高分子化学习题 1概述.docx

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高分子化学习题1概述

高分子化学习题

选择与填空

1、对于可逆平衡缩聚反应，在生产工艺上，到反应后期往往要在

（1）下进行，（a、常压，b、高真空，c、加压）目的是为了（2、3）脱去残留水分，获得高分子量聚合物。

2、动力学链长ν的定义是（4）每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数，可用下式表示（5）；聚合度可定义为（6）聚合物结构单元的数目。

与ν的关系，当无链转移偶合终止时，ν和的关系是为=2ν（7），歧化终止时ν和的关系是=ν（8）。

3、苯乙烯（St）的pKd＝40～42，甲基丙烯酸甲酯（MMA）pKd＝24，如果以KNH2为引发剂进行（9）阴离子聚合，制备St-MMA嵌段共聚物应先引发St（10），再引发MMA（11）。

KNH2的引发机理阴离子引发（12），如以金属K作引发剂则其引发机理是电子转移引发（13）。

4、Ziegler-Natta引发剂的主引发剂是过度金属化合物（14），共引发剂是金属有机化合物（15），要得到全同立构的聚丙烯应选用（16），（a、TiCl4+Al（C2H3）3，b、α-TiCl3+Al（C2H5）3，C、α-TiCl3+Al（C2H5）2Cl），全同聚丙烯的反应机理为（17）。

5、已知单体1（M1）和单体2（M2）的Q1=2.39，e1=-1.05，Q2=0.60，e2=1.20，比较两单体的共轭稳定性是1（18）大于2（19）。

从电子效应看，M1是具有供电子（20）取代基的单体，M2是具有吸电子（21）取代基的单体。

比较两单体的活性2（22）大于1（23）。

当两单体均聚时的kp是（24）大于（25）。

6、阳离子聚合的反应温度一般都较低（26），这是因为低温可以减弱链转移反应所引起的终止反应，延长活性种的寿命，从而提高分子量。

（27、28）。

7、苯酚和甲醛进行缩聚反应，苯酚的官能度f＝3（29），甲醛的官能度f＝2（30）。

当酚∶醛＝5∶6（摩尔比）时，平均官能度＝2.18（31），在碱催化下随反应进行将（32），（a、发生凝胶化；b、不会凝胶化）。

如有凝胶化，则Pc＝0.92（33）。

当酚∶醛=7∶6（摩尔比），则=1.84（34），以酸作催化剂，反应进行过程中体系（35）。

（a、出现凝胶化；b、不出现凝胶化）

8、聚乙烯醇的制备步骤是：

①在甲醇中进行醋酸乙烯酯（36）的溶液聚合，②（37）。

形成聚乙烯醇的反应称为醇解（38）。

9、等摩尔的二元醇和二元酸在一定温度下，于封管中进行均相聚合，已知该温度下的平衡常数为4，在此条件下的最大反应程度P＝0.67（39），最大聚合度＝3（40）。

10、聚合过程中产生诱导期的原因是（41）。

①体系内有杂质存在；②引发剂尚未分解；③单体耗尽。

11、本体聚合往往采用分段聚合的工艺，目的是（42）。

①提高转化率；②解决传热问题。

12、丙烯腈-丙烯酸甲酯Q值分别是0.60和0.42，e值是1.20与0.60，而丙烯腈-α甲基苯乙烯的Q值是0.60与0.98，e值是1.20与-1.27，这两对单体均能共聚的原因是（43）。

①Q和e值相近的单体或Q值相近而e值相差大的单体易共聚；②这两对单体都是共轭单体。

13、60℃下，引发剂过氧化二碳酸二环己酯（DCPD）的t1/2=1hr，LPO的t1/2=12.7hr，分别用以引发聚合时，如希望聚合速率差不多，则两者的用量应为（44）。

①两者用量一样；②DCPD用量应比LPO多；③DCPD用量应比LPO少。

14、温度对聚合反应的速率和分子量影响均较小，是因为（45）。

①聚合热小；②引发剂分解活化能低；③反应是放热反应。

15、本体聚合至一定转化率时会出现自动加速现象，这时体系中的自由基浓度和寿命将变得（46）。

①[M.]增加，τ延长；②[M.]增加，τ缩短；③[M.]减少，τ延长。

16、一对单体共聚时，r1=0.5，r2=0.8，其共聚行为是（47）。

①理想共聚；②交替共聚③恒比点共聚。

17、某聚合体系用CS=19的链转移剂调节分子量，一次投料.则生成的聚合的分子量的变化现象是（48）。

①聚合初期小，聚合后期大；②聚合初期大，聚合后期小；③整个聚合过程中一样大小。

18、从聚合结构推测下列单体的聚合热（-ΔH）的大小次序为（49）。

①CH2=CHCl>CF2=CF2>CH2=CH-C6H5；②CF2=CF2>CH2=CHCl>CH2=CH-C6H5；③CH2=CH-C6H5>CH2=CHCl>CF2=CF2。

19、偶氮二异丁腈的分子式是（50），英文代号是（51），分解反应式（52），DCPD的中文名是（53），分解反应式是（54），分解活性是（55）比（56）大，它们在聚合反应中的作用是（57）。

20、聚合物是同系物（58）的混合物，其分子量是一平均值，这种分子量的不均一性称做分散性（59）。

21、某一单体的聚合动力学研究结果是Rp∝[I]0.7[M]，说明其反应机理为（60）。

22、尼龙-810是由（61）和（62）缩聚而成的，“8”代表（63）；“10”代表（64）。

其反应机理是逐步聚合（65）。

23、60℃时苯乙烯（St）的kp=176l/mol.s，甲基丙烯酸甲酯（MMA）的kp=367l/mol.s，由此表明：

自由基的活性是MMA（66）比St（67）活泼，而单体的活性是St（68）比MMA（69）小。

24、链转移剂是（70），在聚合过程中可起调节分子量（71）作用，故又称分子量调节剂（72）。

常用的链转移剂有脂肪族硫醇（73）。

25、烷基乙烯基醚能进行阳离子（74）聚合，原因是（75），异戊二烯连锁聚合三种机理均可反应，这是由于（76）。

26、悬浮聚合中产物的颗粒形态、粒度与（77、78）有关。

27、出现自动加速时，高转化率下聚合常数的变化趋势kp变化较小（79），kt减小（80）。

28、竞聚率是指（81），它的大小取决于共聚单体的结构，即由共轭效应，位阻效应和极性效应（82、83、84）三个因素决定。

29、乳液聚合时常用的乳化剂是（85），悬浮聚合的分散剂有（86、87）。

30、自由基聚合中，欲降低聚合物的分子量可选择降低（88）聚合温度，减小（89）引发剂浓度，添加链转移剂（90）等方法。

31、癸二酸和己二胺进行缩聚，所得产物称尼龙610（91），属（92）。

（a、体型缩聚；b、线型缩聚）。

如果官能团浓度[COOH]=[NH2]=2mol/l，另加入CH3COOH0.01mol/l，总体积为1L，则过量分率q=0.01（93），摩尔系数r=0.99（94），反应进行到P=0.99时，得到产物的聚合度Xn=66.78（95）。

32、聚合物的化学反应根据聚合度（96）的变化，可以分为聚合度相似、变大、变小（97、98、99）三类。

33、配位聚合的引发剂有（100、101、102）。

要得到全同立构的聚丙烯应选用（103）为催化剂；加入第三组分的目的（104）。

（a、TiCl4+Al（C2H5）3；b、α-TiCl3+Al（C2H5）3、c、α-TiCl3+Al（C2H5）2Cl），全同聚丙烯的反应机理有（105）与（106）两种说法。

34、维尼纶的生产过程是：

（1）醋酸乙烯酯（107）（单体）的甲醇溶液聚合，

（2）将聚醋酸乙烯酯（108）的醇解得聚乙烯醇（109），（3）将产物经缩醛化（110）到一定程度后去纺丝织布即成。

35、双酚A与光气反应产物称聚碳酸酯（111）树脂，该聚合方法是（112），要求原料配比（113）。

最后加入叔丁基苯酚的作用是（114）。

37、某一单体的聚合动力学研究结果得Rp∝[I]0.7，说明终止机理为（117）。

38、某一对单体M1-M2的共聚物的组成曲线如图。

若起始原料组成为，起始共聚物组成为，与的大小关系是（118），随共聚反应的进行，共聚物组成变化方向为（119）（标在图上），若使共聚物组成比较均一，必须补加（120）。

39、苯乙烯和丁二烯容易进行理想共聚，这是因为Qe相近（121）。

40、苯乙烯和丙烯腈在60℃下进行共聚，r1=0.40，r2=0.04，其共聚合行为是有恒比点的非理想共聚（122），在恒比点（123）情况下，共聚物组成与转化率无关，此时的组成为（124）。

41、若一对单体共聚时r1>1，r2<1。

则单体M1的活性（125）单体M2的活性。

所以两单体均聚时M1的增长速率常数一定比M2（126）。

42、某聚合体系的配方为：

苯乙烯50份，水100份，K2S4O80.1份，C12H25SO4Na5份，该聚合方法是乳液聚合（127），C12H25SO4Na起乳化剂作用（128）。

聚合反应的场所是在胶束（129）内，用增加乳胶粒的个数（130、131）办法可以同时提高Ｒp和Xn。

43、异丁烯和少量异戊二烯以SnCl4-H2O为引发体系在CH2Cl2中反应其聚合机理是阳离子聚合（132），产物称丁基橡胶（133）。

44、聚合物的降解反应有（134）等，降解方式有（135），（136）和（137）。

45、在聚合反应过程中，分子量随转化率变化规律是，随转化率提高，自由基聚合的分子量瞬间达到最大（138），逐步聚合分子量逐步增加（139），阴离子聚合的分子量是与转化率成线性关系（140）。

问答题

1、分别用自由基型、阳离子型、阴离子型引发体系使苯乙烯（M1）和甲基丙烯酸甲酯（M2）共聚，起始单体配比（f1）0＝0.5，共聚物中F1的实测值列于下表。

相应的F1-f1曲线如图所示。

M1与M2用不同机理时共聚物组成

编号

引发体系

反应温度（℃）

F1（mol％）

1

光

60

<1

2

SnCl4

30

>99

3

BPO

60

51

4

K（液氨中）

-30

<1

5

热

130

51

6

Na（液氨中）

-30

<1

7

BF3（H2O）

30

>99

试回答以下问题:

1）指出每种引发体系所对应的反应机理。

2）指出图中共聚曲线应属何共聚行为？

3）估算图中共聚曲线的竞聚率？

4）试从单体结构上分析共聚物组成变化。

2、某一单体进行稀溶液聚合要求初期聚合速率对[M]，[I]的级数，Rp∝[M]x[I]y，求X＝？

Y＝？

。

请设计实验（指变化条件），并说明所得实验数据如何处理以求得Rp与[M]，[I]级数。

3、说明在涤纶与尼龙－66生产中,分别采用什么工艺来控制产物分子量。

4、以AIBN为引发剂来引发苯乙烯溶液聚合，如不改变聚合温度，同时初期生成的聚合物的分子量又保持不变，如何改变单体和引发剂浓度的办法，使初期聚合速度提高1倍？

5、苯乙烯M1和醋酸乙烯酯M2两单体不易共聚，试从多方面说明原因。

已知：

r1=55，r2=0.02，Q1=1.0，Q2=0.026，e1=-0.8，e2=-0.22。

6、如果某一自由基聚合反应的链终止反应完全是偶合终止，估计在低转化率下所得的聚合物的分子量的分布指数正书是多少？

在下列情况下聚合物分子量分布情况会如何变化？

1）加入正丁基硫醇作链转移剂；

2）反应进行到高转化率；

3）向聚合物发生链转移；

4）存在自加速效应。

7、采用阴、阳离子聚合时，控制聚合反应速度和聚合物分子量的主要方法是什么？

8、何谓分子量的多散性？

如何表示聚合物分子量的多分散性？

9、在自由基聚合反应中，何种情况下会出现自动加速现象？

产生自加速的原因及其抑制自加速出现的方法？

试从转化率的大小比较丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯本体聚合时出现自动加速现象的不同，并分析原因。

10、何谓竞聚率？

其物理意义是什么？

试从下列两组单体的竞聚率定性讨论这两组单体共聚合所生成的共聚物中，两单体单元的排列方式。

苯乙烯（M1）和氯