2011高分子化學(xué)期末考試題及答案

2011高分子化學(xué)期末考試題及答案一．名詞解釋①凝膠點(diǎn)——出現(xiàn)凝膠時(shí)的反應(yīng)程度稱為凝膠點(diǎn)。用p表示。c凝膠化現(xiàn)象——當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，體系由線形轉(zhuǎn)化為支鏈而交聯(lián)，使粘度將急劇增大，形成具有彈性的凝膠狀態(tài)的現(xiàn)象，即為凝膠化②引發(fā)劑引發(fā)效率——用于引發(fā)聚合的引發(fā)劑占所消耗的引發(fā)劑總量的分率成為引發(fā)劑效率，用f表示。③鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)——在自由基聚合體系中，若存在容易被奪去原子（如氫、氯等）的物質(zhì)時(shí)，容易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。平均聚合度——鏈增長速率與形成大分子的所有鏈終止速率（包括鏈轉(zhuǎn)移）之比。④逐步加成聚合反應(yīng)——某些單分子官能團(tuán)可按逐步反應(yīng)的機(jī)理相互加成而獲的聚合物，但又不析出小分子副產(chǎn)物的反應(yīng)⑤聚合度變大的反應(yīng)——聚合度變大的反應(yīng)包括：交聯(lián)、接枝、嵌段、擴(kuò)鏈線型高分子鏈之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，成為網(wǎng)狀高分子，這就是交聯(lián)反應(yīng)二．選擇1.自由基聚合的四種方式①本體聚合（轉(zhuǎn)化率不高，經(jīng)濟(jì)）②溶液聚合（不經(jīng)濟(jì)，效率低）③懸浮聚合（成本低，效率較高）④乳液聚合（環(huán)保，成本高，效率高）2.提高防蛀防腐加（丙稀氰酸甲酯）3.自由基聚合，往往有雜質(zhì)或加高分子化合物，為了（調(diào)控分子量）4（多項(xiàng)）丙烯酸單體用過硫酸鉀作做引發(fā)劑，在水分子聚合<10000的分子，可采?。ˋ,B）措施A采用加水溶性高分子，B增加水的用量，降低密度C.提高聚合物溫度D.增加引發(fā)劑5.改善聚乙烯凝聚性能加（丙烯晴增塑劑）6.聚合度不變的化學(xué)反應(yīng)指（醋酸乙烯醇）的水解7.纖維素硝化和環(huán)氧樹脂固化（降解可以使聚合度降低）8.陽離子聚合的特點(diǎn)可以用以下哪種方式來描述（B）A慢引發(fā)，快增長，速終止B快引發(fā)，快增長，易轉(zhuǎn)移，難終止C快引發(fā)，慢增長，無轉(zhuǎn)移，無終止D慢引發(fā)，快增長，易轉(zhuǎn)移，難終止9.只能采用陽離子聚合的單體是（C）A氯乙烯BMMAC異丁烯D丙烯腈。10.能引發(fā)異丁烯聚合的催化劑是（D）：AAIBNBn-CHLiC金屬KDAlCl/HO4932三．簡答題1.根據(jù)高聚物的性質(zhì)的性質(zhì)，預(yù)聚物分為哪幾類？答：形成交聯(lián)型產(chǎn)物之前的聚合物稱為預(yù)聚物，可以分為無規(guī)預(yù)聚物和結(jié)構(gòu)預(yù)聚物無規(guī)預(yù)聚物：分子鏈端得未反應(yīng)官能團(tuán)完全無規(guī)的預(yù)聚物。是一般交聯(lián)反應(yīng)難以控制的預(yù)聚物。結(jié)構(gòu)預(yù)聚物：具有特定的活性端基或側(cè)基的預(yù)聚物結(jié)構(gòu)預(yù)聚物2.在逐步聚合反應(yīng)中，反應(yīng)率常數(shù)，反應(yīng)程度與轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系？答：縮聚反應(yīng)無特定的活性種，反應(yīng)速率和活化能基本相等。縮聚早期，單體很快消失，轉(zhuǎn)化成低聚物，以后則是低聚物之間的縮聚，使分子量逐漸增加?？s聚早期，轉(zhuǎn)化率很高，以后基本保持不變。用反應(yīng)程度，表示更確切。反應(yīng)程度表示，反應(yīng)了的基團(tuán)與起初基團(tuán)數(shù)值比，聚合度隨著反應(yīng)的增加而增加。3.自由基聚合轉(zhuǎn)化率——時(shí)間曲線的特點(diǎn)？（1）反應(yīng)可明顯的分為鏈引發(fā)、連增長、鏈終止等基元反應(yīng)。（2）反應(yīng)速度快，單體一經(jīng)引發(fā)，即迅速進(jìn)行聚合反應(yīng)，瞬間形成大分子。（3）體系中始終沒有從低分子量到高分子量的中間產(chǎn)物，反應(yīng)無法停留在中間階段，也無法分離出穩(wěn)定的中間產(chǎn)物。（4）反應(yīng)是不可逆的反應(yīng)。（5）產(chǎn)物分子量大，但分布較窄，即分子量差別不大。四．問答題1.聚氯乙烯，苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯自動(dòng)加速現(xiàn)象有什么不同？氯乙烯聚合時(shí)，選用半衰期約為2h的引發(fā)劑，可望接近勻速解釋其原因。答：聚合物黏度隨著轉(zhuǎn)化率而升高是產(chǎn)生自動(dòng)加速的根本原因，氯乙烯，苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯聚合時(shí)，都存在自動(dòng)加速現(xiàn)象，但三者出現(xiàn)自動(dòng)加速效應(yīng)的程度不同。氯乙烯的聚合為沉淀聚合，在聚合一開始就出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象。苯乙烯是聚苯乙烯的良溶劑，在轉(zhuǎn)化率達(dá)到30%才開始自動(dòng)加速現(xiàn)象。而MMA是PMMA的不良溶劑，在轉(zhuǎn)化率達(dá)到10%15%時(shí)出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象。自動(dòng)加速效應(yīng)的程度為：氯乙烯>MMA>苯乙烯。自由基聚合有兩種部分組成（12）因凝膠效應(yīng)而自動(dòng)加速部分互補(bǔ)，達(dá)到勻速。氯乙烯是懸浮聚合中選用半衰期為2h的引發(fā)劑可達(dá)到此效果，是反勻應(yīng)速進(jìn)行。2.推導(dǎo)二元共聚物組成微分方程時(shí)，有哪些基本假定？列舉一個(gè)微分方程。答：①等活性假設(shè)②無前末端效應(yīng)③無解聚反應(yīng)④共聚物聚合度很大，鏈引發(fā)和鏈終止對共聚物組成的影響可以忽略。⑤穩(wěn)態(tài)假設(shè)，自由基的總濃度和兩種自由基的濃度都不變。rfff2共聚物組成微分方程：Frf2ffrf122111222其中：F是共聚物中單體1的摩爾分率,f是原料中單體1的摩爾分率11微分方程只適合于低轉(zhuǎn)化率（～10%）3.說明離子交換樹脂在凈化水中的應(yīng)用離子交換膜是對離子具有選擇透過性的高分子材料制成的薄膜,陽離子答:膜通常是磺酸型的,帶有固定基團(tuán)和可解離的離子如鈉型磺酸型:固定基團(tuán)是磺酸根解離離子是鈉離子，陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質(zhì),他的高分子母體是不溶解的,而連接在母體上的磺酸集團(tuán)帶有負(fù)電荷和可解離離子相互吸引著,他們具有親水性由于陽膜帶負(fù)電荷,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中,但在膜外我們通電通過電場作用,帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜,而陰離子因?yàn)橥耘懦舛荒芡ㄟ^,所以具有選擇透過性4.與自由基聚合相比較,試說明離子聚合反應(yīng)在引發(fā)劑種類、單體結(jié)構(gòu)和溶劑的性質(zhì)三方面的特征。離子型聚合與自由基聚合都屬連鎖聚合的范疇,但兩者有很大差別。⑴引發(fā)劑種類自由基聚合的引發(fā)劑是易產(chǎn)生自由基的物質(zhì)如過氧化物,偶氮化合物。而離子聚合的引發(fā)劑是酸”或堿等,易產(chǎn)生離子的物質(zhì)。⑵單體結(jié)構(gòu)自由基聚合的單體是含有弱的吸電子取代基和共軛取代基的烯類單體.陰離子聚合的單體是含有強(qiáng)的吸電子取代基和共軛取代基的烯類單體.陽離子聚合的單體是含有強(qiáng)的推電子取代基和共軛取代基的烯類單體。⑶溶劑的性質(zhì)在自由基聚合中，溶劑的引入降低了單體濃度，從而降低