南昌航空大学2006年高分子化学试卷答案.doc

1、1高分子化学课程试题答案一、基本概念题（共 15 分,每题 3 分）1、 笼蔽效应引发剂分解产生的初级自由基，处于周围分子（如溶剂分子）的包围，像处在笼子中一样，形成稳定分子，使引发剂效率降低。这一现象称之为笼蔽效应。 缩聚反应含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应, 缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应。 乳化作用某些物质能降低水的表面张力，能形成胶束，胶束中能增溶单体，对单体液滴有保护作用，能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液，这种作用称之为乳化作用。 动力学链长一个活性中心，从引发开始到真正终止为止，所消耗的单体数目。 引发剂半衰期引发剂浓度分解至

2、起始浓度的一半所需的时间。二、填空题（共 20 分,每空 1 分） 自由基聚合的方法有 本体聚合 、 悬浮聚合、 溶液聚合 和 乳液聚合 。 逐步聚合的方法有 熔融缩聚、 溶液缩聚和界面缩聚等 。3.影响线型聚合物聚合度的主要原因有：反应程度、平衡常数和 官能团数比 。 聚合反应按反应机理可分为 连锁聚合 、 逐步聚合 、 开环聚合 2和 聚合物的化学反应 。 聚合物按大分子主链的化学组成可分碳链聚合物、 杂链聚合物 、 元素有机聚合物 。6. 聚合物热降解的高分子反应有 解聚 、 无规断链 、 基团脱除 。三、简答题（共 20 分每题 5 分） 乳液聚合的特点是什么? 以水为介质价廉安全,乳

3、液聚合中聚合物的相对分子质量可以很高,但体系的粘度可以很低,故有利于传热,搅拌和物料输送,便于连续操作。 聚合物胶乳可以作为粘合剂、涂料或表面处理剂等直接利用。 用于固体聚合物时需要加电解质破乳、水洗和干燥等工序，工艺过程较复杂，生产成本较悬浮聚合高。 乳液聚合体系中基本上消除了自动加速成现象；乳液聚合的聚合速率可以很高，聚合物的相对分子质量也很高。 产品中的乳化剂难以除净，影响聚合物的电性能。2、下列单体适合何种机理聚合？并写出有关聚合反应简式。H2N(C2)6NH2OC(H2)8COH CH3CH2 OOCH32 CH2 O 3 Al l与3 苯乙烯可进行自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合

4、，聚合反应简式： n CH2=CH2 n 醋酸乙烯可进行自由基聚合，聚合反应简式： OCH32 nOCH32 n 双酚 A 和光气可进行缩聚，聚合反应简式：H 3Cn+ (n1)l ll O n OH3 Cl+ 2HCl 己二胺和癸二酸可进行缩聚，聚合反应简式： H2N(C)62(2)8n+ n() (CH)8 n+ HO 环氧丙烷可进行开环聚合，聚合反应简式： CH3CH2 On CH23 nO 什么叫自由基？自由基有几种类型？写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。共价键均裂，使均裂的两部分各带一个未成对独电子(自由电子) ，这些带有未成对独电子的部分(原子、离子或基团 )称为自由基。自由

5、基有三种：原子自由基、基团自由基和离子自由基。偶合终止CH2CH CHCH2+X X CH2CH2X+ CH=CHXCH3N32CHlCH3N2n2 CHlCH3N32n-1CH2Cl4歧化终止4、 解释自动加速现象及产生的原因？按照低转化率阶段的聚合动力学方程，单体浓度和引发剂浓度随转化率增加而降低，聚合速率理应降低。但大多数自由基聚合反应速率反而迅速升高，从而偏离了稳态时动力学方程。产生的原因是体系的黏度增加导致自由基被包裹，双基终止困难，自由基浓度增加，从而导致聚合速率急剧增加。四、 （共 5 分，每题 1 分，多选题选对一个得 1 分，但错选不得分）选择正确答案填入( )中。1、 2m

6、ol 甘油，3mol 邻苯二甲酸酐体系 f（B ）A. 1.2 B. 2.4 C. 3.6 D. 4.82、 为了得到立构规整的 PP，丙烯可采用( D )聚合。A. 自由基聚合 B. 阴离子聚合 C. 阳离子聚合 D. 配位聚合3、工业上为了合成聚碳酸酯可采用( A B )聚合方法。A.熔融缩聚 B. 界面缩聚 C. 溶液缩聚 D. 固相缩聚4、 聚合度基本不变的化学反应是( A )A. PVAc 的醇解 B. 聚氨酯的扩链反应 C.高抗冲 PS 的制备 D.环氧树脂的固化5、表征引发剂活性的参数是( BD )A. kp B. t1/2 C. ki D. kd五、计算题（35 分） (共 1

7、5 分)在一溶液聚合体系中，某单体浓度 c(M)=0.2mol/L，某过氧化物2CHlCH3N32n-1CH2l CHl2n-1CH2CH3N3 2ClCHl2n-1C3NH3 CHCl+5引发剂浓度 c(I)=4.010-3mol/L，60进行自由基聚合。已知kp=1.45102L/mols，k t=7.0107 L/mols，f =1，引发剂半衰期 44h。=21/t 求初期聚合速率 ？pR 初期动力学链长 ? 当转化率达 50%时所需的时间 ?解： 根据题意 c(M)=0.2mol/L，c(I)=4.010 -3mol/L由 ， 可得h421t（1 分）-621d s 03754=609

8、ln=tk/（2 分）(M)I)(1tdpcfR s)(mol/L10584=2)0(4.)07.431(5= 6-13-216-p ./（2 分）解： （3 分）2121tdp(I)(/ckf（2 分）13=)0407.(4.3524= 213-216- /解： （3 分）tckfc/21tdp0(I)(M)ln 21tdp0(I)(Mln/ckf (h)184=(s)0=.960)104()107354(51ln= 5-23-26-2 .t /（2 分） (15 分) 甲基丙烯酸甲酯(M 1)与苯乙烯(M 2)，在 60下进行自由基共聚合。6已知：r 1= 0.46 , r 2=0.52

9、；计算： (10 分)画出 F1f1 曲线（计算五个点） 。 (5 分)起始单体投料比 m1 ：m 2 0.85 ：0.15 (质量比)，聚合初期共聚物组成 F1 =？计算结果（8 分）fi 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0F1 0 0.156 0.266 0.351 0.423 0.490 0.559 0.629 0.715 0.829 1.0 ( 5 分) 欲使环氧树脂(环氧值为 0.2)，用官能团等摩尔的二乙烯基三F1x11.00.80.60.40.21.00.80.60.40.20f1x 1图 F1-f1 曲线 （2 分）（2 分）（1 分）（2 分）7胺固化，用 Carothers 方程和 Flory 统计公式分别计算凝胶点 Pc。（3 分）用 Carothers 方程计算凝胶点 Pc ：702.fPc72052f （2 分）用 Flory 统计公式计算凝胶点 Pc ： 01)(5)(221.f/.cc