k219 .乳液聚合:?jiǎn)误w在水中分
3、散成乳液狀態(tài)的聚合。體系有單體、水、水溶性引發(fā)劑、水溶性乳化劑組成。10 .引發(fā)劑:通常是一些可在聚合溫度下具有適當(dāng)?shù)姆纸馑俾?,生成自由基,并能引發(fā)單體聚合的化合物。11 .膠束:表面活性劑在溶液中的濃度達(dá)到某一臨界值,如果濃度繼續(xù)增加,表面活性劑分子中的長(zhǎng)鏈親油基團(tuán)通過分子間吸引力相互締合,自身相互抱成團(tuán),而親水基團(tuán)則伸向水中,與水分子結(jié)合形成聚集體,即膠束。12 .配位聚合:是指采用金屬有機(jī)化合物與過渡金屬化合物的絡(luò)合體系作為引發(fā)劑的聚合反應(yīng)。13 .交聯(lián):是使線型聚合物轉(zhuǎn)化成為具有三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶不熔的聚合物過程。14 .逐步聚合:通常是由單體所帶的兩種不同的官能團(tuán)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
4、而進(jìn)行的。15 .時(shí)溫等效原理16 .縮聚反應(yīng):帶有兩個(gè)或者兩個(gè)以上官能團(tuán)的單體之間連續(xù)、重復(fù)進(jìn)行的縮合反應(yīng),稱為縮合聚合反應(yīng),即縮聚反應(yīng)。17 .數(shù)均分子量:聚合物中用不同分子量的分子數(shù)目統(tǒng)計(jì)的平均分子量。18誘導(dǎo)期:在聚合反應(yīng)初期,引發(fā)劑分解產(chǎn)生的初級(jí)自由基首先被體系中雜質(zhì)消耗,使聚合反應(yīng)速率實(shí)際為零,故此階段稱為誘導(dǎo)期ktr,M19阻聚劑:能與鏈自由基反應(yīng)生成非自由基或不能引發(fā)單體聚合的低活性自由基而使聚合反應(yīng)完全停止的化合物。C20鏈轉(zhuǎn)移速率常數(shù)是鏈轉(zhuǎn)移速率常數(shù)和增長(zhǎng)速率常數(shù)之比,代表鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)與鏈增長(zhǎng)反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。向單體的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)21逐步加成聚合反應(yīng):形成大分子的方式如同連鎖聚合
5、那樣是通過單體反復(fù)加成而進(jìn)行的,而動(dòng)力學(xué)過程如同縮聚那樣是隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量逐步增大。通常沒有小分子副產(chǎn)物生成。22懸浮聚合:懸浮聚合一般是單體以液滴狀懸浮在水中的聚合,體系主要由單體、水、油溶性引發(fā)劑、分散劑四部分組成。簡(jiǎn)答題1 .逐步聚合的實(shí)施方法有熔融聚合、溶液聚合、界面縮聚、固相縮聚等(1)熔融縮聚是單體和聚合產(chǎn)物均處于熔融狀態(tài)下的聚合反應(yīng)。是最簡(jiǎn)單的縮聚方法。只有單體和少量催化劑。優(yōu)點(diǎn):產(chǎn)物純凈,分離簡(jiǎn)單;通常以釜式聚合,生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單;是工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室常用的方法。(2)溶液縮聚是單體在溶劑中進(jìn)行的一種聚合反應(yīng).溶劑可以是純?nèi)軇?,也可以是混合溶齊I.所用的單體一般活
6、性較高,聚合溫度可以較低,副反應(yīng)也較少。用于一些耐高溫高分子的合成,如聚碉、聚酰亞胺聚苯酷(3)界面縮聚是將兩種單體溶于兩種互不相溶的溶劑中,混合后在兩相界面處進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。單體活性高,反應(yīng)快,可在室溫下進(jìn)行;產(chǎn)物分子量可通過選擇有機(jī)溶劑來控制;對(duì)單體純度和當(dāng)量比要求不嚴(yán)格,反應(yīng)主要與界面處的單體濃度有關(guān);原料酰氯較貴,溶劑回收麻煩,應(yīng)用受限。(4)固相縮聚是在玻璃化溫度以上、熔點(diǎn)以下的固態(tài)所進(jìn)行的縮聚。它是上述三種方法的補(bǔ)充。2 .連鎖聚合和逐步聚合的三個(gè)主要區(qū)別答(1)增長(zhǎng)方式:連鎖聚合總是單體與活性種反應(yīng),逐步聚合是官能團(tuán)之間的反應(yīng),官能團(tuán)可以來自于單體、低聚體、多聚體、大分子(2)單
7、體轉(zhuǎn)化率:連鎖聚合的單體轉(zhuǎn)化率隨著反應(yīng)的進(jìn)行不斷提高,逐步聚合的單體轉(zhuǎn)換率在反應(yīng)的一開始就接近100%(3)聚合物的分子量:連鎖聚合的分子量一般不隨時(shí)間而變,逐步聚合的分子量隨時(shí)間的增加而增加。3控制線性縮聚反應(yīng)的分子量可以采取什么措施?因?yàn)榭s聚物的分子兩端仍保留著可繼續(xù)反應(yīng)的官能團(tuán),因此控制聚合物反應(yīng)的分子量可以采取端基封鎖的控制方法:在兩官能團(tuán)等當(dāng)量的基礎(chǔ)上使某官能團(tuán)稍過量或加入少量單官能團(tuán)物質(zhì)。官能團(tuán)的極少過量,對(duì)產(chǎn)物分子量就有顯著影響;在線形縮聚中,要得到高分子量,必須保持嚴(yán)格的等當(dāng)量比。4 .簡(jiǎn)述線性縮聚的逐步機(jī)理線性縮聚的逐步機(jī)理一一逐步和平衡。(1)線性縮聚反應(yīng)的逐步性縮聚反應(yīng)形
8、成聚合物是官能團(tuán)之間相互反映的結(jié)果??s聚早期,單體很快消失,轉(zhuǎn)變成二聚體、三聚體、四聚體等低聚物,轉(zhuǎn)化率很高,但反應(yīng)程度不高,以后的縮聚反應(yīng)在低聚物之間進(jìn)行。聚合度隨反應(yīng)時(shí)間增加。延長(zhǎng)聚合時(shí)間的主要目的是提高反應(yīng)程度和分子量,而不在于提高轉(zhuǎn)化率。縮聚早期,單體的轉(zhuǎn)化率就很高,而分子量和反應(yīng)程度就很低。(2)線性縮聚反應(yīng)的平衡性許多縮聚反應(yīng)是可逆的,其反應(yīng)程度可有平衡常數(shù)來衡量,根據(jù)其大小,可將線性縮聚大致分成三類:平衡常數(shù)小,如聚酯化反應(yīng),K4,低分子副產(chǎn)物水的存在對(duì)聚合物相對(duì)分子質(zhì)量影響很大,應(yīng)除去平衡常數(shù)中等時(shí),如聚酰胺化反應(yīng),K-300-500,水對(duì)聚合物相對(duì)分子質(zhì)量有所影響平衡常數(shù)很大
9、或看做不可逆,如聚碳酸酯和聚碉一類的縮聚,平衡常數(shù)總在幾千以上。不同的縮聚反應(yīng)其可逆平衡程度不同。5 .影響線性縮聚物聚合度的因素有哪些??jī)蓡误w非等化學(xué)計(jì)量如何控制聚合度?答:(1)影響線形縮聚物聚合度的因素有:反應(yīng)程度p縮聚物的聚合度隨反應(yīng)程度的增加而增加;X;,K/(pnw),K/nw平衡常數(shù)K對(duì)于可逆縮聚反應(yīng),平衡常數(shù)對(duì)反應(yīng)程度產(chǎn)生影響,進(jìn)一步影響聚合度,密閉體系中聚合度與平衡常數(shù)有下列定量關(guān)系:Xn=l/(1一p)=*k+|,敞開體系中聚合度、殘留小分子及平衡常數(shù)之間有下列定量關(guān)系:基團(tuán)的摩爾比反應(yīng)基團(tuán)的摩爾比影響反應(yīng)程度,進(jìn)一步影響聚合度;反應(yīng)條件如反應(yīng)溫度、反應(yīng)器內(nèi)壓力、催化劑、單
10、體純度和濃度、攪拌、惰性氣體等兩單體非等化學(xué)計(jì)量,通過控制原料單體的摩爾比來控制聚合度,可按下式進(jìn)行計(jì)算:1rXn,r1r2rpNa1NT式中,NaNb為a、b的起始基團(tuán)數(shù);Xn為數(shù)均聚合度;r為基團(tuán)數(shù)比;p為反應(yīng)程度。6 .什么是交替共聚物?要制備交替共聚物對(duì)單體有什么要求?交替共聚物指兩種結(jié)構(gòu)單元交替排列的共聚物。兩種單體雙鍵的電子云密度大小相差得越大越有利于交替共聚。7下列烯類單體適于何種機(jī)理聚合?自由基聚合、陽離子聚合還是陰離子聚合?并說明原因。答:CH2=CHCl適合自由基聚合,Cl原子是吸電子基團(tuán),也有共鈍效應(yīng),但均較弱。CH2=C(CH3COOR自由基及陰離子聚合,共輾結(jié)構(gòu),一個(gè)
11、吸電子基團(tuán)。CH2=CHCN自由基及陰離子聚合,CN為吸電子基團(tuán)。CH2=C(CN)2陰離子聚合,兩個(gè)吸電子基團(tuán)(CN。CH2=CHCH3配位聚合,甲基(CH3供電性弱。CH2=C(CH3)2陽離子聚合,兩個(gè)甲基有利于雙鍵電子云密度增加和陽離子的進(jìn)攻CH2=CHC6H5三種機(jī)理均可,共機(jī)體系。CF2=CF2自由基聚合,對(duì)稱結(jié)構(gòu),但氟原子半徑小。CH2=C(CN)COO朋離子聚合,取代基為兩個(gè)吸電子基(CN及COORCH2=CH-CH=CH汨由基,陰離子,對(duì)稱結(jié)構(gòu),共輾體系8 .為什么說傳統(tǒng)的自由基聚合的機(jī)理特征是慢引發(fā)、快增長(zhǎng)、速終止?在聚合過程中,聚合物的聚合度,轉(zhuǎn)化率,聚合產(chǎn)物中的物種變化
12、趨勢(shì)如何?答:自由基聚合機(jī)理由鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止等基元反應(yīng)組成,鏈引發(fā)是形成單體自由基(活性種)的反應(yīng),引發(fā)劑引發(fā)由2步反應(yīng)組成,第一步為引發(fā)劑分解,形成初級(jí)自由基R-.,第二步為初級(jí)自由基與單體加成,形成單體自由基。以上2步反應(yīng)動(dòng)力學(xué)行為有所不同。第一步引發(fā)劑分解是吸熱反應(yīng),活化能高,反應(yīng)速率和分解速率常數(shù)小。第二步是放熱反應(yīng),活化能低,反應(yīng)速率大,因此總引發(fā)速率由第一步反應(yīng)控制。鏈增長(zhǎng)是單體自由基打開烯類分子的兀鍵,加成,形成新自由基,新自由基的活性并不衰減,繼續(xù)與烯類單體連鎖加成,形成結(jié)構(gòu)單元更多的鏈自由基的過程。鏈增長(zhǎng)反應(yīng)活化能低,約2034kJ-mol-1,增長(zhǎng)極快。鏈終止是自由
13、基相互作用而終止的反應(yīng)。鏈終止活化能很低,僅821kJ-mol-1,甚至低至零。終止速率常數(shù)極高,為106108L-1-mol-1s。比較上述三種反應(yīng)的相對(duì)難易程度,可以將傳統(tǒng)自由基聚合的機(jī)理特征描述成慢引發(fā),快增長(zhǎng),速終止。在自由基聚合過程中,只有鏈增長(zhǎng)反應(yīng)才使聚合度增加,增長(zhǎng)極快,1s內(nèi)就可使聚合度迅速增加到成千上萬,不能停留在中間階段。因此反應(yīng)產(chǎn)物中除少量引發(fā)劑外,僅由單體和聚合物組成。前后生成的聚合物分子量變化不大,隨著聚合的進(jìn)行,單體濃度漸降,轉(zhuǎn)化率逐漸升高,聚合物濃度相應(yīng)增加。延長(zhǎng)聚合時(shí)間主要是提高轉(zhuǎn)化率。聚合過程體系黏度增加,將使速率和分子量同時(shí)增加。9 .試寫出氯乙烯以偶氮氮二
14、異庚睛為引發(fā)劑聚合時(shí)的各個(gè)基元反應(yīng)?一工I發(fā)IOH>干一ZNP_p(<_!<,>工2+Z)UNCNCC?llaJ耳+Clli-Cpi主FCjIIzCtCistCl全(ClLCf-%卯J*C2>filWKiRpUj-CH4-HRCHjyHCH,-p-.“.,.“cieic<rif-C:Ma<j.ntV鬧*T為14.4liflJC<31C'lC<Jl+qilGLClCl-chzcjiciieilzClCl*iHH絡(luò)I.iCHjCH-+CHCHjIiCLC)ch2(pii3+f-ii=ch2ClClUITwflY'+SCl(4)鞋
15、特移I-CHfI+VS>Cl1。是舉例說明兩種單體進(jìn)行理想共聚、交替共聚、非理想共聚的必要條件?1.1J-1irtnjmt肥Alt/、'催4xJLiiJ*=與_占性貼#單*位尤通理性_體如.二尾t=1.30>和單工嬋£%=0_?它的依森IWH此類.flfx=>OSU【N1143門1M:LA/門四鼠乙Mi<fl-IO>-1O>gg電EF此龍.<2>0/JVm且畛Y1日寸u1廷打m"LEUilKjJ-聚*iltH't網(wǎng)如.咕乙烯(G-0.41>和內(nèi)熔殆<r-2-0.04>的JL榮即用此先“(3)”
16、ij,?-21rt0fr2>01龍9=t=0H'f發(fā)丁見交卞,It里,H七H才仇J疔13川工馬來跟fft5=0.04)和羊乙用<r:=0,015?的共聚近似屬于此類。11 .試述Q、e概念,如何根據(jù)Qe值來判斷單體間的共聚性質(zhì)?Qe概念是指單體的共輾效應(yīng)因子Q和極性效應(yīng)因子e與單體的競(jìng)聚率相關(guān)聯(lián)的定量關(guān)系式:&=P7O.e以=金Q值越大,表示共趣效應(yīng)越大,也就是單體轉(zhuǎn)換成自由基越容易。E值代表極性,帶吸電子取代基的烯類單體e為正值,帶推電子取代基的烯類單體e為負(fù)值。Qe與單體間的共聚性質(zhì)的關(guān)系如下:Q值相差較大的單體對(duì)難以共聚Qe相近的單體對(duì)易發(fā)生理想共聚e值相差較
17、大的單體對(duì)易發(fā)生交替共聚。12 .試從單體、引發(fā)劑、聚合方法及反應(yīng)的特點(diǎn)等方面對(duì)自由基聚合、陰離子和陽離子聚合反應(yīng)進(jìn)行比較案臺(tái)反國力由基黑合川喝了能仆陰椅f聚引發(fā)劑里體聚合治住活性中心出理網(wǎng)水和溶劑煨含方法過氧化洵.料鎰化合喇,小體.席液.疝汗聚奇世用波港tl.JI發(fā)例:見液聚合選用水滯性引發(fā)劑倒時(shí)電了M忖諦光脂體,JtUi單體自由基王基線ik生成益定H山易和化合物的試口.拉莉"g.DPPH可用承作介族.赭助散熱即產(chǎn)較K.K4-1爐kJn詞般g吐*體.海酒.蛙濘,乳液k醫(yī)悔、質(zhì)了第碳用高巴東電試情推電了顯的爆類甲體聶微優(yōu)K電也的單體嫉常離好網(wǎng)單陣和帶劑岫善早檢試劑*水、解.敏.找美國
18、公打運(yùn)牛玷.一氯甲烷1利高子均的蕭南群營.從而甯響卜0-2lkJnn44Mtn.O'L'y卜生”(MTC小休Lcmf/g上禺行虬.金峭化片物曜酊施了東校試初明山丁基的火加爆差雎除,易慢化為正電性的中體像用用好雌出,仍和累濘,電試劑,水.晦.暇與告訴性氮狗礪,氧.CO:等羊根據(jù)創(chuàng)股性有機(jī)蟲如.取性:惠響利迷軍和業(yè)相帆衿歡4-vj-c1121k.f-nwl1室溫成O'TL卜溶液13 .分別敘述進(jìn)行陰陽離子聚合時(shí),控制聚合反應(yīng)速度和聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的方法答:離子聚合時(shí),溶劑和溫度對(duì)聚合速率、產(chǎn)物聚合度和立構(gòu)規(guī)整性都有影響,應(yīng)該綜合考慮,其中首先要考慮溶劑性質(zhì)。陰離子聚合時(shí),
19、選用非極性烷燒溶劑,有利于分子構(gòu)型規(guī)整,但聚合速率較低,添加適量極性溶劑(如四氫吠喃),可使聚合速率提高,但使分子量和立構(gòu)規(guī)整性降低。升高溫度將使速率增加,分子量和立構(gòu)規(guī)整性降低。陽離子聚合時(shí),可選用的溶劑有限,非極性的燒類溶劑難使引發(fā)劑溶解,芳煌將與引發(fā)劑發(fā)生反應(yīng),因此多采用鹵代燒(如氯甲烷)。一般來說,溫度升高將使聚合速率增加,使分子量降低。但在陽離子聚合中,低溫卻有較高的聚合速率。為了抑制鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng),保證是夠高的聚合度,多在低溫下聚合。如異丁烯一氯化鋁一氯甲烷體系合成丁基橡膠時(shí),聚合須在-100C下進(jìn)行。陽離子聚合的動(dòng)力學(xué)特征是低溫高速。14 寫出聚氯乙烯、聚苯乙烯、滌綸、尼龍-66、聚
20、丁二烯的結(jié)構(gòu)式聚氯乙烯-CH2CHCI-n、聚苯乙烯-CH2CH(C6H5)-n、聚丁二烯-CH2CH=CHCH2-n滌綸-OCH2CH2OTOCC6H4CO-n、尼龍66-NH(CH2)6NHOC(CH2)4CO-n15 .什么是自動(dòng)加速現(xiàn)象?產(chǎn)生的原因是什么?對(duì)聚合反應(yīng)和聚合物會(huì)產(chǎn)生什么影響?自動(dòng)加速現(xiàn)象:隨著反應(yīng)進(jìn)行,當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定值(如1520%)后,聚合反應(yīng)速率不僅不隨單體和引發(fā)劑濃度的降低而減慢,反而增大的現(xiàn)象。產(chǎn)生自加速現(xiàn)象的原因是體系粘度增加。自動(dòng)加速現(xiàn)象可提高聚合反應(yīng)速率,但控制不好,會(huì)出現(xiàn)爆聚使聚合失敗。自動(dòng)加速現(xiàn)象使聚合物分子量分布變寬。16 .懸浮聚合和乳液聚合的根本
21、差別是什么?懸浮劑和乳化劑有何差別?懸浮聚合是單體以小液滴狀懸浮在水中的聚合方法,懸浮聚合體系一般由單體、油溶性引發(fā)劑、水、分散劑四個(gè)基本組分構(gòu)成,懸浮聚合物的粒徑主要受攪拌和分散劑控制。懸浮聚合的特點(diǎn):1)體系粘度低、傳熱和溫度容易控制,產(chǎn)品分子量及其分布比較穩(wěn)定2)產(chǎn)品分子量比溶液聚合的高,雜質(zhì)含量比乳液聚合的少3)后處理程序比乳液聚合簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本也低,粒狀樹脂可直接成型乳液聚合即單體在水中分散成乳液狀態(tài)的聚合,體系由單體、水、水溶性引發(fā)劑和水溶性乳化劑組成。該聚合的特點(diǎn)1)以水作介質(zhì)、環(huán)保安全,膠乳粘度低2)聚合速率快,可在較低溫度下聚合,且產(chǎn)物分子量高3)膠乳可直接使用,乳液聚合機(jī)理
22、以及聚合場(chǎng)所與懸浮聚合不同,乳液聚合的成核機(jī)理有膠束成核、水相成核、液滴成核分散劑分為兩類:水溶性有機(jī)高分子物和不溶于水的無機(jī)粉末,前者主要是吸附在液滴表面,形成一層保護(hù)膜,起著保護(hù)膠體的作用,后者是使細(xì)粒吸附在液滴表面,起著機(jī)械隔離的作用;乳化劑的分子由非極性基團(tuán)和和極性基團(tuán)兩部分組成,乳化劑主要作用1)降低表面張力,使體系分散成細(xì)小液滴2)在液滴和膠粒表面形成保護(hù)層,防止凝聚,使乳液穩(wěn)定3)形成膠束,使單體增溶17 .自由基聚合常用的引發(fā)劑有幾種?舉例說明其特點(diǎn)?常用的自由基聚合引發(fā)劑可分為四大類:偶氮類化合物、有機(jī)過氧類、無機(jī)過氧類、氧化-還原體系。偶氮類化合物:分解反應(yīng)幾乎均為一級(jí)反應(yīng)
23、,只形成一種自由基,無誘導(dǎo)分解穩(wěn)定性好,貯存、運(yùn)輸、使用均比較安全;產(chǎn)品易提純,價(jià)格便宜;分解速度低,屬低活性引發(fā)劑,使聚合時(shí)間延長(zhǎng),且有毒性。如偶氮二異丁睛氧化還原體系特點(diǎn):活化能較低(約4060kJ/moI),可在較低溫度(050C)下引發(fā)聚合,具有較快的聚合速率。多用于乳液聚合。過氧化氫、過硫酸鹽、氫過氧化物等,無機(jī)過氧類:無機(jī)過硫酸鹽,這類引發(fā)劑能溶于水,多用于乳液聚合和水溶液聚合。有機(jī)過氧類:過氧化二苯甲酰18 .有兩種乙烯和丙烯的共聚物,其組成相同(均為65充烯和35刎烯),但其中一種室溫是橡膠膠狀的,一直到穩(wěn)定降至-70C時(shí)才會(huì)變硬,另一種室溫時(shí)卻是硬而韌又不透明的材料,試解釋他
24、們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的差別答:前者是無規(guī)聚合物,丙烯上的甲基在分子鏈上是無規(guī)排列的,這樣在晶格中難以堆砌整齊,所以得到一個(gè)無定型的橡膠狀的透明聚合物。后者是乙烯和有規(guī)立構(gòu)聚丙烯的嵌段共聚物,乙烯的長(zhǎng)嵌段堆砌入聚乙烯晶格,而丙烯嵌段堆砌入聚丙烯晶格。由于能結(jié)晶從而是硬而韌的塑料,且不透明。19 .寫出陰離子活性聚合的兩個(gè)重要應(yīng)用答:制備單分散聚合物、制備嵌段共聚物20 .要控制線型縮聚反應(yīng)的分子量,可以采取什么措施影響因素主要包括縮聚體系的平衡常數(shù)、兩種官能團(tuán)的摩爾比以及單官能團(tuán)單體的引入等。1.嚴(yán)格控制等摩爾投料,并在反應(yīng)過程中盡量避免官能團(tuán)損失。2.反應(yīng)中不斷移除小分子副產(chǎn)物。3.嚴(yán)格控制單官能團(tuán)化合
25、物的引入(純化精制)。(答:(1)調(diào)整兩種官能團(tuán)的配比加入單官能團(tuán)化合物)21 .與低分子化合物相比,高分子化合物有什么特點(diǎn)?能否用蒸儲(chǔ)的方法提純高分子化合物?與低分子化合物相比,高分子化合物有以下主要特征:高分子化合物分子量很大,分子往往由許多相同的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元通過共價(jià)鍵重復(fù)連接而成;即使是一種“純”的高分子化合物,它也是化學(xué)組成相同而分子量不等,結(jié)構(gòu)不同的同系聚合物的混合物。它具有分子量和結(jié)構(gòu)的多分散性;高分子化合物的分子有幾種運(yùn)動(dòng)單元;高分子化合物的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,需用一次、二次和三次結(jié)構(gòu)來描述它。一次結(jié)構(gòu)是指一個(gè)大分子鏈中所包含的結(jié)構(gòu)單元和相鄰結(jié)構(gòu)單元的立體排布。二次結(jié)構(gòu)是指單個(gè)大分子
26、鏈的構(gòu)象或聚集態(tài)類型。三次結(jié)構(gòu)是指形成復(fù)雜的高分子聚集體中大分子的排列情況。不能用蒸偶的方法提純高分子化合物。由于高分子化合物分子間作用力往往超過高分子主鏈內(nèi)的鍵合力,所以當(dāng)溫度升高達(dá)到氣化溫度以前,就會(huì)發(fā)生主鏈的斷裂或分解,從而破壞了高分子化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu),因此不能用精儲(chǔ)的方法來提純高分子化合物。22 .單體(如苯乙烯)在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中,常加入阻聚劑,聚合前用何種方法除去阻聚劑?若取混有阻聚劑的單體聚合,將會(huì)發(fā)生什么后果?答:苯乙烯在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中,為防止其聚合,常加入對(duì)苯二酚作阻聚劑。聚合前需先用稀NaO吃滌,隨后再用水洗至中性,干燥后減壓蒸儲(chǔ)提純;否則將出現(xiàn)不聚或有明顯的誘導(dǎo)期。23 .
27、自由基聚合和縮聚反應(yīng)的特征比較?自由基聚合的特點(diǎn):由明顯的鏈引發(fā)、增長(zhǎng)、終止等基元反應(yīng)組成,其速率常數(shù)和活化能各不相同。引發(fā)反應(yīng)最慢,是控制聚合速率的反應(yīng)。單體加到少量活性中心上使鏈迅速增長(zhǎng),單體一單體、單體一聚合物、聚合物一聚合物之間均不能反應(yīng)只有鏈增長(zhǎng)反應(yīng)才使聚合物分子量增加,從一聚體增長(zhǎng)到高聚物的時(shí)間極短,中途不能暫停。聚合一開始就存在高聚物聚合過程中,單體逐漸減少,轉(zhuǎn)化率逐漸增加延長(zhǎng)聚合時(shí)間,主要是提高單體轉(zhuǎn)化率,分子量變化則很小,反應(yīng)混合物由單體、聚合物和微量活性中心構(gòu)成。縮聚反應(yīng)特點(diǎn):無所謂鏈引發(fā)、增長(zhǎng)、終止反應(yīng),各步反應(yīng)的速率常數(shù)和活化能基本相同單體、低聚物、縮聚物等任何物種之間
28、能進(jìn)行縮聚,使鏈增長(zhǎng)繼續(xù),無所謂活性中心。任何物種之間都能反映,使聚合物分子量逐步增大。反應(yīng)可以停留在中等聚合度階段,只有在聚合后期,才能獲得高分子量產(chǎn)物聚合初期,單體消失很快,幾乎全部縮聚成低聚物,然后再由低聚物逐步縮聚成高聚物,轉(zhuǎn)化率變化甚微,反應(yīng)程度逐步增加延長(zhǎng)聚合時(shí)間主要是提高聚合產(chǎn)物的分子量,而轉(zhuǎn)化率變化不大任何階段都有聚合度不同的同系物(低聚物+高聚物)組成I,寫出合成下列聚合物的聚件反應(yīng)簡(jiǎn)式句錯(cuò)一個(gè)方程式扣I分蕤合成天然橡牧聚3,3,-二氯甲基丁氧環(huán)聚甲基丙烯酸甲酯(4)聚二甲基硅氧烷聚甲莘基-2,%二氨基甲酸丁二酣酯解"<?H2=CH=CH?*-|-CHiCHC
29、j-CH2OCHJCilJIch?cii2cicni24.N=<=O計(jì)算題1«.AA.4混合體系迸行縮聚電=所2.U/中4基四&占混合物中A總RCp)ffi10%-試乘好。加時(shí)的F醴&.#-innwffip.解:N曠N耳斗口,殳中內(nèi)基團(tuán)數(shù)占混合物中也總數(shù)(C的1耽,則如中人基團(tuán)數(shù)為OMmoL,也的分子數(shù)為01i(iolnN船=L35m1;14知=。,1m】;W>j=lJmcl7_Nf+Nf+Nf_3+3=2034理;+N,+W1.5+1.35+0.12廠尹丁2當(dāng)p-070時(shí),JT=742-0.97*2,034K.200時(shí)jX*w2-pf2-2.034pp-
30、0.9736.董乙輝溶液惦度g。molA超磔引發(fā)劑除度為4%1。3皿0口力在曲P下聚合加引發(fā)劑率市期44幾引爰地輝=。加看,45Mm01>,3工0H口工0&q1翻達(dá)到SO拙轉(zhuǎn)化窣孟多長(zhǎng)時(shí)同?kd°.6934.375*106s10.01575h1t1/2當(dāng)引發(fā)劑濃度隨時(shí)間不變時(shí):,1fkd.1/21/2.Inkp()It1Ckt1ln10.501450.8*4.375*107.0*10761/2一)(4.0*103)1/2t94hr0.693t7_145*2.236*107*0.0632t1/244h,I隨轉(zhuǎn)化率而變1fkd1/2k.t/2ln2kp(-)I0/2(1ed
31、)icktt170.8hr2.StJP量近ft二圖二2隨我某治洞中分解,用液量孤制定不十詞的珪塞引發(fā)據(jù)&段.數(shù)據(jù)虹F-UM苴介便誄聿匐BKJ詡坤直硼g.刷畫fh»0.2U.T1.21.7DCPD幗度qnwl.L)0+07540.0«4i0U0444口,口幻40.0200解:過氧化二碳酸二環(huán)己酯的分解反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng),引發(fā)劑濃度變化與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系為:kdt通過以1nI對(duì)t作圖,利用最小二乘法進(jìn)行回歸得一條直線y0.589x,斜率為-kd得到:kd=0.589h-1=1.63&10-4s-1半衰期:1.176h3.在茶中不迎度下刮定國氟二異丁骷臉解速宰意數(shù)數(shù)據(jù)郭
32、下親分*F溫化語.再求40P和幼七下的半可知在這兩溫度下與7是否有效.就感Z占一白0.S69/討薪不室案數(shù)八J.«4a10'LISI。-3.71X10'解:分解速率常數(shù)、溫度和活化能之間存在下列關(guān)系:AeE/RTInkdInAEd/RT以Inkd1/T作圖,斜率為Ed,截距為In采用最小二乘分法進(jìn)行回歸,得:Inkd33.93615116/TEd/R15116Ed=8.314*15116=125674.4=125.7kJ/moI當(dāng)t=40C=313.15K時(shí)kdexp(15116/313.1533.9365.95*10In2t1/2Z-:-75.95*107323.6
33、h當(dāng)t=80C=353.15K時(shí)kdexp(15116/353.1533.9361.41*10In2t1/2-41.41*1041.36h以此可見,在40c下聚合時(shí)引發(fā)劑的半衰期太長(zhǎng),聚合無效,而在80C下聚合是有效的。3.甲基丙烯酸甲酯(M1)濃度=5nol/L,5-乙基-2-乙烯基口比咤濃度=1nol/L,競(jìng)聚率:r1=0.40,2=0.69;a、計(jì)算聚合共聚物起始組成(以摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)),b、求共聚物組成與單體組成相同時(shí)兩單體摩爾配比O解:甲基丙烯酸甲酯(M1)濃度為5moI/L,5-乙基-2-乙烯基口比咤濃度為1noI/L,所以3°5f06,f2r1f-0211f102fF22f10f202f200.725即起始共聚物中,甲基丙烯酸甲酯的摩爾含量為72.5%因?yàn)椋?<1,2<1,此共聚體系為有恒比共聚點(diǎn)的非理想共聚,在恒比共聚點(diǎn)上配料時(shí),所得的共聚物組成與單體組成相同,有f1122120.34M1030.34所以,兩單體摩爾配比為:M20不丁砒'17336.等摩爾二元醇和二元酸縮聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0.999時(shí)聚酯的聚合度多少?解:假設(shè)二元醇與二元酸的摩爾數(shù)各為
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