高分子化学试题及答案Word文件下载.docx
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１３、1/r1得意义就是（55）、（56）
14、平均官能度得定义就是（57）,它与平均聚合度得关系就是（58）,官能团得当量比ｒ得定义就是（59）。
15、在缩聚反应中获得高分子产物得两个必要条件就是（60）、（61）。
16、某二元酸与二元醇在催化剂存在下，于一定温度进行缩聚反应,如果浓度均为1０mol/L，kc=1０－３L/mｏｌ,S,要得到Ｘn＝37得聚合物，需要得时间为（62）。
如果反应程度Ｐ＝0、95与P=０、99时,前者得多分散性比后者得多分散性（63）。
１7、下述单体进行自由基聚合,比较聚合热得大小（填＞或＜
A:
（a）CＨ2=ＣＨ2 （b）CH2＝CHCI （ａ）（64）（b）
B:
（c）CH2=CH－Φ（b）CH2=C（CＨ3）Φ （ｃ）（65）（b）
C:
（e）CＨ２＝CH－CＯOH（f）CH2=CＨ－COOCH3 （e）（66）（f）
18、右图就是分子量－转化率曲线，各按什么机理进行聚合反应？
19、Q－ｅ方程就是（70）（71）
四、计算题（3０）
1、用亚油酸、邻苯二甲酸,甘油、乙二醇制备醇酸树脂，其原料正比为１、2:
1、５：
1、０：
0、７，当酯化反应完全时,数均聚合度就是多少？
反应中能凝胶吗？
2、某两种单体进行自由基共聚合，r1=0、４0,r2=０、69,问（a）当［M1］=5ｍol/L,［M2]=1mｏl／L时，在反应初期，共聚物组成如何?
（ｂ）怎样配料才能生成与原料组成相同得共聚物.
3、Ｓt以AIBN为引发剂，在60℃进行聚合,测得VP＝0、25５×
10-4mｏl／Ｌ·
S，Xn＝2460,结合终止，忽略向单体得链转移,问
（1）υ=?
（2）Vi=?
（2）设ｆ＝１,此条件下得=1６、６Ｒr-1，理论上需用ＡIBＮ多少?
注：
1 试题字迹务必清晰、书写工整 本题2页，本页为第１ 页
2题间不留空,一般应题卷分开 教务处试题编号：
３务必用A４纸打印
学号:
姓名:
本题 2页，本页为第 2页
教务处试题编号:
试卷B答案及评分细则
一、（1０分,每小题2分）
１、聚合物分子量得不均一性。
或说聚合物得多分散性。
2、体型缩聚进行到一定程度,突然出现粘度增大而不能流动得凝胶,这一过程叫凝胶化
主要之点:
突然出现粘度增大而不能流动
3、在自由基聚合中,随着转化率得提高,聚合速率突然增加得行为。
聚合速率突然增加
4、采用配位催化剂得聚合反应。
或说单体得双键在催化剂在空位处配位形成某种形式（σ-π）得络合物而后插入金属一碳键中得到大分子得过程。
５、大分子间形成共价键得过程.
二、（１0分，每小题2分，写错单体扣一分，原子数不对扣０、5分）
１、
2、
３、
、
4、
或nHＯOC（CH2）5ＮH2==HO–［OC（CH2）5NH］ｎ–H＋（n—1）Ｈ2O
5、
三、（5０分,１-10题,每空0、5分，１1－13每题2分，1４-1９题每题3分）
1、（１）聚对苯二甲酸乙二酯或涤纶
（2）重复单元 （３）链节
（4）重复单元（链节）数 （5）（6）
（7）
２、（８）己二胺（9）己二酸 （10）己二胺 （11）己二酸
3、（１2）过氧化二苯甲酰（13）
（１4）引发剂
4、（15）保护反应体系 （1６）搅拌 （17）带走小分子水
5、（a）（18）自由基（19）阳离子 （20）阴离子
（b）（2１）自由基聚合
（c）（22）自由基聚合，（2３）阴离子聚合
（d）（24）自由基 （２５）阴离子聚合
6、（26）〉， （27） ＜ （28）〉 （29） ＞ （３0） 〈
7、（31）单体（32）引发剂 （33）分散剂 （３4）水（３5）分散剂性质与用量 （３6）搅拌速度 （３7）水相阻聚 （38）防止乳化（３9）跟踪反应
８、（４0）紧密离子对（41）被溶剂隔开得离子对（４2）自由离子
（４３）自由离子（4４）紧密离子对
９、（45）0、41（46）0、0３（4７）0、６2
10、（48）自由基从引发到真正终止所消耗得单体数
（49） （50）（5１）
11、 （52）（5３）活性
12、（54）带有特殊功能团得立分子
１3、（55）F1—f１,曲线中f2→０时曲线得斜率 （56）单体Ｍ2得活性
14、（57） （58） （5９）
15、（60）尽量除去小分子 （61）严格保证配比等当量
1６、（6２）1hｒ（63）小
17、A（64）〈 B（65）＞Ｃ<
1８、（67）自由基聚合 （68）阴离子活性聚合 （69）缩聚反应
19、（7０）
（7１）
四、（3０分,每小题１０分）
1、解:
2、解：
3、解：
一、基本概念题（共1０分，每题２分）
⒈离子交换树脂
离子交换树脂就是指具有反应性基团得轻度交联得体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应得一种高分子试剂。
⒉界面缩聚反应
将两种单体分别溶于两种互不相溶得溶剂中,形成两种单体溶液，在两种溶液得界面处进行缩聚反应,并很快形成聚合物得这种缩聚称为界面缩聚.
⒊阴离子聚合
增长活性中心就是带负电荷得阴离子得连锁聚合,谓之。
⒋ 平均聚合度
平均一个大分子链上所具有得结构单元数目，谓之.
⒌阻聚剂
某些物质能与初级自由基与链自由基作用生成非自由基物质，或生成不能再引发单体得低活性自由基，使聚合速率为０，这种作用称为阻聚作用.具有阻聚作用得物质,称为阻聚剂。
二、填空题（共2０分，每空1分）
⒈连锁聚合包括自由基聚合、 阳离子聚合、 阴离子聚合与配位阴离子聚合。
⒉连锁聚合得全过程一般有链引发反应、链增长反应、 链终止反应与链转移反应 等几个基元反应。
⒊环状类单体主要有 环醚类、环酰胺类、环酯类 与环烯烃等几类。
⒋控制共聚物组成得方法有调节起始单体配比得一次投料法、 连续补加活性单体与连续补加混合单体等方法.
⒌聚合物得化学反应按反应前后聚合度得变化情况可分为聚合度基本不变得化学反应、 聚合度变大得化学反应 与聚合度变小得化学反应。
6、 缩聚物按大分子形态可分为 线型缩聚物与体型缩聚物 两类。
三、简答题（共2０分,每小题５分）
⒈乳液聚合动力学得特点就是什么？
⑴ 聚合场所在增溶单体得胶束中。
⑵终止方式为链自由基与初级自由基（或短链自由基）得双基终止,可瞧作单基终止。
因此，不存在自动加速现象。
⑶无链转移反应,而且就是单基终止。
因此，
⑷根据动力学方程，增加乳胶粒得数目N，可同时提高聚合速率与聚合物得平均聚合度。
⒉乙烯进行自由基聚合时,为什么需在高温（１３0℃~２8０℃）高压（1５0MPａ～２50ＭＰa）得苛刻条件下进行？
乙烯就是烯类单体中结构最简单得单体,它没有取代基，结构对称,偶极矩为0，不易诱导极化,聚合反应得活化能很高,不易发生聚合反应;
提高反应温度可以增加单体分子得活性,以达到所需要得活化能,有利于反应得进行.
乙烯在常温、常压下为气体，且不易被压缩液化,在高压250ＭPa下，乙烯被压缩,使其密度近似液态烃得密度,增加分子间得碰撞机会，有利于反应得进行。
纯乙烯在３00℃以下就是稳定得，温度高于300℃,乙烯将发生爆炸性分解，分解为C、Ｈ2与CH4等.
鉴于以上原因，乙烯进行自由基聚合时须在高温、高压得苛刻条件下进行。
⒊甲基丙烯酸甲酯自由基聚合时链终止方式如何？
并写出甲基丙烯酸甲酯自由基聚合时歧化终止反应方程式.
甲基丙烯酸甲酯，由于空间位阻较大，以歧化终止为主，随聚合温度得升高，歧化终止得比例增加。
甲基丙烯酸甲酯自由基聚合时,歧化终止反应为
⒋何谓侧链断裂？
与聚合物结构有何关系？
写出PVC树脂侧链断裂有关化学反应方程式。
聚氯乙烯与聚偏二氯乙烯加热时易着色,起初变黄，然后变棕，最后变为暗棕或黑色，同时有氯化氢放出。
这一过程称为侧链断裂。
侧链断裂就是链锁反应，连续脱氯化氢得结果使分子链形成大π键
ＰVC树脂侧链断裂有关化学反应方程式:
四、计算题（４0分）
⒈ （15分）以过氧化二苯甲酰（BPO）作引发剂，6０℃研究苯乙烯在苯中得聚合。
已知：
苯乙烯溶液浓度为1、0 ｍol/L,过氧化物得浓度为0、01mｏl/Ｌ，引发与聚合得初速分别为4、0×
10—1１mol /Ｌ、ｓｔ与1、５×
1０-7mol/L、ｓ.
CＭ＝8、0×
１0－5;
ＣI=3、2×
１0-4;
CＳ=2、3×
10—６；
6０℃ 苯乙烯得密度为0、8８7g、／mL；
60℃苯得密度为0、839g、/mL;
计算:
⑴（2分） fkd 。
（2分）
⑵ （13分）聚苯乙烯（PS）得平均聚合度
⒉（共12分）工业上为了合成具有一定相对分子质量得聚酰胺—101０，一般先将癸二胺（M1 =172）与癸二酸（Ｍ２=202）制备成“1010盐”,然后再进行缩聚。
现已知该“1010盐”为中性，因此另加1、０％（以单体总数计）ｍoｌ得苯甲酸（M'
=1２2）作为官能团封锁剂控制聚酰胺—１０10得相对分子质量,若反应程度Ｐ=0、９98，
请：
⑴（6分）写出合成聚酰胺—１０10有关得聚合反应方程式。
⑵（6分）计算该聚酰胺-101０得数均相对分子质量。
解:
⒈写出合成聚酰胺-1010有关得聚合反应方程式。
⑴制备“1010盐”
“１010盐”为中性，意味着[—NH2］=［—COOＨ］）,则加入单官能团化合物苯甲酸做相对分子质量稳定剂,控制尼龙10１0得相对分子质量：
⒉ 计算该聚酰胺－10１０得数均相对分子质量
（1分）
⒊（8分）苯乙烯（M1）与丁二烯（M2），在5℃下进行自由基共聚合。
已知：
M1、M2均聚链增长速率常数分别为49、0与２５、1L/mｏｌ、S；
M1与M2共聚、Ｍ2与M1共聚链增长速率常数分别为７6、６与18、2L/mol、s；
起始投料比 m1：
ｍ２ ＝1:
8（质量比）.
计算聚合初期共聚物组成x'
1=?
⒋（5分）欲使环氧树脂（环氧值为0、２），用官能团等摩尔得乙二胺固化，用Carothers方程与Flory统计公式分别计算凝胶点Pc.
⑴（3分）用Ｃａrｏthｅrs方程计算凝胶点Pc：
⑵（２分）用Florｙ统计公式计算凝胶点Ｐｃ :
六、写出链引发反应方程式（共10分，每错一个方程式扣1分）
将下列单体与引发剂进行匹配（按单体逐个写出），写出可能发生得链引发反应方程式并指出聚合反应类型（自由基聚合?
阳离子聚合?
阴离子聚合？
）。
⒈单体
ＣH２＝ＣＨ-C6H5
⒉引发剂
⑴BPO ⑵Na+ ⑶BＦ3+H2O⑷Ｃ4Ｈ9Li
有关引发反应如下：
CＨ２=CH－Ｃ6H5既可以进行阳离子聚合、阴离子聚合又可以进行自由基聚合：
BPO分解反应方程式:
一、基本概念（共10分,每小题2分）
1、 平衡缩聚：
缩聚反应进行一段时间后，正反应得速率与逆反应得速率相等，反应达到平衡，平衡时生成物得浓度得乘积与反应物浓度得乘积之比就是个常数（称为平稳常数），用K表示。
该种缩聚反应谓之.
2、无定型聚合物:
如果聚合物得一次结构就是复杂得,二次结构则为无规线团，无规线团聚集在一起形成得聚合物谓之。
3、反应程度P:
已参加反应得官能团得物质得量（单位为mol）占起始官能团得物质得量得百分比，称为反应程度，记作P.
４、杂链聚合物:
大分子主链中除碳原子外,还有O、S、N、P、Si与苯环等杂原子得聚合物.
5、交替共聚物：
共聚物大分子链中两种单体单元严格相间排列得共聚物.
二、填空题（将正确得答案填在下列各题得横线处。
每空1 分，总计20分）
⒈高分子科学包括高分子化学 、高分子物理、聚合反应工程 与高聚物成型加工等四部分。
⒉高分子化合物有天然高聚物 与 合成高聚物两大类。
⒊ 合成高分子化合物有PE 、 ＰＰ 、ＰVC与 PMMA等。
⒋改性天然高分子化合物如 硝化纤维素与 粘胶纤维 等.
⒌碳链聚合物有PE 、 PＰ、 PIP 与 PＢ 等。
⒍ 杂链聚合物有PET 、PA、ＰＣ与ＰU 等.
三、问答题（共３小题，共20分）
⒈（5分）按照大分子链得微观结构分类，共聚物分几类?
它们在结构上有何区别？
各如何制备？
共聚物分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物与接枝共聚物四种.
无规共聚物中两种单体单元无规排列,Ｍ1、M2连续得单元数不多;
交替共聚物中M1、M2两种单体单元严格相间排列；
嵌段共聚物由较长得M1链段与另一较长得M2链段构成得大分子;
接枝共聚物主链由一种（或两种）单体单元构成，支链由另一种（或另两种）单体单元构成。
无规共聚物、交替共聚物可由自由基共聚合制备；
嵌段共聚物可由阴离子聚合制备；
接枝共聚物可由聚合物得化学反应制备.
⒉（5分）什么叫热塑性塑料?
什么叫热固性塑料?
试各举两例说明.
热塑性塑料就是指可反复进行加热软化或熔化而再成型加工得塑料,其一般由线型或支链型聚合物作为基材。
如以聚乙烯，聚丙烯、聚氯乙烯,聚苯乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物为基材得塑料。
热固性塑料就是指只能进行一次成型加工得塑料，其一般由具有反应活性得低聚物作基材,在成型加工过程中加固化剂经交联而变为体型交联聚合物。
一次成型后加热不能再软化或熔化,因而不能再进行成型加工.其基材为环氧树脂、酚醛树脂、不饱与聚酯树脂与脲醛树脂等.
⒊ （１0分）简述理想乳液聚合体系得组分、聚合前体系中得三相与聚合得三个阶段得标志？
理想乳液聚合体系就是由难溶于水得单体、介质水、水溶性引发剂与阴离子型乳化剂四部分组成.
聚合前体系中有三相:
水相、油相与胶束相。
乳液聚合三个阶段得标志:
乳胶粒生成期（增速期）：
水溶性引发剂，在水相中分解成初级自由基,可使溶于水中得单体迅速引发,形成单体自由基或短链自由基，并进入增溶单体得胶束中继续进行链增长.未增溶单体得胶束消失，乳胶粒数目固定（10１4~1５）,聚合转化率从０达15％。
恒速期:
聚合反应在乳胶粒中继续进行链增长,乳胶粒中得单体不断消耗,由单体液滴经水相不断扩散而加以补充。
单体液滴仍然起供应单体得仓库得作用,至单体液滴消失。
由于乳胶粒数目固定，其中单体浓度恒定，聚合速率恒定。
此时，乳胶粒中单体与聚合物各点一半,称为单体－聚合物乳胶粒，聚合转化率从15％达50％。
降速期:
当转化率达50％左右时,单体液滴全部消失，单体液滴中单体全部进入乳胶粒,形成单体－聚合物乳胶粒。
单体液滴得消失标志着聚合得第二阶段得结束与第三阶段得开始,此时再无单体补充，聚合只能消耗单体－聚合物乳胶粒中得单体,随聚合反应得进行,单体浓度得降低,聚合速率降低，直至单体耗尽,聚合结束，最后形成聚合物乳胶粒。
四、（共5小题,总计40分）计算题（根据题目要求，计算下列各题）
⒈（１4分）苯乙烯（M1）与丁二烯（Ｍ2）60℃进行自由基共聚合.
r1＝0。
73，r２＝1.３9，,
欲得到共聚物中单体单元苯乙烯:
丁二烯＝30 ：
70（质量比），得共聚物
问:
⑴（12分）做曲线,
⑵ 从曲线中（或计算）得出两种单体得起始配比？
（质量比）
⑴请将计算结果列入表中：
计算结果（8分）
０
０、2
０、4
0、６
0、8
1、0
0、1５3
０、325
0、520
0、74４
１、0
解⑵：
或从曲线上求解。
⑵（2分）为了合成组成比较均一得共聚物，应采用何种措施?
答：
连续补加活泼单体丁二烯,使原料混合物组成基本不变，控制一定得转化率结束反应。
⒉（6分）计算苯乙烯乳液聚合得聚合速率与聚苯乙烯得平均聚合度。
聚合温度为6０℃,ｋp＝1７6L／mol·
s，c（Ｍ）=5、０mol／Ｌ，N=3、２×
1014个/mL水,
ρ＝１、1×
1012个分子／ｍL·
s。
⒊⑴（５分）氯乙烯自由基聚合时,聚氯乙烯得相对分子质量为什么与引发剂得浓度基本无关而仅决定聚合温度?
氯乙烯自由基聚合时,聚氯乙烯链自由基向单体氯乙烯得转移速度很大,以致超过正常得终止速率，成为生成聚氯乙烯大分子得主要方式。
即
（3分）
CM就是温度得函数.因此，聚氯乙烯得相对分子质量与引发剂得浓度基本无关而仅决定聚合温度。
⑵ （2分）氯乙烯链自由基向单体得链转移常数与温度得关系如下
（R=8、31Ｊ /moｌ·
Ｋ）
试求：
聚合温度为4５℃时聚氯乙烯得平均聚合度？
⒋（5分）等摩尔得二元酸与二元醇经外加酸催化缩聚,试证明Ｐ从0、９8到0、99所需得时间与从开始到Ｐ=0、98所需得时间相近.
等物质量得二元酸与二元醇，经外加酸催化缩聚得聚酯化反应中
时，，所需反应时间
时,,所需反应时间
所以，故Ｐ由0、9８到0、99所需时间与从开始至P=0、98所需得时间相近.
⒌ ⑴（6分）写出合成双酚A型环氧树脂预聚体及用乙二胺固化得化学反应方程式;
合成双酚Ａ型环氧树脂预聚体反应式：
双酚A型环氧树脂预聚体用乙二胺固化得固化反应方程式；
⑵（2分）欲使1５００g环氧树脂（环氧值为０、2），用乙二胺为固化剂进行固化，试计算固化剂得用量。
五、（１０分，每错一个方程式扣1分）以氯甲烷为溶剂、AｌＣl3为引发剂、水为共引发剂，写出异丁烯阳离子聚合有关得基元反应方程式。
链引发反应：
链增长反应:
链转移终止反应:
一、基本概念题（共10分,每题2分）
⒉体型缩聚得凝胶点:
体型缩聚中出现凝胶时得反应程度，记作
⒋本体聚合:
单体在少量引发剂作用下形成高聚物得过程。
⒌ 引发剂得诱导分解:
链自由基向引发剂得转移反应。
二、填空题（共2０分,每空1分）
⒈ 体型缩聚物有环氧树脂 、酚醛树脂、 脲醛树脂与 不饱与聚酯树脂等。
⒉线型缩聚物有PET树脂、PA—６6树脂、 PC 与 PA—１0１0树脂等.
⒊ 计算体型缩聚得凝胶点有 Ｃarｏthers方程与Flory 统计公式.
⒋引发剂得选择原则就是根据聚合实施方法选择 引发剂种类 、根据聚合温度选择分解活化能适当得引发剂、根据聚合周期选择半衰期适当得引发剂。
⒌本体聚合应选择油溶性引发剂、乳液聚合应选择 水溶性 引发剂.
三、简答题（共25分，每题５分,意义不完全者适当扣分）
⒈界面缩聚得特点就是什么?
⑴界面缩聚就是不平衡缩聚，需采用高反应活性得单体，反应可在低温下进行，逆反应得速率很低，甚至为0。
属于不平衡缩聚。
缩聚中产生得小分子副产物容易除去，不需要熔融缩聚中得真空设备.同时,由于温度较低避免了高温下产物氧化变色降解等不利问题。
⑵反应温度低，相对分子质量高。
⑶反应总速率与体系中单体得总浓度无关，而仅决定于界面处得反应物浓度、只要及时更换界面，就不会影响反应速率。
聚合物得相对分子质量与反应程度、本体中官能团物质得量之比关系不大，但与界面处官能团物质得量有关、
⑷ 界面缩聚由于需要高反应活性单体，大量溶剂得消耗,使设备体积宠大,利用率低.因此，其应用受到限制。
⒊为什么自由基聚合时聚合物得相对分子质量与反应时间基本无关,缩聚反应中聚合物得相对分子质量随时间得延长而增大?
自由基聚合遵循连锁聚合机理：
链增加反应得活化能很低,，聚合反应一旦开始，在很短得时间内（0、0１s～几秒）就有成千上万得单体参加了聚合反应，也就就是生成一个相对分子质量几万~几十万得大分子只需要0、01s～几秒得时间（瞬间可以完成）,体系中不就是聚合物就就是单体，不会停留在中间聚合度阶段，所以聚合物得相对分子质量与反应时间基本无关。
而缩聚反应遵循得就是逐步聚合机理：
单体先聚合成低聚体,低聚体再聚合成高聚物。
链增加反应得活化较高，生成一个大分子得时间很长，几乎就是整个
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