高分子化学精彩试题及问题详解

高分子化学期末考试试题B

一、名词解释（10）

1、分子量多分散性

2、凝胶化现象

3、自动加速效应

4、配位聚合

5、交联二、写出聚合反应式（10）

1. 有机玻璃

2．

OCHN NHCO CH 3

O (CH 2)4 O]n [_

~18

3．

CH CH 2~ [CH 23CH 3

_C _

]n ~

4． OC(CH 2)5NH ~[OC(CH 2)5NH]n ~=

5．

HO(CH 2)4OH + HC = CH

CO O

三、填空（50）（1－10题每空0.5分，11－13每题2分，14－19每题3分）

1、－［－OC －Φ－COO （CH 2）2O －］n －的名称叫（1），方括号的部分称为（2）或称为（3）。n 称为（4），它和聚合物的分子量的关系是（5），其两个结构单元分别是（6）、（7）。

2、尼龙－6.6是由（8）和（9）缩聚而成，第一个6代表（10），第二个6代表（11）。

3、BPO 的中文名称是（12），其热分解反应式是（13），它在聚合反应中用作（14）。

4、在己二酸和乙二醇的缩聚入N 2的作用是（15）、（16）、（17）。

5、下列单体可进行哪些聚合反应？

（a ）CH 2＝CH －CH ＝CH 2 （18）、（19）、（20）（b ）CH 2＝CHCI （21）

（c ）CH 2＝CHCN （22）、（23）

（d ）CH 2＝C （CH 3）－COOCH 3 （24）、（25）

6、若k 11＝145，k 22＝2300的两种单体在某一聚合温度进行自由基共聚合，比较下述各项的大小（填＞或＜

单体活性：M 1（26）M 2 自由基活性：M 1（27）M 2

竞聚率：r 1（28）r 2 Q 值：Q 1（29）Q 共聚速率常数：k 12（30）k 21 7、悬浮聚合的配方（31）、（32）、（33）、（34），其颗粒大小由（35）和（36）所决定。加入次甲基兰水溶液的作用是（37）、（38）、(39)。

8、阴离子聚合的引发剂在弱极性溶剂，极性溶剂，强极性溶剂中各呈现的形态分别是（40）、

（41）、（42），（43）形态的R P 高，（44）形态有较强的结构规整能力。

9、St(M 1)－AN(M 2)的竞聚率为0.03与0.41，r 1=（45），r 2=（46），其恒比点的组成为（47）。 10、动力学链长的定义为（48），用式子表示是（49）。当无链转移时，结合终止的υ与Xn 的关系是（50），歧化终止的υ 与Xn 的关系是（51）。

11、引发剂的半衰期与分解速率常数的关系式是（52），它们都可用来表示引发剂的（53）。 12、功能高分子的定义是（54） 13、1/r 1 的意义是（55）、（56）

14、平均官能度的定义是（57），它与平均聚合度的关系是（58），官能团的当量比r 的定义是（59）。

15、在缩聚反应中获得高分子产物的两个必要条件是（60）、（61）。

16、某二元酸和二元醇在催化剂存在下，于一定温度进行缩聚反应，如果浓度均为10mol/L,kc=10-3L/mol ，S ，要得到Xn ＝37的聚合物，需要的时间为（62）。如果反应程度P ＝0.95和P ＝0.99时，前者的多分散性比后者的多分散性（63）。

17、下述单体进行自由基聚合，比较聚合热的大小（填＞或＜ M

A ：（a ）CH 2＝CH 2 （b ）CH 2＝CHCI （a ）（64）（b ）

B ：（c ）CH 2＝CH －Φ （b ）CH 2＝

C （CH 3）Φ （c ）（65）（b ） C ：（e ）CH 2＝CH －COOH （f ）CH 2＝CH －COOCH 3 （e ）（66）（f ） 18、右图是分子量－转化率曲线，各按什么机理进行聚合反应？ 19、Q －e 方程是（70）（71）四、计算题（30）

1、用亚油酸、邻苯二甲酸，甘油、乙二醇制备醇酸树脂，其原料正比为1.2：1.5:1.0:0.7，当酯化反应完全时，数均聚合度是多少？反应中能凝胶吗？

2、某两种单体进行自由基共聚合，r 1＝0.40，r 2＝0.69，问（a ）当［M 1］＝5mol/L ，［M 2］＝1mol/L 时，在反应初期，共聚物组成如何？（b ）怎样配料才能生成与原料组成相同的共聚物。

3、St 以AIBN 为引发剂，在60℃进行聚合，测得V P ＝0.255×10-4mol/L ·S ，Xn ＝2460，

结合终止，忽略向单体的链转移，问（1）υ=？（2）Vi=? (2)设f=1，此条件下的21

t =16.6Rr -1，理论上需用AIBN 多少？

注： 1 试题字迹务必清晰、书写工整本题2 页，本页为第 1 页

2 题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号：

3 务必用A4纸打印

学号：：

本题 2页，本页为第 2 页

教务处试题编号：

试卷B 答案及评分细则

一、（10分，每小题2分）

1、聚合物分子量的不均一性。或说聚合物的多分散性。

2、体型缩聚进行到一定程度，突然出现粘度增大而不能流动的凝胶，这一过程叫凝胶化主要之点：突然出现粘度增大而不能流动

3、在自由基聚合中，随着转化率的提高，聚合速率突然增加的行为。主要之点：聚合速率突然增加

4、采用配位催化剂的聚合反应。或说单体的双键在催化剂在空位处配位形成某种形式（σ－π）的络合物而后插入金属一碳键中得到大分子的过程。

5、大分子间形成共价键的过程。二、（10分，每小题2分，写错单体扣一分，原子数不对扣0.5分） 1.

[CH 2 C]n CH 3COOCH 3

~~_ CH 2

C CH 3

n ==

OCN 3

n + (n + 1) HO (CH 2)4OH

OCHN 3

O (CH 2)4O]n [ H ___HO(CH 2)4O

CH CH CH 2~ [++HCl

CH 2CH 2CH 2+AlCl 3

333

3CH 3

CH 3CH 33

_~ [ CH 2 CH]n CH 2 CH ......[ Al Cl 4]+-CH CH ____C _]_C

__+......[ Al Cl 4]-→

CH 2 = CH + (2n +1) M C n CH 3CH 3H

4. n OC(CH 2)5NH ~[OC(CH 2)5NH]n ~

或n HOOC(CH 2)5NH 2 == HO –[OC(CH 2)5NH]n –H + (n -1) H 2O

HO(CH 2)4OH + HC = CH

O 20 三、（50分，1-10题，每空0.5分，11-13每题2分，14-19题每题3分） 1、（1）聚对苯二甲酸乙二酯或涤纶（2）重复单元（3）链节

（4）重复单元（链节）数（5）o nM M 2= （6）,----co oc φ

（7）--o cH o 22)( 2、（8）己二胺（9）己二酸（10）己二胺（11）己二酸 3、（12）过氧化二苯甲酰（13）（14）引发剂 4、（15）保护反应体系（16）搅拌（17）带走小分子水 5、(a)（18）自由基（19）阳离子（20）阴离子 (b) （21）自由基聚合

～O(CH 2)2OOC-CH=CH-COO ～

(c)（22）自由基聚合，（23）阴离子聚合

(d)（24）自由基（25）阴离子聚合 6、（26）>, (27) < (28) > (29) > (30) < 7、（31）单体（32）引发剂（33）分散剂（34）水（35）分散剂性质和用量（36）搅拌速度（37）水相阻聚（38）防止乳化（39）跟踪反应

8、（40）紧密离子对（41）被溶剂隔开的离子对（42）自由离子（43）自由离子（44）紧密离子对 9、（45）0.41 （46）0.03 (47)0.62 10、（48）自由基从引发到真正终止所消耗的单体数

（49）Ri Rp v /= （50）v x n 2= （51）v x n =

11、（52）kd

t /693.021=（53）活性 12、（54）带有特殊功能团的立分子

13、（55）F 1-f 1,曲线中f 2→0时曲线的斜率（56）单体M 2的活性

14、（57）C B A A A N N N Ncfc f N f +++=

)(2 （58）f P x n -=22

（59）1

<+=B

B C C A A f N f N f N r

15、（60）尽量除去小分子（61）严格保证配比等当量 16、（62）1hr （63）小

17、A （64）< B （65） > C < 18、（67）自由基聚合（68）阴离子活性聚合（69）缩聚反应

19、（70）

)](ex p[2112

1e e e Q Q r --=

（71）)](ex p[1221

2e e e Q Q r --=

四、（30分，每小题10分） 1、解：

1.21 1.52 4.21.030.72 4.4

2 4.28.4

1.90912

(3)

1.2 1.5 1.00.7 4.4(2)

1(3)

22222(3)

221 1.90910.0909Ai Ai Bj

Bj n N f N

f f p x pf =?+?==?+?=?=

==<+++=====--?∑∑分故不能凝化分酯化完全即分分

2、解：

517.060

.031

.011][][)

23(34

.069.040.0269

.0121)())(()

2(725.06362.2138

.135169.0115

4.01)

3(]

[][1][]

[1]

[][][][][][][][)(1221212111122

211

1222112121==--=+=---=---===→==?

+=++=

++=r r M M r r r f F b F M M r M M r M M r M M r M M M d M d a 或

分分分恒恒

3、解：

48512

2/21230

(3)

//0.25510/1230 2.07310(3)0.693/0.693/16.63600 1.1610sec

(2)

n n i x v v x v Rp Ri R Rp v kd t ---======?=?==?=?分分分

)2(/1093.8)

1016.112/(10073.22/][458分L

mol fkd R I i ---?=????==

一、基本概念题（共10分,每题2分）

⒈ 离子交换树脂

离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。 ⒉ 界面缩聚反应

将两种单体分别溶于两种互不相溶的溶剂中,形成两种单体溶液，在两种溶液的界面处进行缩聚反应，并很快形成聚合物的这种缩聚称为界面缩聚。

⒊ 阴离子聚合

增长活性中心是带负电荷的阴离子的连锁聚合,谓之。

⒋ 平均聚合度

平均一个大分子链上所具有的结构单元数目，谓之。

⒌ 阻聚剂

某些物质能与初级自由基和链自由基作用生成非自由基物质,或生成不能再引发单体的低活性自由基,使聚合速率为0, 这种作用称为阻聚作用。具有阻聚作用的物质,称为阻聚剂。二、填空题（共

20分,每空1分）

⒈ 连锁聚合包括自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和配位阴离子聚合。

⒉ 连锁聚合的全过程一般有链引发反应、链增长反应、链终止反应和链转移反应等几个基

元反应。

⒊ 环状类单体主要有环醚类、环酰胺类、环酯类和环烯烃等几类。

⒋ 控制共聚物组成的方法有调节起始单体配比的一次投料法、连续补加活性单体和连续补加混合单体等方法。

⒌ 聚合物的化学反应按反应前后聚合度的变化情况可分为聚合度基本不变的化学反应、聚合度变大的化学反应和聚合度变小的化学反应。

6. 缩聚物按大分子形态可分为线型缩聚物和体型缩聚物两类。

三、简答题（共20分，每小题5 分）

⒈ 乳液聚合动力学的特点是什么? ⑴ 聚合场所在增溶单体的胶束中。

⑵ 终止方式为链自由基和初级自由基（或短链自由基）的双基终止，可看作单基终止。因此，不存在自动加速现象。

⑶ 无链转移反应，而且是单基终止。因此，ν=n X

⑷ 根据动力学方程，增加乳胶粒的数目N ，可同时提高聚合速率和聚合物的平均聚合度。

ν=?2(M)p N

c k X n

⒉ 乙烯进行自由基聚合时，为什么需在高温（130℃～280℃）高压（150MPa ～250MPa ）的苛刻条件下进行？

乙烯是烯类单体中结构最简单的单体，它没有取代基，结构对称，偶极矩为0,不易诱导极化,聚合反应的活化能很高,不易发生聚合反应；提高反应温度可以增加单体分子的活性,以达到所需要的活化能,有利于反应的进行。

乙烯在常温、常压下为气体,且不易被压缩液化,在高压250MPa 下,乙烯被压缩,使其密度近似液态烃的密度,增加分子间的碰撞机会,有利于反应的进行。

纯乙烯在300℃以下是稳定的，温度高于300℃,乙烯将发生爆炸性分解，分解为C 、H 2和CH 4等。

鉴于以上原因，乙烯进行自由基聚合时须在高温、高压的苛刻条件下进行。

N N c k R 210(M)

p p ?=