高分子化學試題與答案VIP

1、精品文檔“壓路強”高分子化學課程高分子化學課程試題答案2a一、基本概念題（共10分，每題2分）1.離子交換樹脂離子交換樹脂是指具有反應性基團的輕度交聯(lián)的體型無規(guī)聚合物，利用其反應性基團實現(xiàn)離子交換反應的一種高分子試劑。2.界面縮聚反應將兩種單體分別溶于兩種互不相溶的溶劑中，形成兩種單體溶液，在兩種溶液的界面處進行縮聚反應，并很快形成聚合物的這種縮聚稱為界面縮聚。3 .陰離子聚合增長活性中心是帶負電荷的陰離子的連鎖聚合，謂之。4 .平均聚合度平均一個大分子鏈上所具有的結構單元數(shù)目，謂之。5 .阻聚劑某些物質(zhì)能與初級自由基和鏈自由基作用生成非自由基物質(zhì)，或生成不能再引發(fā)單體的低活性自由基，使聚合速

2、率為0,這種作用稱為阻聚作用。具有阻聚作用的物質(zhì)，稱為阻聚劑。、填空題（共20分每空1分）1連鎖聚合包括自由基聚合、陽離子聚合、陰離子聚合和配位陰離子聚合°2連鎖聚合的全過程一般有鏈引發(fā)反應、鏈增長反應、鏈終止反應和鏈轉(zhuǎn)移反應等幾個基元反應。3環(huán)狀類單體主要有環(huán)醍類、環(huán)酰胺類、環(huán)酯類和環(huán)烯3等幾類。4控制共聚物組成的方法有調(diào)節(jié)起始單體配比的一次投料法連續(xù)補加活性單體和連續(xù)補加混合單體等方法5 ,聚合物的化學反應按反應前后聚合度的變化情況可分為聚合度基本不變的化學反應、聚合度變大的化學反應和聚合度變小的化學反應。6 .縮聚物按大分子形態(tài)可分為線型縮聚物和體型縮聚物兩類。三、簡答題(共2

3、0分，每小題5分)1.乳液聚合動力學的特點是什么？(1)聚合場所在增溶單體的膠束中。終止方式為鏈自由基和初級自由基(或短鏈自由基)的雙基終止，可看作單基終止。因此，不存在自動加速現(xiàn)象。無鏈轉(zhuǎn)移反應，而且是單基終止。因此，Xn根據(jù)動力學方程，增加乳膠粒的數(shù)目N，可同時提高聚合速率和聚合物的kpC(M)?N平均聚合度。Xn2-N103RPkpC(M)-2Na2,乙烯進行自由基聚合時，為什么需在高溫(130(：-280(：)高壓(1501/2250MPa)的苛刻條件下進行？乙烯是烯類單體中結構最簡單的單體，它沒有取代基，結構對稱，偶極矩為0,不易誘導極化，聚合反應的活化能很高，不易發(fā)生聚合反應；提高

4、反應溫度可以增加單體分子的活性，以達到所需要的活化能，有利于反應的進行。乙烯在常溫、常壓下為氣體，且不易被壓縮液化，在高壓250MPa下，乙烯被壓縮使其密度近似液態(tài)煌的密度，增加分子間的碰撞機會，有利于反應的進行。純乙烯在300C以下是穩(wěn)定的，溫度高于300C,乙烯將發(fā)生爆炸性分解，分解為C、比和CH4等。鑒于以上原因，乙烯進行自由基聚合時須在高溫、高壓的苛刻條件下進行3 .甲基丙烯酸甲酯自由基聚合時鏈終止方式如何？并寫出甲基丙烯酸甲酯自由基聚合時歧化終止反應方程式。甲基丙烯酸甲酯，由于空間位阻較大，以歧化終止為主隨聚合溫度的升高，歧化終止的比例增加。甲基丙烯酸甲酯自由基聚合時，歧化終止反應為

5、CCH2 R COOCH3CH3 RCACH +COOCHCH3RCH - C-H +CH2C CH2 -R COOCHsCHgH HCICH -gH HCIO巧H 分子內(nèi)脫HC；HCICH3RCH尹+COOCH3CH3C=CHRCOOCH34 .何謂側鏈斷裂？與聚合物結構有何關系？寫出PVC樹脂側鏈斷裂有關化學反應方程式。聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯加熱時易著色，起初變黃，然后變棕，最后變?yōu)榘底鼗蚝谏瑫r有氯化氫放出。這一過程稱為側鏈斷裂。側鏈斷裂是鏈鎖反應，連續(xù)脫氯化氫的結果使分子鏈形成大n鍵PVC樹脂側鏈斷裂有關化學反應方程式：CH=CHCH=CH-CH=CH-CH JH-HCI并-H Cl

6、YHHCHClC1 H .CH -CHC1 HCH-CHCH bCH分子間脫HCI四、計算題（40分）1.（15分）以過氧化二苯甲酰（BPO）作引發(fā)劑，60c研究苯乙烯在苯中的聚合。已知：苯乙烯溶液濃度為1.0mol/L,過氧化物的濃度為0.01mol/L,引發(fā)和聚合的初速分別為4.0X10"mol/L.st和1.5x10-7mol/L.s。Cm=8.0x105;Ci=3.2x10-4;Cs=2.3x10-6;60c苯乙烯的密度為0.887g./mL;60c苯的密度為0.839g./mL;計算：（2分）fkdoR=2fkdC（l）-11Ri4.0210.9-1fkd9O（210s20

7、.01（2）（13分）聚苯乙烯（PS）的平均聚合度XnUCmC他8sC（S）（2分）（2分）R 1.5 107A 4.0210113750（2 分）k2 （1 分）104c（M +妙=1）839（1分）c（S）=887839（10© 04/0.887） X0.83978=9.49（4分）Xnkc（M）sc（m）9.49（2分）1 3.21040.012.3106，二E8010（1分）15651.33108.0103.2102.18102.3810Xn41962.有一定相對分子質(zhì)量的聚酰胺（共12分）工業(yè)上為了合成具-1010,一般先將癸二胺（Mi=172）和癸二酸（M2=202）制備

8、成“1010鹽”，然后再進行縮聚?，F(xiàn)已知該“1010鹽”為中性,因此另加1.0%（以單體總數(shù)計）mol的苯甲酸（M=122）作為官能團封鎖劑控制聚酰胺-1010的相對分子質(zhì)量，若反應程度P=0.998,請：（6分）寫出合成聚酰胺010有關的聚合反應方程式。3（6分）計算該聚酰胺010的數(shù)均相對分子質(zhì)量Mno解：1.寫出合成聚酰胺-1010有關的聚合反應方程式。制備1010鹽”H2N(CH2)10NH2+HOOC(CH2)sCOOH-(2分)HsN出(CH2“o廿NH3nOoC(CH2)sCOO1010鹽”為中性，意味著卜NH2=COOH），則加入單官能團化合物苯甲酸做相對分子質(zhì)量穩(wěn)定劑，控制尼

9、龍1010的相對分子質(zhì)量：0O(2分)nHqN/CHo)inKIHq-jHOON(CH2)10NCJCH2)8_chnOHHH；OHN(CH2)1ON-._(CH2)8_cfnOH+©ACOOHOHHOOC十N(CH2)10N_C一(CH2)8Ci-OH+H2O2,計算該聚酰胺1010的數(shù)均相對分子質(zhì)量X,1 r 2rP1 rX n 1 r 2rPNaM2Nm% 0.980（1分）（1分）1 0.9801 n 980 2 n arg n par83(2分)MnXnM端基相對分子質(zhì)量8316912214149（2分）3. （8分）苯乙烯（Mi）與丁二烯（M2），在5c下進行自由基共聚合

10、。已知：Mi、M2均聚鏈增長速率常數(shù)分別為49.0和25.1L/mol.S;M1與M2共聚、M2與M1共聚鏈增長速率常數(shù)分別為76.6和18.2L/mol.s;起始投料比mi：m2=1：8（質(zhì)量比）。請：計算聚合初期共聚物組成X*i=?解:492 = 0 6476.6（2分）k22卜21=1.3818.2（2分）1/104Xi=0.061（1分）i/i04+8/54Xi =（3分）riXi+XiX20.64X0.0612+0.061X0.9392222=0.044nX-2+2X1X2+r2x；0.64X0.0612+2X0.061X0.939+1.38X0.93924. （5分）欲使環(huán)氧樹脂（

11、環(huán)氧值為0.2）,用官能團等摩爾的乙二胺固化，用Carothers方程和Flory統(tǒng)計公式分別計算凝膠點Pc。（1）（3分）用Carothers方程計算凝膠點Pc:Pc0.75（1分）f汀30分）2分）用Flory統(tǒng)計公式計算凝膠點Pc:pc-0.577（1分）（fd）（41）六、寫出鏈引發(fā)反應方程式（共1。分，每錯一個方程式扣1分）將下列單體和引發(fā)劑進行匹配（按單體逐個寫出），寫出可能發(fā)生的鏈引發(fā)反應方程式并指出聚合反應類型（自由基聚合？陽離子聚合？陰離子聚合？）。1 .單體CH2=CH-C6H52 .引發(fā)劑BPONa+I（3）BF3+H2O（4）C4H9U有關引發(fā)反應如下：CH2=CH-C6H5既可以進行陽離子聚合、陰離子聚合又可以進行自由基聚合:BPO分解反應方程式：'_C-0-0-_一2<0AkO+