高分子课后习题答案.docx

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说出 10 种你在日常生活中遇到的高分子的名称。
答：涤纶、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PET、蛋白质、核酸、涂料、塑料、合成纤维
写出以下高分子的重复单元的构造式：〔1〕PE；〔2〕PS；〔3〕PVC；
〔4〕POM；〔5〕尼龙；〔6〕涤纶
答：〔1〕PE――聚乙烯 －CH2－CH2－
PS――聚苯乙烯
PVC――聚氯乙烯
POM――聚甲醛 －O－CH2－
尼龙――聚酰胺 －NH(CH2)5CO－ 〔6〕涤纶――聚对苯二甲酸乙二醇酯 P7
8. 写出以下重复单元的聚合物的一般名称，指出构造单元和单体单元。〔手写〕 *****名称 构造单元 单体单元 一样 聚甲基丙烯酸甲 酯 一 样 H3COOC 聚 丙 烯 酸 甲 酯 一 样 一 样H2CHC ―NH(CH2)6NHCO(CH)4CO― H2*****OC 尼龙-66 聚异戊二烯 CH2―NH(CH2)6NH― 无 ―CO(CH)4CO― 一样 一样 CH3C
▲。 〔1〕高分子；〔2〕链节；〔3〕聚合度；〔4〕多分散度；〔5〕网状构造；〔6〕共聚物
答：〔1〕高分子也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其构造必需是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际是或概
念上是由相应的小分子衍生而来的。
〔2〕链节是指构造重复单元，重复组成高分子分子构造的最小构造单元。 〔3〕聚合度是单个聚合物分子所含单体单元的数目。
〔4〕多分散性：除了蛋白质、DNA 等外，高分子化合物的相对分子质量都是不均一的 〔5〕网状构造是交联高分子的分子构造。
〔6〕共聚物：由一种以上单体聚合而成的聚合物。
14、平均相对分子质量为 100 万的超高相对分子质量 PE 的平均聚合度是多少？
1
P＝100×*****/28＝*****
▲21、高分子构造有哪些层次？各层次争论的内容是什么？ 答：高分子构造由 4 个层次组成：
a、一级构造，指单个大分子内与根本构造单元有关的构造，包括构造单元的化学组成、链接方式，构型，支化和交联以及共聚物的
构造
b、二级构造，指假设干链节组成的一段链或整根分子链的排列外形。
c、三级构造在二级的根底上很多这样的大分子聚拢在一起而形成的构造，包括结晶构造，非晶构造，液晶构造和取向构造。
d、四级构造，指高分子在材料中的堆砌方式。
27、试分析线形、支化、交联高分子的构造和性能特点。
线形高分子的分子间没有化学键结合，在受热或受力时可以相互移动，因而线形高分子在适当溶剂中可以溶解，加热时可以熔融，易于加工成形。
交联高分子的分子间通过支链联结起来成为了一个三锥空间网 状大分子，高分子链不能动弹，因而不溶解也不熔融，当交联度不大时只能在溶剂中溶胀。
支化高分子的性质介于线形高分子和交联〔网状〕高分子之间， 取决于支化程度。
第三章 链式聚合反响
以下烯类单体适于何种机理聚合：自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合？并说明理由。
CH2=CHCl CH2=CCl2 CH2=CHCN CH2=C(CN)2 CH2=CHCH3 CH2=C(CH3)2 CH2=CHC6H5 CF2=CF2 CH2=C(CN)COOR CH2=C(CH3)－CH=CH2
解：CH=CHCl 适于自由基聚合，Cl 原子是吸电子基团，也有共轭效应， 但均较弱。
CH2=CCl2 适于自由基聚合和阴离子聚合。Cl 原子是吸电子基团， 也有共轭效应。2 个 Cl 原子的吸电子性足够强。
CF2=CF2 适合自由基聚合， F 原子体积小， 构造对称。CH2=CHC6H5 与 CH2=CH-CH=CH2 可进展自由基聚合、阳离子聚合以及阴离子聚合。由于共轭体系п 电子的简洁极化和流淌。
CH2=CHCN 适合自由基聚合和阴离子聚合。-CN 是吸电子基团， 并有共轭效应。 CH2=C(CN)2 适合阴离子聚合。2 个-CN 是强吸电子基团。
CH2=C(CH3)2 适合阳离子聚合。CH3 为供电子基团，CH3 与双键有超共轭效应。 CH2=C(CN)COOR 适合阴离子聚合，两个吸电子基的吸电子性很强。
CH2=*****R 适合自由基聚合和阴离子聚合。由于是 1，1 二取代基，甲基体积较小，COOR 为吸电子基，甲基为供电子基，均有共轭效应。
推断以下烯类能否进展自由基聚合，并说明理由。
CH2==C(C6H5)2 ClHC==CHCl CH2==C(CH3)C2H5
CH2==C(CH3)COOCH3 CH2==*****3 CH3CH==*****3 CH3CH==CHCH3
解：CH2==C(C6H5)2 不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于取代基空间阻碍大，只能形成二聚体。 ClCH=CHCl 不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于单体构造对称，1，2 二取代基造成较大空间阻碍。
CH2==C(CH3)C2H5 不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于双键电荷密度大不利于自由基的进攻，且易转移生成烯丙基型较
稳定的自由基，难于再与丙烯等加成转变成较活泼的自由基，故得不到高聚
2
物。
CH3CH=CHCH3 不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于位阻大，且易发生单体转移生成烯丙基稳定构造。
CH2==C(CH3)COOCH3 能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于是 1，1 二取代基，甲基体积小，均有共轭效应。
CH2=*****3 能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于OCOCH3 有吸电子诱导效应和供电子共轭效应，但这两种效应都很弱。
CH3CH=*****3 不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物 。由于是 1，2 二取代基，空间阻碍大。
书 P406 答案〔缺分析〕
3．以偶氮二异丁腈为引发剂，写出氯乙烯聚合历程中各基元反响式
3
在自由基聚合反响中，链终止速率常数 kt 大于链增长速率常数
kp，为什么还能生成长链聚合物分子？ 解：由于 Rp?kp?M??M??
2??Rt?2ktM?
虽然链终止常数比链增长常数大，但是[M]比[M ]大 6-9 个数量级，所以 RP Rt 所以还是能生成长链聚合物。
20．单体〔如苯乙烯〕在储存和运输过程中，常需参加阻聚剂。聚合前用何法除去阻聚剂？假设取混有阻聚剂的单体聚合，将会发生什
么后果？
答：单体在聚合反响以前通常要通过蒸馏或萃取先除去阻聚剂， 否则需使用过量引发剂。当体系中存在阻聚剂时，在聚合反响开头以后〔引发剂开头分解〕，并不能马上引发单体聚合，必需在体系中的阻聚剂全部消耗完后，聚合反响才会正常进展，即存在诱导期。
工业上用自由基聚合产生的大品种有哪些？试简述它们常用的聚合方法和聚合条件。
答：PS 聚苯乙烯：以苯，乙烯为原料，ALCL3 ，金属氧化物为
催化剂进展本体聚合制得
4
PE 聚乙烯：用金属茂作催化剂引发聚合
PVC：聚氯乙烯;以电石为原料，与氯化氢反响，经过本体聚合制
得
PMMA:聚甲基丙烯酸甲酯：在单体 MMA 参加引发剂，增塑剂紫
外吸取剂悬浮聚合得到。
简要解释以下名词，并指出它们之间的异同点。
①本体聚合；②悬浮聚合；③乳液聚合；
①溶液聚合；②淤浆聚合；③均相聚合；④沉淀聚合。 答：
〔1〕①本体聚合是不加其他介质，只有单体本身在引发剂热光辐射的作用下进展的聚合；
②悬浮聚合是通过强力搅拌并在分散剂的作用下，把单体分散成很多的小液滴悬浮于水中，由油溶性引发剂引发而进展的聚合反响；
③乳液聚合是在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成乳液状，由水溶性引发剂引发而进展的聚合反响
〔2〕①溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中进展的聚合反响；
②淤浆聚合是催化剂〔引发剂〕和形成的聚合物均不溶于单体和溶剂〔稀释剂〕的聚合反响； ③生成的聚合物溶于单体的聚合叫均相聚合； ④聚合产物不溶于单体的聚合叫沉淀聚合。
有一正在进展聚合反响的苯乙烯聚合体系，请用最直观、便利的试验方法推断该体系是自由基、阳离子还是阴离子聚合类型。
解：有自动加速效应的为自由基聚合。空气中的杂质或水等能终止聚合的为离子聚合。有颜色为阴离子聚合。
▲37 试从单体、引发剂，聚合方法及反响的特点等方面对自由基、阴离子和阳离子聚合反响进展比较。
答：单体 自由基聚合的单体为弱吸电子基的烯类单体，共轭单体；阳离子聚合的单体为推电子取代基的烯类单体，共轭单体，易极
化为负电性的单体；阴离子聚合的单体为吸电子取代基的烯类单体， 共轭单体，易极化为正电性的单体。
引发剂 自由基聚合：过氧化物，偶氮化物，氧化复原体系；阳离子聚合：Lewis 酸，质子酸，阳离子生成物，亲电试剂；阴离子聚合：碱金属，有机金属化合物，碳负离子生成物，亲核试剂。
聚合方法 自由基聚合：本体，溶液，悬浮，乳液；阳离子聚合： 本体，溶液；阴离子聚合：本体，溶液。
反响特点 自由基聚合：慢引发，快增长，速终止；阳离子聚合： 快引发，快增长，易转移，难终止；阴离子聚合：快引发，慢增长， 无终止。聚合反响类型 比较工程 单体 自由基聚合 阳离子聚合 阴离子聚合 带有吸电子取代基的乙带有供电子取代基的乙带有吸电子取代基的乙烯基单体特别是取代基烯基单体，共轭单体及烯基单体， 共轭单体及和双键发生共轭的单体 某些羰基和杂环化合物 某些羰基和杂环化合物 5