高分子化学复习简答题聚合方法.docx

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高分子化学复习简答题〔五〕
---聚合方法
学校名称： 江阴职业技术学院院系名称： 化学纺织工程系
时 间： 2025 年 3 月 10 日
1、比较自由基聚合的四种聚合方法。
1
散剂、水
化剂、水
聚合场所
单体内
溶剂内
液滴〔单体〕内
胶束内
聚合机理
自由基聚合一般
机理，聚合速度
简洁向溶剂转移，
聚合速率和聚合度
类似本体聚合
能同时提高聚合速
上升聚合度下降
都较低
率和聚合度
实施方法配方主要成分
本体聚合单体、引发剂
溶液聚合
单体引发剂、溶剂
悬浮聚合
单体、引发剂、分
乳液聚合
单体、引发剂、乳
1
1
设备简洁，易制备板材和型材，
生产特征 一般间歇法生产，热不简洁导
出
聚合物纯洁。分
产物特性
子量分布较宽。

传热简洁，可连续生产。产物为溶液状。
分子量较小，分布较宽。聚合物溶液可直接使用

传热简洁。间歇法生产，后续工艺简单
较纯洁，留有少量分散剂

传热简洁。可连续生产。产物为乳液状，制备成固体后续工艺简单
留有乳化剂和其他助剂，纯洁度较差
1
2、悬浮聚合的配方至少有哪几个组分?单靠搅拌能不能得到聚合物颗粒？参加悬浮稳定剂的目的和作用是什么 ?常用的悬浮稳定剂有哪几种?影响聚合产物粒径大小因素有哪些?悬浮聚合的主要缺点是什么?
答：①悬浮聚合的配方一般至少有四个组分，即单体，引发剂，水和悬浮稳定剂。
②搅拌的剪切力可使油状单体在水中分散成小液滴。当液滴分散到肯定程度后，猛烈搅拌反而有利于细小液滴的并和〔成大液滴〕，特别是当聚合反响发生后，由于液滴中含有肯定量的聚合物，此时搅拌增大了这些液滴的碰撞粘结概率， 最终导致聚合物结块，所以单靠搅拌不能得到稳定的悬浮体系，因而体系中必需
③参加悬浮剂，以降低外表张力，使分散的小液滴外表形成一层保护膜，防止彼此并和和相互粘结，从而使聚合在稳定的悬浮体系中的液滴中进展。假设只加悬浮剂，而不进展搅拌，则单体就不会自动分散成小液滴；同样不能形成稳定的悬浮体系。
④可作悬浮剂的物质有：水溶性聚合物如聚乙烯醇，明胶和苯乙烯－马来酸酐共聚物等；水不溶性无机物如磷酸钙，碳酸镁，碳酸钡和硫酸钡等。
⑤影响聚合物粒径的主要因素有：〔1〕搅拌速率速率越快，液滴越小。〔2〕
1
单体与水的比例越大，粒径越大。〔3〕悬浮文集的种类及添加量⑷搅拌叶片的宽度及位置。
⑥悬浮聚合的主要缺点为：〔1〕单位反响器的产量少。〔2〕因聚合珠粒上必附有剩余的悬浮稳定剂，其纯度不如本体聚合产物。〔3〕无法进展连续式聚合。
3、什么是乳液聚合？乳液聚合的主要场所是什么？
答：乳液聚合是指借助机械搅拌和乳化剂的作用，使单体分散在水或非水介质中形成稳定的乳液〔粒子直径 ~5 m〕并参加少量引发剂而进展的聚合反响。
乳液聚合的主要场所是外表积很大的增溶胶束。
4、从醋酸乙烯酯单体到维尼纶纤维, 需哪些反响?各反响的要点和关键是什么? 写出反响式。
答:须经自由基聚合反响、醇解反响及缩醛化反响；各步反响要点和关键如
下:
自由基聚合反响
1
nCH CH
2
AIBN CH CH
2 n
1
OCOCH
3
OCOCH
3
1
要点:用甲醇为溶剂进展溶液聚合以制取适当相对分子质量的聚醋酸乙烯酯溶液。
关键: 选择适宜的反响温度, 掌握转化率, 用甲醇调整分子量以制得适当相对分子质量,且根本不存在不能被醇解的醋酸乙烯酯侧基。
醇解反响:
1
CH CH
2 n
OCOCH

3
CH OH
3

n
CH CH
2
OH
1
要点: 用醇、碱或甲醇钠作催化剂, 在甲醇溶液中醇解。关键: 掌握醇解度在 98 %以上。
1
缩醛化反响(包括分子内和分子间)
1
H C2
H CCH CH
2
OH OH

HCHO
-H O
2
H C2
H CCH CH
2
O O
C H
2
1
要点:用酸作催化剂在甲醛水溶液中反响。关键: 缩醛化程度必需接近 90%。
用纤维用和悬浮聚合分散剂用的聚乙烯醇的差异在于醇解度不同。前者要求醇解度高(98%~99%), (87%~89%), 以使水溶性好。
5、乳液聚合的特点是什么?
以水为介质价廉安全,聚合物的相对分子质量可以很高,但体系的粘度可以很低,故有利于传热、搅拌和物料输送,便于连续操作。
聚合物胶乳可以作为粘合剂、涂料或外表处理剂等直接利用。
乳液聚合体系中根本上消退了自动加速成现象；乳液聚合的聚合速率可以很高，聚合物的相对分子质量也很高。
用于固体聚合物时需要加电解质破乳、水洗和枯燥等工序，过程简单，生产本钱较悬浮聚合高。
产品中的乳化剂难以除净，影响聚合物的电性能。6、乳液聚合动力学的特点是什么?
聚合场所在增溶单体的胶束中。
终止方式为链自由基和初级自由基〔或短链自由基〕的双基终止，可看作单基终止。因此，不存在自动加速现象。
〔3〕无链转移反响，而且是单基终止。因此，X =v
n
1
〔4〕依据动力学方程，增加乳胶粒的数目N ，可同时提高聚合速率和聚合物的平均聚合度。
1
R = k
p p
c(M) N ´103
2N
1
X =n =
n
A
p
k c(M) · N
2r
1
7、简述抱负乳液聚合体系的组分、聚合前体系中的三相和聚合的三个阶段的标志？
答：抱负乳液聚合体系是由难溶于水的单体、介质水、水溶性引发剂和阴离子型乳化剂四局部组成。聚合前体系中有三相：水相、油相和胶束相。
乳液聚合三个阶段的标志：
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，可使溶于水中的单体快速引发，形成单体自由基或短链自由基，并进入增溶单体的胶束中连续进展链增长。未增溶单体的胶束消逝，乳胶粒数目固定〔1014~15〕，聚合转化率从 0 达 15%。
恒速期：聚合反响在乳胶粒中连续进展链增长，乳胶粒中的单体不断消耗， 由单体液滴经水相不断集中而加以补充。单体液滴仍旧起供给单体的仓库的作 用，至单体液滴消逝。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，乳胶粒中单体和聚合物各点一半，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，单体液滴全部消逝，单体液滴中单体全部进入乳胶粒，形成单体聚合物乳胶粒。单体液滴的消逝标志着聚合的其次阶段的完毕和第三阶段的开头，此时再无单体补充，聚合只能消耗单体聚合物乳胶粒中的单体，随聚合反响的进展，单体浓度的降低，聚合速率降低，直至单体耗尽， 聚合完毕，最终形成聚合物乳胶粒。
1