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1、石河子大学化学化工学院高分子化学期末考试试题 011、基本概念（共15分,每小题3分） 聚合物的化学反应 缩聚反应 乳化作用 动力学链长 引发剂半衰期二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) 自由聚合的方法有 、 、 和 。 逐步聚合的方法有 、 、 和 。 聚氨酯大分子中有 、 、 和 基团。 聚合反应按反应机理可分为 、 、 和 四类。 聚合物按大分子主链的化学组成 、 、 和 四类。三、简答题（共20分，每小题5分） 乳液聚合的特点是什么? 乙烯进行自由基聚合时，为什么得到低密度PE？写出产生长支链和短支链有关的化学反应方程式？ 什么叫自由基？自由基有几

2、种类型？写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。 何谓离子交换树脂? 写出合成强酸型阳离子交换树脂有关化学反应方程式。 四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入( )中。 自由基共聚合可得到( )共聚物。 无规共聚物 嵌段共聚物 接技共聚物 交替共聚物 为了得到立构规整的PP，丙烯可采用( )聚合。 自由基聚合 阴离子聚合 阳离子聚合 配位聚合 工业上为了合成聚碳酸酯可采用( )聚合方法。 熔融缩聚 界面缩聚 溶液缩聚 固相缩聚 聚合度基本不变的化学反应是( ) PVAc的醇解 聚氨酯的扩链反应 高抗冲PS的制备 环氧树脂的固化 表征引发剂活性的参数是( ) kp ( t1/2 ki kd五、

3、计算题（共35分，根据题目要求计算下列各题） (15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。 已知：C (偶合终止系数)0.15； D (歧化终止系数)0.85； f 0.8； kp3.67102 L/ mol.s； kd 2.010-6 s-1； kt9.30106 L/ mol.s； c(I)0.01 mol / L； CM1.8510-5； CI210-2；甲基丙烯酸甲酯的密度为0.937 g./ cm3；计算：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度。 (15分)甲基丙烯酸甲酯(M1)与苯乙烯(M2)，在60下进行自由基共聚合。 已知：r 1= 0.4

4、6 , r 2=0.52 ；计算： (10分) 画出x1 x 1 曲线（计算五个点）。 （5分）起始单体投料比 m1 ：m2 0.85 ：0.15 (质量比)，聚合初期共聚物组成=？ 计算结果 01 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 1.0x1 x 1 曲线（自备坐标纸） ( 5分) 欲使环氧树脂(环氧值为0.2)，用官能团等摩尔的二乙烯基三胺固化。请分别用Carothers方程和Flory统计公式计算凝胶点Pc 。（3分）用Carothers方程计算凝胶点Pc ： （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5分,每错一个方程式扣1分)将单体和引发

5、剂进行匹配，写出可能发生的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?)。 单体 CH2C(CH3)COOCH3 引发剂 ABIN Na BF3H2O 02一、基本概念（共14分，5. 2分, 其余3分） 聚合物的无规降解 体型缩聚反应 乳化剂 自由基共聚合反应 引发剂二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) 自由聚合的单体有 、 、 和 等。 单体可分为 、 和 三大类。 表征乳化剂性能的指标是 、 和 。 阴离子聚合的引发体系有 、 和 。某些聚合物按大分子主链中含的特征基团可命名为 、 、 和 聚合物等。 根据共聚物大分子链中

6、单体单元的排列顺序，共聚物分 、 、 、 四类。三、简答题（共20分，每题5分） 乳化剂不参加聚合反应，但它的存在对聚合反应有很大影响，为什么? 什么叫聚合物相对分子质量的多分散性？ 何谓自动加速现象？并解释产生的原因。 无规降解与聚合物结构有何关系? 举例说明哪些聚合物容易发生无规降解?写出PE无规降解的化学反应方程式? 四、计算题 （共40分） (10分)醋酸乙烯在60以偶氮二异丁腈为引发剂进行本体聚合，其动力学数据如下： =1.1610-5s-1， =3700 L(mols)-1， =7.4107 L(mols)-1，c(M)=10.86mol/L，c(I)=0.20610-3mol/L

7、，CM=1.9110-4，偶合终止占动力学终止的90%，试求所得聚醋酸乙烯的。 (15分) 苯乙烯（M1）与丁二烯（M2）在5下进行自由基乳液共聚合时，其=0.64， =1.38。已知：苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49.0和25.3 L(mols)-1。请：（1）计算共聚时的链增长反应速率常数。（2）比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小。（3）做出此共聚反应的曲线。（4）要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施？3. (6分)计算60苯乙烯乳液聚合速率和平均聚合度。已知：kp=176 L(mols)-1，c(M)=5.0mol/L，N=1.01015个/mL，=5.01012个

8、/mLs 4. （9分）等物质的量的二元醇和二元酸进行缩聚，如平衡常数K=200，在密闭体系中反应，不除去副产物水。问： 反应程度P和平均聚合度能达到多少？ 如羧基的起始浓度，要使，须将小分子水降低到怎样的程度？5、(6分)以偶氮二异丁腈为引发剂，写出氯乙烯悬浮聚合的基元反应方程式 03一、基本概念（共10分,每小题2分） 离子交换树脂 界面缩聚反应 阴离子聚合 平均聚合度 阻聚剂 二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) 连锁聚合包括 、 、 和 。 连锁聚合的全过程一般有 、 、 和 等几个基元反应 。 环状类单体主要有 、 、 和 等几类。 控制共聚物组

9、成的方法有 、 和 等方法 。 聚合物的化学反应按反应前后聚合度的变化情况可分 、 和 等化学反应。 缩聚物按大分子形态可分为 和 两类。三、简答题（共20分，每小题5 分） 乳液聚合动力学的特点是什么? 乙烯进行自由基聚合时，为什么需在高温（130280）高压（150MPa250MPa）的苛刻条件下进行？ 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。 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。四、计算题（40分） (15分)以过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60研究苯乙烯在苯中的聚合。已知：苯乙烯溶液浓

10、度为1.0 mol/L,过氧化物的浓度为0.01 mol/L，引发和聚合的初速分别为4.010-11mol / L.s t和 1.510-7 mol / L.s 。 CM8.010-5； CI3.210-4；CS2.310-6；60 苯乙烯的密度为0.887 g./ mL；60 苯的密度为0.839 g./ mL；计算： (2分) f kd 。 (13分)聚苯乙烯(PS)的平均聚合度 (共12分)工业上为了合成具有一定相对分子质量的聚酰胺-1010，一般先将癸二胺（M1 =172）和癸二酸（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

11、单体总数计)mol的苯甲酸（M=122）作为官能团封锁剂控制聚酰胺-1010的相对分子质量，若反应程度P0.998，请： (6分)写出合成聚酰胺-1010有关的聚合反应方程式。 （6分）计算该聚酰胺-1010的数均相对分子质量。 (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和25.1 L/ mol.S； M1与M2共聚、M2与M1共聚链增长速率常数分别为76.6和18.2 L/mol.s；起始投料比 m1 ：m2 1 ：8 (质量比)。请： 计算聚合初期共聚物组成x1=？ ( 5分) 欲使环氧树脂用官能团等物质的乙二胺固化，

12、用Carothers方程和Flory统计公式分别计算凝胶点。（3分）用Carothers方程计算凝胶点： （2分）用Flory统计公式计算凝胶点：五、写出链引发反应方程式(共10分,每错一个方程式扣1分)将单体和引发剂进行匹配，写出可能发生的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?)。 单体CH2CHC6H5 引发剂 BPO Na BF3H2O C4H9Li 041、基本概念（共10分,每小题2分） 混缩聚2聚合物3. 重复单元4阳离子聚合5悬浮剂二、填充题（将正确的答案填在下列各题的横线处,每空1 分，总计20分） 在自由基聚合体系中,用引发剂引发的引发速率方

13、程式 。2塑料按其受热行为的不同可分为 塑料和 塑料。3在合成聚合物中 、 和 称为三大合成材料。4表征聚合物相对分子质量的物理量有 和 。 5按自由基和阴离子聚合的单体有 、 和 等。6聚氨酯可以看成是由 和 构成的嵌段共聚物。7逐步聚合包括 和 两类。8. 聚合物的相对分子质量方面的特征是 、 、 。9氯乙烯自由聚合时，聚合速率用 调节，而聚合物的相对分子质量用 控制。三、回答问题(共20分,每小题5分)? 阴离子聚合在适当的条件下，其阴离子活性增长链可以长期不终止，而形成活性聚合物，为什么？? 与低分子化合物相比较，高分子化合物有哪些特点？? 何谓离子交换树脂？主要有几种类型？如何合成离

14、子交换树脂？? 请写出工业上制备PA-66树脂有关的聚合反应方程式（以苯甲酸作官能团封锁剂）。四、（共4 3分）计算题（根据题目要求，计算下列各题）1.（本题 15分）用偶氮二异丁腈（ABIN）为引发剂，苯乙烯60?进行本体聚合。试计算引发剂引发对聚合物平均聚合度倒数的贡献？计算时采用以下数据和条件：? c(I)0.04 mol/L； ? f 0.8 ； ? kd2.010-6 s-1 ；? kp176 L/mol.s； ? kt3.6107 L/mol.s；? CM0.8510-4 ； ? CI0.05；? 60? 时苯乙烯的密度为0.887 g/cm3解：2. （8分）由己二胺与己二酸合成

15、尼龙-66，如尼龙-66的相对分子质量为15000，反应程度P=1,试计算原料比,并写出合成反应方程式。解：3.（本题14分）在高聚物生产中，共聚物组成是一个重要的生产指标。已知：氯乙烯(M1)和醋酸乙烯(M2) 共聚；r1=1.68 ，r2=0.23 (M1=62.5) (M2=86) 若要求共聚物中氯乙烯单体单元的含量为72wt %。请： (10分) 画出x1x1曲线。（1分）为了得到组成基本均一的共聚物，应采用怎样的投料方法？（3分）从图中得出起始单体投料比c(M1)0/c(M2)0 = ？。解： 请将计算结果填入表中 计算结果 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 1.0 所

16、需的共聚物的组成为图中对应的起始单体组成是： x1x1曲线(自备坐标纸)4. (6分)邻苯二甲酸酐与等物质的季戊四醇官能团等物质的量缩聚,分别按Carothers方程和Flory统计公式计算凝胶点PC。解 按Carothers方程求凝胶点PC 按Flory统计公式求凝胶点PC五、（7分）为了合成维尼纶纤维的原料，从醋酸乙烯酯单体到聚乙烯醇，须经哪些反应？每一反应的要点和关键是什么？写出有关的化学反应方程式。答：经自由基聚合反应和醇解反应。各步反应要点和关键如下： （4分）自由基聚合反应方程式要点： 关键： （3分）醇解反应方程式要点： 关键：05一、基本概念（共10分,每小题2分） 链增长反应

17、 . 相对分子质量分布曲线 向单体转移常数 本体聚合 聚合度相似的化学反应二、计算题（共40分,根据题目要求，计算下列各题）1.（本题20分）已知：甲基丙烯酸甲酯（M1）和丙烯腈（M2）在60?时进行自由基共聚合，实验数据如下： 共聚物组成与原料组成的关系实验号原料单体组成/molL-1瞬时共聚物组成中含N量100MMA（M1）AN（M2）1230.05360.03250.01290.01490.03640.05902.535.7511.08提示：纯聚丙烯腈(PAN)中含N量为26.4%；试根据上述数据用截距-斜率法求共聚体系的竞聚率r 1和r2值？曲线（本题10分）用ABIN作引发剂（浓度为

18、0。1mol/L），使苯乙烯在40下于膨胀计中进行聚合，用N,N-二苯基-N-2,4,6-三硝基苯肼自由基（DPPH）作阻聚剂，实验结果表明，阻聚剂的用量与诱导期成直线关系，当DPPH用量分别为0和810-5 molL-1时，诱导期分别为0和15min。已知：ABIN在40时的半衰期t1/2=150h，试求ABIN的引发效率f。3.(10分)某一耐热性芳族聚酰胺其数均相对分子质量为24116。聚合物经水解后，得39.31%(质量百分数)对苯二胺，59.81%(质量百分数)对苯二甲酸，0.88%苯甲酸(质量百分数)。对苯二胺的相对分子质量为108，对苯二甲酸的相对分子质量为166，苯甲酸的相对分

19、子质量为122。试写出聚合物结构式和其水解反应式？计算聚合物的数均相对分子质量？提示：取100g水解物为计算的标准三、填充题（根据题意，在下列各题的横线处，填上正确的答案，本大题共6小题，每空 1 分，总计20分）.按橡胶的成本、产量和性能可将其分为 橡胶和 橡胶。 引发剂引发的自由基聚合体系中，影响聚合速率的因素是 、 、 和 。 阴离子聚合体系中活性中心离子对可能以 、 和 等三种形态存在。 烯类单体自由基聚合时,终止方式与 和 有关，最后由 决定。 线型缩聚的单体有 、 、 、 和 等。 聚合物的平均聚合度变大的化学反应有 、 和 等。四、简答题（共3小题，共20 分）（5分）何谓解散聚

20、？与聚合物的结构有何关系？写出PMMA解聚的化学反应方程式。 （5分）何谓缩聚，缩聚反应中“官能团等活性理论的假定”内容是什么？根据其假定写出聚酯化反应的方程式。 (共10分,每小题2分)下列单体适合何种机理聚合？并写出有关聚合反应简式。 五、（共10分，每错一个方程式扣一分）以TiCl3 和 Al(C2H5)3 为引发剂,H2 为相对分子质量调节剂,写出丙烯配位阴离子聚合有关的基元反应方程式（不考虑活性中心形式）。 06一、基本概念（共10分,每小题2分） 聚合物相对分子质量稳定化法 体型缩聚的凝胶点 乳化剂的亲水亲油平衡值HLB 本体聚合 引发剂的诱导分解二、填空题（共20分,每空1分）

21、体型缩聚物有 、 、 和 等。 线型缩聚物有 、 、 和 等。 计算体型缩聚的凝胶点有 方程和 统计公式。 引发剂的选择原则是根据聚合实施方法选择引发剂的 、根据聚合温度选择引 发剂的 、根据聚合周期选择引发剂的 。 本体聚合应选择 引发剂、乳液聚合应选择 引发剂。三、简答题（共25分,每题5分,意义不完全者适当扣分） 界面缩聚的特点是什么? 请指出在什么条件下自由基聚合反应速率与引发剂浓度c(I)的反应级数为： 0级； 0.5级； 0.51级； 1级 00.5级。 为什么自由基聚合时聚合物的相对分子质量与反应时间基本无关，而缩聚反应中聚合物的相对分子质量随时间的延长而增大？ 何谓聚合物官能团

22、的化学转化？在聚合物官能团的化学转化中，影响官能团转化的因素是什么?官能团的转化率一般为多少？单体(M1)单体(M2) 甲基丙烯酸甲酯丁二烯0.25 0.75丙烯酸甲酯 丁二烯0.05 0.76苯乙烯 丁二烯0.58 1.35马来酸酐 丁二烯 5.7410-5 0.325醋酸乙烯 丁二烯0.013 38.45丙烯腈 丁二烯0.020.3 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯、丙烯腈等单体分别与丁二烯共聚，试以交替共聚倾向的次序排列上述单体，并说明原因。四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入( )中。 接技共聚物可采用（ ）聚合方法。 逐步聚合反应 聚合物的化学反应 阳离子聚

23、合 阴离子聚合 为了得到立构规整的1.4-聚丁二烯，1,3 丁二烯可采用( )聚合。 自由基聚合 阴离子聚合 阳离子聚合 配位聚合 工业上为了合成涤纶树脂(PET)可采用( )聚合方法。 熔融缩聚 界面缩聚 溶液缩聚 固相缩聚 聚合度变大的化学反应是( ) PVAc的醇解 纤维素硝化 高抗冲PS的制备 离子交换树脂的制备 表征聚合物相对分子质量的参数是( 、 ) t1/2 五、计算题（共40分，根据题目要求计算下列各题） (15分) 苯乙烯在60以过氧化二特丁基为引发剂，苯为溶剂进行溶液聚合。当单体苯乙烯的浓度c(M)=1mol/L，引发剂浓度c(I)=0.01mol/L时，引发和聚合的初速分

24、别为410-11 mol/Ls和1.510-7mol/Ls。试根据计算判断低转化率下，在上述聚合反应中链终止的主要方式？真正终止和链转移终止的比例？已知：60时CM=8.010-5，Cl=3.210-4，CS=2.310-6，苯乙烯的密度为0.887g/mL，苯的密度为0.839g/mL。设苯乙烯-苯体系为理想溶液。 （共12分）等摩尔比的乙二醇和对苯二甲酸于280下进行缩聚反应，已知平衡常数K=4.9。如果达到平衡时所得聚酯的=15。 用缩聚反应中官能团等活性理论的假定表示该缩聚反应，并推导平衡常数K和平均聚合度的关系式。 试问此时体系中残存的小分子水的摩尔分数为多少？ (共13分)甲基丙烯

25、酸甲酯(M1)与苯乙烯(M2)，在60下进行自由基共聚合。 已知：r 1= 0.46 , r 2=0.52 ；请： (10分)画出曲线（计算五个点）。 （3分）为了得到：组成比较均一的共聚物应采用何种投料方法？ 计算结果（8分）00.10.30.50.70.91.001.007一、基本概念（共15分,每小题3分） 聚合物的无规热降解 缩合反应和缩聚反应 乳化剂的临界胶束浓度 共聚合和共聚物 聚醚型聚氨酯2、填空题（共20分，每空1分） 阴离子聚合的单体有 、 、 和 等。 聚合物降解可分为 、 、 和 等。 乳化剂有 、 、 和 四种。 阳离子聚合的引发体系有 、 和 等。 逐步聚合反应包括

26、和 两类。 聚合物聚合度变大的化学反应有 、 和 等。三、简答题（共20分，每题5分,意义不完全者适当扣分） 写出下列常用引发剂的结构式和分解反应式，并说明这些引发剂的引发活性和使用场合。 偶氮二异庚腈 氢过氧化异丙苯 何谓竞聚率？说明其物理意义？如何根据竞聚率值判断两单体的相对活性？如何根据竞聚率值判断两单体是否为理想恒比共聚？ 何谓反应程度P？请利用缩聚反应中官能团等活性理论的假定，以聚酯化反应为例，推导反应程度P与平均聚合度的关系式？ 何谓离子交换树脂？离子交换树脂有几种类型？写出阳离子交换树脂的离子交换反应方程式？四、计算题（共40分，根据题目要求计算下列各题）1（6分）按下述两种配方

27、，使苯乙烯在苯中用过氧化二苯甲酰（BPO）作引发剂在60下进行自由基聚合。 c(BPO) = 210-4 mol/L，c(M) = 4.16 mol/L； c(BPO) = 610-4 mol/L，c(M) = 0.832 mol/L。设f =1，试求上述两种配方的转化率均达10%时所需要的时间比。 （15分）已知苯乙烯（M1）和甲基丙烯酸（M2）共聚，r10.5，r20.5。欲合成共聚物中苯乙烯单体单元起始含量为32（质量百分比）的共聚物。请： 做出此共聚反应的曲线。 试求起始单体配料比（质量百分比）？（从做出的曲线中或从方程中）。 将计算结果列入表中 计算结果x1 0 0.2 0.4 0.

28、6 0.8 1.0x1 0 1.03.（7分）苯乙烯用过氧化二苯甲酰为引发剂进行自由基聚合时，其引发剂分解活化能链增长反应活化能和链终止反应活化能分别为Ed=125.6 kJ/mol，Ep=32.7 kJ/mol，Et=10kJ/mol。试比较聚合温度由50升至60时，聚合反应速率的变化?4.（12分） 尼龙-1010是根据“1010盐”中过量的癸二酸来控制尼龙-1010相对分子质量的。如果要求合成尼龙-1010的相对分子质量=3104，问“1010盐”的酸值（以mgKOH/g1010盐计）应该是多少？并写出有关的聚合反应方程式。已知：癸二胺的相对分子质量，癸二酸的相对分子质量五、以萘-钠配合物为引发剂，写出苯乙烯阴离子聚合链引发反应方程式(共5分)07一、基本概念（共12分,每小题3分）1共缩聚2单体和聚合物3. 重复单元和链节4悬浮剂及悬浮作用二、填充题（将正确的答案填在下列各题的横线处,每空1分，总计16分）1自由基聚合体系中,聚合速率方程式 。2塑料按其性能、产量和生产成本可分为 和 。3在合成纤维中 、 、 和 为最重要的四