1、 装订钱(答案不得超过此线) 湖南大学课程考试试卷 湖南大学教务处考试中心 姓名:学号:专业班级:课程名称: 高分子化学与涂料 ; 课程编码 试卷编号: A ;考试时间: 120 分钟 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 30 20 30 20 100 实得分 评分: 评卷人 一、 填空题: (每 空 0.5分 ,共 30分 ) 1. 尼龙 66 的分子式是 ,重复单元是 ,单体 是 、 。 2. 某一单体聚合动力学研究结果 RpI0.7,表明终止机理为 ;RpI0.5说明终止机理为 _; RpI1,说明终止机理为 _。 3. 自由基聚合的实施方法主要有 、 、 、_
2、四种,其中有机玻璃板制备通常采用的是 。 4. 自由基聚合规律是转 化 率随时间而 _,延长反应 时间可以提高 _;缩聚反应规律是转 化 率随时间 _,延长反应时间是为了 _ 5. 导致引发剂效率下降的效应有: , 6. 二氧化钛具有较高的涂料遮盖力是因为其 _,透明氧化铁和透明二氧化钛颜料没有遮盖力的原因是 。碳酸钙遮盖不好的原因是 。 7. 涂料由 _、 _、 _、 _四部分组成,环境友好型涂料主要有 _、 _、 _、 _。 8. 聚氨酯树脂是聚氨基甲酸酯树脂的简称,氨酯键的化学结构是 ,聚氨酯树脂中的氨酯键通常是由 化合物和 聚合物反应生成。 9. 无定形 线型 聚合物的 力学 三态 是
3、 、 、 。10. 根据大分子微结构,二元共聚物有 、 、 、 四种类型。 11.从理论上判断一种高分子化合物能否溶解于溶剂中需要比较高分子和溶剂的 _ 、 和 作用。 12. 苯酚和甲醛进行缩聚反应,苯酚的官能度 f=_,甲醛的官能度等于 f=_。 13. 双酚 A 环氧树脂分子结构中含有 _,强度高,而 _又使分子链容易旋转,树脂具有韧性,涂层固化时体积收缩小,涂膜附着力好,但是和芳香环连接的 _在阳光下发生氧化降解,造成涂层粉化、失光。 14. 涂料的防腐蚀机理可分为 、 和 。 15. 聚合物的氧化活性与结构有关, 碳碳双键 、 _和 _上的C-H 键都是弱键,易受到氧的进攻。 16.
4、 高固体分树脂要分子量 和分子量分布 ,树脂 Tg ,树脂中极性官能团含量 ,引进侧链基团,用 稀释,树脂结构为 。 17. 氨基树脂涂料是以 树脂和 作为共同成膜物的一类涂料的简称 ,主要通过氨基树脂中的 和羟基树脂中的羟基反应 固化成膜。 装订钱(答案不得超过此线) 湖南大学课程考试试卷 湖南大学教务处考试中心 二、 选择题: (在下列各题的备选答案中,只有一个答案是正确的。每小题 2分 ,共 20 分 )。 1. 在自由基聚合中,有 3 个速率常数:引发剂分解常数 kd,链增长速率常数 kp,链终止速率常数 kt,一般来讲,三者的大小顺序为:( ) A kd kpkt B kpktkd
5、C kpkd kt D ktkpkd 2. 生产聚乙烯醇的原 料单体是( )。 A 乙烯醇 B 乙醛 C 醋酸乙烯酯 D 乙醇 3. 下列哪种涂料是仅仅依靠溶剂挥发固化成膜的 ( ) A 环氧树脂涂料; B 醇酸树脂涂料; C 过氯乙烯涂料; D 聚乙烯粉末涂料。 4. 线性缩聚反应中,成环反应是副反应,其中最易形成的环状化合物是( ) A 3, 4 元环 B 5, 6 元环 C 7 元环 D 811 元环 5. 由乙二醇 、苯酐 和 豆油 酸合成的缩聚物是: ( ) A 酚醛树脂 B 聚氨酯树脂 C 醇酸树脂 D 涤纶 6. 一对单体共聚时, r1=0.02, r2=50,其共聚行为是( )
6、 A 非 理想共聚 B 交替共聚 C 恒比点共聚 D 理想共聚 7.关于线性缩聚,下列哪个说法不正确( ) A 聚合度随反应时间或反应程度而增加 B 链引发和链增长速率比自由基聚合慢 C 反应可以暂时停留在中等聚合度阶段 D 聚合初期,单体几乎全部缩聚成低聚物 8. 自由基聚合实 施方法中,同时提高分子量和聚合速率的是 ( ) A 乳液聚合 B 悬浮聚合 C 溶液聚合 D 本体聚合 9. 双组份羟基固化 聚氨酯涂料施工时不宜采用下列哪类溶剂: A 苯类溶剂; B 醇类溶剂; C 酯类溶剂; D 酮类溶剂。 10. 苯乙烯阴离子聚合可采用下列哪个做溶剂( ) A 四氢呋喃 B 乙醇 C 乙酸 D
7、 水 三 、简答题 (共 30 分 ) 1. 写 出 以 下单体适于何种机理聚合 并给出理由: CF2=CF2, CH2=CHC6H5,CH2=CHCN, CH2=C(CH3)2, CH2=C(CN)COOR,。 (5 分 ) 2. 室温固化热固性涂料的玻璃化转变温度是如何影响涂膜形成的?热固性涂膜的干燥和交联有什么区别? (5 分 ) 装订钱(答案不得超过此线) 湖南大学课程考试试卷 湖南大学教务处考试中心 3. 环氧丙烯酸酯 UV 光固化涂料、酚醛树脂固化环氧树脂涂料及热塑性丙烯酸酯涂料分别是如何成膜的?( 5 分) 4. 在氨基涂料中,主要采用的氨基树脂是哪两种?氨基树脂含量对涂膜性能起
8、到哪些作用?试通过写出氨基树脂和 其他羟基树脂的反应来说明其成膜机理。为什么叫烤漆呢?其固化温度是?。 (10 分 ) 5. 环氧树脂的固化剂主要有哪几类?试计算 1000g 环氧树脂(环氧当量为500)固化,需要己二胺(纯度 98%)固化剂多少克?( 5 分) 五、 计算题 (每小题 10 分 ,共 20 分 ): 1. 对苯二甲酸 NA mol 和乙二醇 NB mol 反应得到聚酯,试求: 1)、 NA=NB=1 mol ,数均聚合度为 100 时的反应程度 p; 2)、当平衡常数 K=4 时,要生成数均聚合度为 100 的聚酯,体系中的水量; 3) 、若 NA=1.02, NB=1.00
9、,求 p=0.99 时的数据聚合度。所得聚合物端基是什么,具体占多少比例? 装订钱(答案不得超过此线) 湖南大学课程考试试卷 湖南大学教务处考试中心 2. 氯乙烯以 AIBN为引发剂在 50 下进行悬浮聚合,此温度下引发剂半衰期是 t1/2=74h,引发剂浓度为 0.01mol/L,引发剂效率为 f=0.80, kp=12300L/mols,kt=2.1109L/mols, CM=1.3510-3L/mols,氯乙烯单体密度为 0.859g/ml,请计算: 1、反应 5h引发剂残留浓度; 2、初期聚合反应速度; 3、转发率 达到 20%所需时间; 4、初期生成聚合物聚合度; 5、若其他条件不变
10、,引发剂浓度变为 0.04mol/L,初期反应速度、初期聚合度。 装订钱(答案不得超过此线) 湖南大学课程考试试卷 湖南大学教务处考试中心 答 案 一、 填空题 (每空 0.5 分) 1、 H-(CH2)6-NHCO(CH2)4CO , NH-(CH2)6-NHCO(CH2)4CO,己二酸,己二胺 2、单基终止和双基终止并存,双基终止、单基终止 3、本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合,本体聚合 4、 增大,单体转发率,不变,提高聚合度 5、诱导效应,笼蔽效应 6、折光率大,粒径小于可见光波长一半,折光率与树脂相近 7、成膜物质,溶剂,颜料,助剂,光固化涂料,水性涂料,高固体份涂料,粉末涂料
11、 8、 NHCOO ,异氰酸酯,多羟基 9、玻璃态,高弹态、粘流态 10、无规,嵌段,接枝,交替 11、溶解度参数、溶剂化作用,氢键 12、 3, 2 13、苯环,醚键, -H 14、屏蔽,钝化,牺牲阳极的阴极保护 15、烯丙基,叔碳 16、小,窄,低,降低,活性稀释剂,星型或高度支化 17、氨基树脂和羟基树脂, 羟甲基 二、 选择题 (每题 2 分) 1. D 2. C 3. C 4. B 5. C 6. D 7. B 8. A 9. B 10. A 三、 简答题(共 30 分) 1、 ( 5 分) 自由基聚合,四个 F 处于对称位置,电子效应被抵消 1 分 自由基、阳离子、阴离子聚合都可以
12、,大的共轭体系 1 分 自由基,阴离子聚合, -CN 是强吸电子基 1 分 自由基,阳离子聚合,两个甲基给电子基 1 分 自由基,阴离子聚合, -CN, -COOR 是吸电子基 1 分 2、 ( 5 分) 涂料的玻璃化温度对常温固化的涂料成膜影响很大。对于室温固化涂膜而言,若其 Tg 比室温低,则其固化相对容易;当涂膜 Tg 达到室温时,官能团在涂膜中不能自由运动,反应速率急剧下降,直到涂膜 Tg =(Tg+50 ),反应完全停止。 3 分 热固性涂膜干燥意味着用手接触时涂膜不发粘,即涂膜中没有了溶剂;而交联是指涂料中树脂及其反应官能团发生化学反应,靠测定涂膜耐溶剂溶胀程度、盖尔分率、红外光谱
13、等方法来评价。 2 分 3、( 5 分) UV 固化涂料成膜机理:自由基反应 2 分 酚醛固化环氧树脂成膜机理:基团反应,缩合聚合 2 分 热塑性丙烯酸树脂成膜机理:溶剂挥发 1 分 4、( 10 分) 脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂。 2 分 单独的氨基树脂极性高,制成涂料太 硬且脆 ,故涂料工业中氨基树脂通常作为基体树脂(醇酸、聚酯、丙烯酸树脂等)的交联剂,它能提高基体树脂的 硬度、光泽、耐化学性以及烘干速率 ,而基体树脂则克服了氨基树脂的脆性,改善附着力,可作为汽车、家电、仪器仪表及自行车的高装饰防护性面漆涂装。 2 分 装订钱(答案不得超过此线) 湖南大学课程考试试卷 湖南大学教务处考试中
14、心 4 分 它们可经过烘烤形成强韧的具有优异保光保色性能、高硬度、耐盐雾腐蚀性能好的涂层。 1 分 固化温度: 120150C 1 分 5、( 5 分) 有机胺及其加成物,聚酰胺,酸酐等 1 分 四、 计算题( 102) 1.( 10 分) ( 1) ( 2) ( 3) 端基:羧基和羟基 1 分 羟基剩余数: 2( 1-0.99) =0.02 1 分 羧基剩余数: 1.022-20.99=0.06 1 分 端羟基占: 0.02/( 0.02+0.06) =25% 1 分 端羧基占: 0.06/( 0.02+0.06) =75% 1 分 2、( 10 分) ( 2) ( 3) ( 4) Xn=700 装订钱(答案不得超过此线) 湖南大学课程考试试卷 湖南大学教务处考试中心 ( 5) Xn=663/664 1 分