高分子化学期末试题AB卷及答案.docx

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高分子化学》课程试题
总分
班级 学号 姓名
得分
一、根本概念〔共 10 分,每题 2 分〕
⒈ 混缩聚
2．聚合物 3. 重复单元 4．阳离子聚合
5．悬浮剂
得分
二、填充题〔将正确的答案填在以下各题的横线处,每空 1 分，总计 20 分〕
⒈ 在自由基聚合体系中,用引发剂引发的引发速率方程式 。
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。
聚氨酯可以看成是由 和 构成的嵌段共聚物。
逐步聚合包括 和 两类。
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 调整，而聚合物的相对分子质量用
掌握。
得分
三、答复以下问题(共 20 分,每题 5 分)
⒈ 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？
⒉ 与低分子化合物相比较，高分子化合物有哪些特点？
⒊ 何谓离子交换树脂？主要有几种类型？如何合成离子交换树脂？
⒋ 请写出工业上制备PA-66 树脂有关的聚合反响方程式〔以苯甲酸作官能团封锁剂〕。
3
得分
四、〔共 4 3 分〕计算题〔依据题目要求，计算以下各题〕
1.〔此题 15 分〕用偶氮二异丁腈〔ABIN〕为引发剂，苯乙烯 60℃进展本体聚合。试计算引发剂引发对聚合物平均聚合度倒数的奉献？计算时承受以下数据和条件：
d
⑴ c(I)＝ mol/L； ⑵ f ＝ ； ⑶ k ＝×10-6 s-1 ；
⑷ k ＝176 L/； ⑸ k ＝×107 L/；
p t
I
⑹ CM＝×10-4 ； ⑺ C ＝；
⑻ 60℃ 时苯乙烯的密度为 g/cm3
解：
2. 〔8 分〕由己二胺与己二酸合成尼龙-66，如尼龙-66 的相对分子质量为 15000，反响程度 P=1,试计算原料比,并写出合成反响方程式。
解：
3.〔此题 14 分〕在高聚物生产中，共聚物组成是一个重要的生产指标。
：氯乙烯 (M1)和醋酸乙烯(M2) 共聚； r1= ，r2= (M1’=) (M2’=86)
3
CH2 CH(M1)
Cl
CH2 CH (M2)
OCOCH3
3
1
假设要求共聚物中氯乙烯单体单元的含量为 72wt %。请： ⑴ (10 分) 画出 x’1~x 曲线。
⑵〔1 分〕为了得到组成根本均一的共聚物，应承受怎样的投料方法？
⑶〔3 分〕从图中得出起始单体投料比 c(M1)0/c(M2)0 = ？。
(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 P 。
C
⒈按 Carothers 方程求凝胶点 PC
⒉按 Flory 统计公式求凝胶点 PC
从醋酸乙烯酯单体到聚乙烯醇，须经哪些反响？写出有关的化学反响方程式。
得分
高分子化学》课程试题答案
一、根本概念〔共 10 分,每题 2 分〕
混缩聚：反响体系中有两种单体a-R-a 和 b-R‘-b， a 和 a 不能反响，b 和 b 不能反响，a 和 b 之间进展反响的的缩聚体系。
聚合物：具有巨大相对分子质量的一类化合物3. 重复单元: 聚合物大分子中以共价键相互连接的、重复消灭的、小而简洁的构造单位。4．阳离子聚合：增长活性中心为带正电荷的阳离子的连锁聚合。
5．悬浮剂：对单体有保护作用，能降低水的外表张力，使水和单体的分散体系 变为比较稳定的分散体系，这种作用称为悬浮作用。具有悬浮作用的物质称为悬浮剂。
二、填充题〔将正确的答案填在以下各题的横线处,每空 1 分，总计 20 分〕
⒈ 自由基聚合体系中,用引发剂引发的引发速率方程式Ri 2 fkd c(I) 。
塑料按其受热行为的不同可分为 热塑性 塑料和 热固性 塑料。
在合成聚合物中 合成纤维 、 塑料 和 合成橡胶 称为三大合成材料。
3
表征聚合物相对分子质量的物理量有 动力学链长 和 平均聚合度 。
按自由基和阴离子聚合的单体有 丙烯腈 、 甲基丙烯酸甲酯 、偏二 氯乙烯 等。
聚氨酯可以看成是由 刚性链段 和 柔性链段 构成的嵌段共聚物。
逐步聚合包括 缩聚 和 逐步加成聚合 两类。
聚合物的相对分子质量方面的特征是 巨大 、 具有多分散性 、 用平均相对分子质量表示 。
氯乙烯自由聚合时，聚合速率用 引发剂用量 调整，而聚合物的相对分子质量用 聚合温度 掌握。
三、答复以下问题(共 20 分,每题 5 分)
⒈ 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？
答：⑴ 阴离子活性增长链中心离子具有一样电荷,一样电荷的排斥作用,不像自由基聚合那样可以双基终止。
⑵ 阴离子聚合中,阴离子活性增长链的反离子常为金属阳离子 ,中心离子为碳负离子二者之间离解度大,不能发生中心离子和反离子的结合反响。
⑶ 阴离子活性增长链也不简洁发生向单体转移反响。由于,这种转移反响需脱除H(-)需要较高的能量,而阴离子聚合往往是在低温(0℃以下)进展。⒉ 与低分子化合物相比较，高分子化合物有哪些特点？
答：⑴ 相对分子质量方面的特征
① 相对分子质量巨大•聚合物的相对分子质量一般为104～106；
② 相对分子质量具有多分散性；
③ 相对分子质量用平均相对分子质量表示。
⑵ 构造方面的特征聚合物存在着多重构造,即所谓一次构造、二次构造和三次构造。
⑶ 聚拢态特征
聚合物没有气态，只有固态和液态。⒊ 何谓离子交换树脂？主要有几种类型？ 如何合成离子交换树脂？
3
答：离子交换树脂是指具有反响性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反响性基团实现离子交换反响的一种高分子试剂。
其有强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型四种类型；
合成离子交换树脂首先用苯乙烯和少量对二烯基苯承受悬浮共聚合,合成轻度交联的体型无规聚苯乙烯(母体),再利用聚合物的化学反响制备强酸型或强碱型离子交换树脂。
⒋ 请写出工业上制备 PA-66 树脂有关的聚合反响方程式〔以苯甲酸作官能团封锁剂〕。
H2N(CH2)10NH2 + HOOC(CH2)8COOH H3N (CH2)10 NH3 OOC(CH2)8COO
n H3N (CH2)10 NH3 OOC(CH2)8COO H H O O
H [ N(CH2) 10 N C (CH2) 8 C ] nOH
H H O O
H [ N(CH2) 10 N C (CH2) 8 C ] nOH + COOH O H H O O
2
C [ N(CH2) 10 N C (CH2) 8 C ]nOH + H O
四、〔共 4 3 分〕计算题〔依据题目要求，计算以下各题〕
1.〔此题 15 分〕用偶氮二异丁腈〔ABIN〕为引发剂，苯乙烯 60℃进展本体聚合。试计算引发剂引发对聚合物平均聚合度倒数的奉献？计算时承受以下数据和条 件：
d
⑴ c(I)＝ mol/L； ⑵ f ＝ ； ⑶ k ＝×10-6 s-1 ；
p t
⑷ k ＝176 L/； ⑸ k ＝×107 L/；
I
⑹ CM＝×10-4 ； ⑺ C ＝；
⑻ 60℃ 时苯乙烯的密度为 g/cm3
解：
1 = 1
X k ¢n
n
C + C
M I
k ¢ = 2
c(I)
c(M)〔2 分〕
〔1 分〕

c(M) =
 ´103
104

= 〔2 分〕
6
1 2( f1k
k )1/ 2 c(I)1/ 2
(×(2I).0×100.-065×´×4107 × )1/ 2
=
C = ´10d-4 t
-3 C
-=4
´1-4-=- ´10-4〔2 分〕 -3
n p
M = ´10 =+ 5c(´M10) + ´410 = 1=.3726´%10-3= ×10
2n X 2k c(M) ××´-3
10
〔8 分〕由己二胺与己二酸合成尼龙-66，如尼龙-66 的相对分子质量为 15000， 反响程度 P=1,试计算原料比,并写出合成反响方程式。
解：
设：二元酸过量，并且己二胺单体的摩尔数为 n，己二酸单体的摩尔数为 n+1
(n+1)HOOC(CH2)4COOH + nH2N(CH2)6NH2
HOOC(CH2)4CO [ HN(CH2)6NH CO(CH2)4CO ]nOH+2nH2O
〔2 分〕有关的聚合反响方程式为〔2 分〕：
因此，原料比〔己二胺：己二酸〕= n ：〔n+1〕= 66：67〔摩尔比〕
〔2 分〕
〔此题 14 分〕在高聚物生产中，共聚物组成是一个重要的生产指标。〔2 分〕
M - 端基的相对分子质量 15000 -146
n = n = = 66
：
M
0
CH2 CH(M1)
Cl
226
CH2 CH (M2)
OCOCH3
10
共聚；r1= ，r2= (M1’=) (M2’=86) 假设要求共聚物中氯乙烯单体单元的含量为 72wt %。
问：⑴ (10 分) 画出 x’1~x1 曲线。
⑵〔1 分〕 为了得到组成根本均一的共聚物，应承受怎样的投料方法？
10
c( M
⑶〔3 分〕从图中得出起始单体投料比 c( M 1
2
)
0 = ？。
)
0
10
解：⑴
计算结果〔8 分〕
x
0










0










1
x ”
1
〔1 分〕
⑵ 连续补加活泼单体氯乙烯，使原料组成根本不变。
10
⑶ 所需的共聚物的组成为
x¢ =

72 / =
10
〔2 分〕
1 72 / + 28 / 86
10
图中对应的起始原料组成是：
c(M )
1 0
c(M )
2 0

=
〔1 分〕

10
10
x¢
1
1









0

1
x1
0 x1 1
x’1~x1 曲线〔2 分〕
10
(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
(2 分)
C
Carothers 方程和Flory 统计公式计算凝胶点 P 。解⒈ 按 Carothers 方程求凝胶点 PC
10
(2 分)
2 ´ 2 + 4 ´1
f = =
P = 2 = 2 =

10
2 +1
⒉ 按 Flory 统计公式求凝胶点 PC
1 1
C f
10
P = = =
(2 分)
10
无
Cn f( f+ -n1)f1/ 2 (4 -1)1/ 2 n f
10
A r = A A C
C C = 1 r =
C C = 1
10
fA n f
B B
n f + n f
C C A A
10
从醋酸乙烯酯单体到聚乙烯醇，须经哪些反响？每一反响的要点和关键是什
10
么？写出有关的化学反响方程式。答：须经自由基聚合反响和醇解反响。各步反响要点和关键如下：
① 自由基溶液聚合反响〔4 分〕
10
nCH CH
2
 +
CH3OH
[ CH
2
CH ]n
10
OCOCH
3
OCOCH
3
10
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，用甲醇调整聚醋酸乙烯酯的相对分 子质量以制得适当相对分子质量，且没有不能被醇解消退的支链的聚醋酸乙烯酯。
② 醇解反响〔3 分〕
10
[ CH CH ]
CH CH ] + nCH COOCH
10
nCH3OH OH
[
2 n
OCOCH
3
2 n 3 3
OH
10
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。
《高分子化学》课程试题
班级 学号 姓名

一、名词解释〔共 10 分，每题 2 分〕
⒈ 聚合物的无规降解
⒉ 体型缩聚反响
10
⒊ 乳化剂
⒋ 反响程度
⒌ 动力学链长
得分
二、填空题〔将正确的答案填在以下各题的横线处〕( 每空 1 分，总计 24
分)
⒈ 自由聚合的特征 、 和 等。
⒉ 自由基共聚合的意义是 、 。
⒊ 表 征 乳 化 剂 性 能 的 指 标 是 、和 。
⒋ 阴 离 子 聚 合 的 引 发 体 系 有 、和 。
⒌ 某 些 聚 合 物 按 大 分 子 主 链 中 含 的 特 征 基 团 可 命 名
10