高分子化学复习题.docx

该【高分子化学复习题 】是由【PIKAQIU】上传分享，文档一共【8】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【高分子化学复习题 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。一、名词解释
凝胶化现象：是指交联型逐步聚合反响过程中，随着聚合反响的进展，体系黏度突然增大，失去流淌性，反响及搅拌所产生的气泡无法从体系中逸出，可看到凝胶或不溶性聚合物明显生成的试验现象。33
多分散性：聚合物是很多单个聚合物分子所组成，即便是化学组成一样的同一种聚合物， 其中所含聚合物分子的聚合度也可能不尽一样，很多状况下，聚合物实际上是由各种聚 合度不同的聚合物分子所组成的混合物，这种同种聚合物分子大小不一的特征称为聚合 物的多分散性。11
弹态时的温度。
玻璃化温度：指高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度，指无定型聚合物〔包括结晶型聚合物中的非结晶局部〕由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度，是无定型聚合 物大分子链段自由运动的最低温度，通常用 Tg 表示。非晶态高分子由玻璃态转变为高
自由基聚合：自由基聚合为用自由基引发，使链增长〔链生长〕自由基不断增长的聚合
反响。
胶束成核：自由基从水相进入增溶胶束引发单体聚合，生成乳胶粒。94
加聚：烯类单体间加成聚合生成高分子化合物的反响，叫做加聚反响。
缩聚反响：聚合物分子通过缩合反响生成的称为缩合聚合反响，简称缩聚反响。4
接枝共聚物：聚合物主链只由某一种构造单元组成，而支链由其他单元组成。5
竞聚率：是指单体均聚和共聚链增长反响速率常数之比。 135
均相成核：溶解在水中的单体在水相中进展聚合生成短链自由基，它从水中沉淀出来并通过吸附水中的乳化剂分子而稳定，随后再接纳由单体液滴集中而来的单体而形成乳胶粒。94
定向聚合：单体经过定向配位、络合活化、插入增长等形成立体规整聚合物的过程。
开环聚合：是指环状单体σ-键断裂而后开环、形成的线性聚合物的过程。191
共聚合：在链式聚合中，由两种或两种以上单体共同参与的聚合反响称为共聚合。124
化学计量聚合：阴离子的活性聚合由于其聚合度可由单体和引发剂的浓度定量确定，因此成为化学计量聚合。
嵌段共聚物： 两种或两种以上重复构造单元在聚合物分子主链上分别成段消灭的共聚物，称为嵌段共聚物。5
种子乳液聚合：种子聚合是指在乳液聚合体系中参加肯定量上次聚合所得到的乳液，为
了保持胶乳的稳定性，还须另加一些乳化剂。种子聚合的目的是为了增大M/P 乳胶粒子
的粒径。
聚合度：单个聚合物分子中所含单体单元的数目成为该聚合物分子的聚合度。3
官能度：缩合反响中，一分子中能参与反响的官能团数称作官能度。
离子对：指的是带有相反电荷的两个离子依靠库仑引力结合成的一对离子。
凝胶点：消灭凝胶化现象的反响程度叫做凝胶点，以pc表示。33
无规预聚物：预聚物中未反响的功能基在分子链上呈无规分布，经加热可进一步交联的聚合物。
阻聚：自由基向某些物质转移后，形成稳定的自由基，不能再引发单体聚合，只能与其它自由基双基终止；导致聚合过程停顿。结果体系中初期无聚合物形成，消灭了所谓的“诱导期”，这种现象称为阻聚。81
二、填空题〔共 20 分,每空 1 分〕
按单体-聚合物构造，聚合反响可分为 缩聚 、 加聚 、 开环加聚 三大类；而按聚合机理，则另分成为 逐步聚合反响 和 连锁聚合反响 两大类。
聚合物可以处于 非晶态 、 局部 结晶和 晶态 。非晶态聚合物又可以分为 玻璃态 、 高弹态 、 粘流态 三种力学态。
二元共聚物有 交替 共聚物， 无规 共聚物， 嵌段 共聚物， 接枝 共聚物。
分子量掌握是 线形 缩聚的关键，凝胶点的掌握是 体形 缩聚的关键。
实施逐步聚合有 熔融 聚合， 溶液 聚合， 界面 缩聚， 固相 缩聚等四种方法。
加聚是加成聚合的简称，一般属于连锁聚合机理，包括 自由基聚合 、 阴离子聚合 、阳离子聚合 、 配位聚合 等。
按共聚物构造，共聚合可以分成 无规 共聚，交替 共聚，嵌段 共聚， 接枝 共聚等几类。
引发剂的选择原则是依据聚合实施方法选择 引发剂类型 、 依据聚合温度选择分解活化能适当 的引发剂、依据聚合周期选择 半衰期适当 的引发剂。
乳液聚合影响因素有单体、 引发剂 和 乳化剂 、其他助剂的 种类 和用量等配方问题；以及 温度 、搅拌强度、 加料方式 、停留时间分布〔连续法〕等操作条件。
嵌段共聚物的性能与链段 种类 、 长度 、 数量 有关。
引发剂 是影响立构规整程度的关键因素，溶剂和温度则是关心因素
环的稳定性与 环的大小 、环中 杂原子 、 取代基 三因素有关。
传统乳液聚合配方由非水溶性单体、 水溶性引发剂、 水溶性乳化剂 、水四组分构成，形成胶束、单体液滴、水三相。
三、简答题〔共 42 分，每题 7 分〕
举例说明和区分线形构造和体形构造、热塑性聚合物和热固性聚合物、非晶态聚合物和结晶聚合物。
答：
什么是凝胶效应和沉淀效应？举例说明。
答：对于单体、聚合物、溶剂互溶的均相体系，当反响进入中期后，体系粘度加大，阻碍大分子链自由基的集中，导致链终止反响速率常数随粘度增大而快速下降，而粘度变化对单体 集中并不影响，链增长反响速率常数根本不变，由此表现出粘度增加的净结果为聚合速率加 速，这一现象称为凝胶效应。例如，甲基炳烯酸甲脂在苯中聚合，当单体浓度大于60%后， 消灭自动加速现象。
当反响体系为互不相溶的非均相体系时，整个聚合反响在异相中进展，放心形成的聚合物在 一开头就从体系中沉析出来，链自由基包裹在长链形成的无规线团内，难以终止，从而使聚 合加快，这种效应称为沉淀效应。例如，氯乙烯的聚合，聚合物不溶于单体，在很低转化率下就产生自动加速。
什么叫玻璃化温度？橡胶和塑料的玻璃化温度有何区分？聚合物的熔点有什么特征？ 答：
自由基聚合时，单体转化率与聚合物相对分子质量随时间的变化有何特征？与聚合机理有何关系？
答：
举例说明自由基聚合时取代基的位阻效应、共轭效应、电负性、氢键和溶剂化对单体聚合热的影响。
答：
自由基聚合常用的引发方式有几种？举例说明其特点。
答：自由基聚合最常用的引发方式是引发剂引发。引发剂可分为热分解型和氧化复原型两大 类。热分解型引发剂主要有两大类，偶氮类和过氧化物类。偶氮类如偶氮二异丁腈，45-65℃ 下使用，引发时产生氮气，只生成一种自由基，性质稳定。过氧化物类，如过氧化二苯甲酰， 分解有副反响存在，性质不稳定。 其它应用相对多的引发方式包括热引发、光引发、辐射引发。
增加溶剂极性对以下各项有影响？
活性种的状态
聚合物的立体规整性
阴离子聚合的 kp-、kp±；
用萘钠引发聚合的产物的单分散性；
〔5〕n-C H Li 引发聚合的产物的单分散性
4 9
答：溶剂极性增加：
活性中心的离子对平衡向自由离子方向移动。
不利于聚合物的立体规整性。
对极性溶剂，平衡向自由离子方向移动，可使、m Pk 上升，- Pk 根本不变。
萘钠只溶于极性溶剂，因此影响不大。
使正丁基锂间的缔合解缔，利于同步引发，产物单分散性变窄。
比较逐步聚合、自由基聚合、阴离子聚合的
转化率和时间的关系；
答：逐步聚合：单体转化率在反响开头后的短时间内就到达很高，随后，随时间延长，转化
率增加极其缓慢。
自由基聚合：典型的转化率(C%)与时间(t)曲线为 S 形，反响初期转化率与t 可呈线
性关系，中期可能消灭自动加速现象，后期转化率随时间延长增加缓慢。
阴离子聚合：常常可实现活性聚合。转化率与时间有如下关系：ln[1/(1-C%)]=k 。
t
聚合物相对分子质量与时间的关系。
逐步聚合：相对分子质量随时间延长而增大，高分子量聚合物需数小时的长时间才能
答：
生成。
自由基聚合：高分子量的聚合物瞬间生成，在反响任一时刻形成的大分子的相对分子质量相
差无几。有自动加速现象时，相对分子质量增大。
阴离子聚合(活性)：聚合物相对分子质量随时间增加而增加。
为什么要对共聚物的组成进展掌握？在工业上有哪几种掌握方法？它们各针对什么样的聚合反响，试各举一实例说明。
答：聚合物的性质由聚合物的构造打算，而聚合物的构造由聚合物的组成打算，所以要想得到我们需求的性质的聚合，就必需对聚合物的组成进展掌握。1 掌握转化率；2 补加活泼单体法；3 恒比点一次投料法。
在乙酸乙烯酯进展自由基聚合时，假设参加少量的苯乙烯会消灭什么现象?为什么?〔用反响式说明之〕。
答：参加少量的苯乙烯，MMA 的聚合几乎终止，由于苯乙烯可以看做是MMA 的阻聚剂。
苯乙烯的相对活性 1/r1=k12/ k11，醋酸乙烯酯的相对活性 1/r2=k21/ k22，苯乙烯的
相对活性远远大于醋酸乙烯酯的，说明苯乙烯的自由基共聚和的活性比较大，而醋酸乙烯酯
，会影响醋酸乙烯酯的均聚的聚合速率，使其降低，反响产物会削减，。
分别表达进展阴离子，阳离子聚合时，掌握聚合反响速度和聚合物分子量的主要方法。答：进展离子聚合时，一般多承受转变聚合反响温度或转变溶剂极性的方法来掌握聚合反响 速度。
阴离子聚合一般为无终止聚合，所以通过引发剂的用量可调整聚合物的分子量。有时也通过参加链转移剂〔例如甲苯〕调整聚合物的分子量。
阳离子聚合极易发生链转移反响。链转移反响是影响聚合物分子量的主要因素，而聚合反响温度对链转移反响的影响很大。所以一般通过掌握聚合反响温度来掌握聚合物的分子量，也可参加链转移剂来进展调整。
使用 Ziegler-Natta 催化剂时须留意什么问题，聚合体系、单体、溶剂等应承受何种保证措施？聚合完毕后用什么方法除去剩余
答：
丙烯进展自由基聚合、离子聚合及配位阴离子聚合时能否形成高分子聚合物？为什么？ 怎样分别和鉴定所得聚合物为全同聚丙烯？
答：
简述引发剂的种类，并举例。
答：常用的引发剂有：偶氮双腈化合物、有机过氧化合物、无机盐过氧化合物和氧化-复原引发体系等。
、偶氮双腈类引发剂解反响几乎全部为一级反响，只形成一种自由基,无诱导分解；分解时有N2 逸出。常用的有：偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈
、有机过氧类引发剂。常用的有：过氧化二苯甲酰、H2O2、二烷基过氧化物〔R-O-O-R〕、有机过氧化氢〔RO-OH〕BPO 按两步分解。第一步均裂成苯甲酸基自由基，有单体存在时， 即引发聚合；无单体存在时，进一步分解成苯基自由基，并放出CO2。
、无机过氧类引发剂。代表物：无机过硫酸盐，如过硫酸钾K2S2O8 和〔NH4〕2S2O8，这类引发剂分解产物硫酸根自由基既是离子，又是自由基。
、氧化-复原引发体系。特点：活化能较低〔约 40~60kJ/mo〕，可在较低温度〔0～50 ℃〕 下引发聚合，具有较快的聚合速率。多用于乳液聚合。分为水溶性氧化-复原引发体系和油 溶性氧化-复原引发体系。
使用 Ziegler-Natta 催化剂时须留意什么问题，聚合体系、单体、溶剂等应承受何种保证措施？聚合完毕后用什么方法除去剩余催化剂？
答：①Ziegler-Natta 催化剂的主催化剂是路易斯酸，为常用的阳离子聚合引发剂；共催化剂是路易斯碱，为常用的阴离子聚合引发剂，活性中心易与水、空气中的氧、二氧化碳等反响失去活性。
②反响体系应用惰性气体保护，除去空气；水分，单体、溶剂在反响前应精制、净化。溶剂多用烃类化合物。
③一般高效催化剂由于用量少，可不脱除。如有需要，可参加水、醇、螯合剂来脱除。
合成分子量窄分布聚合物的聚合反响条件有哪些？ 答：〔1〕在聚合过程中不发生链转移和链终止；
与链增长速度相比，链引发速度相对较快，链增长几乎同时开头；
搅拌良好，反响物的反响时机均等；
解聚可以无视。
什么是自动加速现象？产生的缘由是什么？对聚合反响及聚合物会产生什么影响？
答：①当自由基聚合进入中期后，随转化率增加，聚合速率自动加快，这一现象称为自动加速现象。
②这是由于凝胶效应和沉淀效应使链自由基的终止速率受到抑制，而链增长速率变化不大，从而是聚合速率加快。
③自动加速现象可提高聚合反响速率，但掌握不好，会消灭爆聚使聚合失败。自动加速现象使聚合物分子量分布变宽。
聚合物化学反响有哪些特征？与低分子化学反响有什么区分？
答：与低分子化合物相比，由于聚合物分子量高，构造和分子量有多分散性，因此聚合物在进展化学反响时有以下几方面特征：
如反响前后聚合物的聚合度不变，由于原料的原由官能团往往和产物在同一分子链中，也就是说，分子链中官能团很难完全转化，此类反响需以构造单元作为化学反响的计算单元。
如反响前后的聚合物的聚合度发生变化，则状况更为简单。这种状况常发生在原料聚合物主链中有弱键，易受化学试剂进攻的部位，由此导致裂解或交联。
与低分子反响不同，聚合物化学反响的速度还受到大分子在反响体系中的形态和参与反响的相邻基团等的影响。
对均相的聚合物化学反响，反响常为集中掌握，溶剂起着重要的作用。对非均相反响则状况更为简单。
用氢氧离子或烷氧基负离子引发环氧化物的聚合反响常在醇的存在下进展，为什么？醇是如何影响分子量的？
答：
五、计算题
求以下混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。
a、组分A：质量 = 10g，分子量 = 30 000； b、组分B：质量 = 5g，分子量 = 70 000； c、组分C：质量 = 1g，分子量 = 100 000
等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸%，p=或时聚酯的聚合度多少？
用过氧化二苯甲酰作引发剂，苯乙烯在60℃下进展本体聚合，试计算链引发、向引发剂转移、向单体转移三局部在聚合度倒数中所占的百分比。对聚合有何影响？
计算时用以下数据：[I]= mol L-1，f =；kd= 10-6s-1，kp=176 L (mol s)-1，
kt= 107 L (mol s)-1， (60℃)= g mL-1，CI=；CM= 10-4。
聚氯乙烯的分子量为什么与引发剂溶度无关而尽打算于聚合温度？试求 40 ℃,50℃, 55℃，60 摄氏度下聚氯乙烯的平均聚合度。
比较苯乙烯在 60℃下本体聚合和乳液聚合的速率和聚合度。乳胶粒数= 1015ml-1， [M]= L-1， = 1012 个(ml s)-1。两体系的速率常数一样：k =176L(mol s)-1,
p
k = 107L(mol s)-1。
t
尼龙 1010 是依据 1010 盐中过量的癸二酸来掌握分子量，假设要求分子量为 20250，问1010 盐的酸值应当是多少？〔以mg KOH/g 计〕
计算苯乙烯乳液聚合速率和聚合度。：60℃时，kp=176 L(mol s)-1，[M]= L-1，
N= 1014/ml， = 1012(mol s)-1