高分子科学教程答案_韩哲文

《高分子化学》习题与解答

第一章、绪论习题与思考题

１. 写出下列单体形成聚合物的反应式。注明聚合物的重复单元和结构单元，并对聚合物命名，说明属于何类聚合反应。

（1）CH 2=CHCl; （2）CH 2＝C (CH 3)2; （3）HO(CH 2)5COOH; （4） ;

（5）H 2N(CH 2)10NH 2 + HOOC(CH 2)8COOH ; （6）OCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH ;

２. 写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式。

（1）（2）（3）（4）

（5）

（6）３. 写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式：

（1）聚丙烯晴（2）丁苯橡胶（3）涤纶（4）聚甲醛（5）聚氧化乙烯（6）聚砜

４. 解释下列名词：

（1）高分子化合物，高分子材料（2）结构单元，重复单元，聚合度；

（3）分子量的多分散性，分子量分布，分子量分布指数；（4）线型结构大分子，体型结构大分子；（5）均聚物，共聚物，共混物；（6）碳链聚合物，杂链聚合物。

５. 聚合物试样由下列级分组成，试计算该试样的数均分子量n M 和重均分子量w M 及分子量分布指数。级分重量分率分子量 1 0.5 1×10

2 0.2 1×10

0.2

5×10

CH 2

O [ CH 2 C ]n

CH 3

COOCH 3[ CH 2 CH ]n

COOCH 3[ CH 2 C=CH CH 2 ]n CH 3

[ O C O C ]CH 3CH 3n [ NH(CH 2)6NHOC(CH 2)4CO ]n

[ NH(CH 2)5CO ]

4 0.1 1×10

６. 常用聚合物分子量示例于下表中。试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙－66、顺丁橡胶及天然橡胶的聚合度，并根据这六种聚合物的分子量和聚合度认识塑料、纤维和橡胶的差别。

７. 高分子化合物的制备方法有哪几类？试分别举例说明之。

８. 高分子科学的主要研究内容是什么？为什么说它既是一门基础科学，也是一门应用科学？

习题与思考题１. 解：

(1) 加聚反应

nCH 2 CHCl [ CH 2CH ]n

结构单元和重复单元都是： CH 2CH

(2)加聚反应

CH 3

nCH 2 C(CH 3)CH 3

[ CH 2CH ]n

结构单元和重复单元都是：

CH 2CH

CH 3

(3) 缩聚反应

[ O(CH 2)5C ]n nHO(CH 2)5

结构单元和重复单元都是O

O(CH 2)5C

(4) 开环聚合反应 [ CH 2CH 2CH 2O ]n nCH 2CH 2CH 2 O

结构单元和重复单元都是： CH 2CH 2CH 2O

（5）缩聚反应

[ HN(CH 2)10NHC(CH 2)8C ]

HOOC(CH 2)8COOH

nH 2N(CH 2)10NH 2 +

结构单元：HN(CH 2)10NH

和O

O 2)8C

(6)加聚反应

[ C NH(CH 2)6NH C O(CH 2)2O ]n nOCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH

结构单元：

C NH(CH 2)6NH C

O O

和

O (CH 2)2O ]n

重复单元：

C NH(CH 2)6NH C O

O (CH 2)2O ]n

２.

解: （1）聚甲基丙烯酸甲酯单体为甲基丙烯酸甲酯

(2) 聚丙烯酸甲酯单体为丙烯酸甲酯

n CH 2 CH(COOCH 3) [ CH 2CH ]n

(3) 聚己二酸乙二酯（尼龙66）单体为乙二胺和乙二酸

H 2N(CH 2)6NH 2 n HOOC(CH 2)4COOH +H [ NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CO ]n OH + (2n -1)H 2O

n CH 2 C(CH 3)(COOCH 3) [ CH 2C ]n

CH 3

(4) 聚己内酰胺单体为己内酰胺或氨基己酸

NH(CH 2)5CO [ NH(CH 2)5CO ]n

或n H 2N(CH 2)6COOH H [ NH(CH 2)5CO ]n OH + (n -1)H 2O

(5) 聚异戊二烯单体为异戊二烯

n CH 2 C(CH 3)CH CH [ CH 2C(CH 3) CHCH 2 ]

(6) 聚碳酸酯单体为双酚Ａ和光气

C n HO

OH CH 3

+n COCl 2

CH 3

C H [ O

OC ] Cl O

n +(2n -1)HCl

解： (1) 单体为丙烯腈

CH CHC N

CH CH C N []n n

(2)

单体为丁二烯和苯乙烯

CH 2 CH CH CH 2

CH CH 2

CH 2 CH CH CH 2CH CH 2

CH 2CH CHCH 2CHCH 2[]n

(3) 单体为对苯二甲酸和乙二醇

CH 3O C C OCH 3+HOCH

2CH 2OH

HOCH 2CH 2OC

COCH 2CH 2OH

[ OCHCHC

C ]n

(4) 单体为甲醛

[CH 2O]n

nCH 2

(5) 单体为环氧乙烷

或单体为乙二醇

或单体为氯乙醇

(6)单体为

４.解：

（7）高分子化合物，高分子材料；

高分子化合物指的是由多种原子以相同的，多次重复的结构单元通过共价键连接起来的，分子量是104~106的大分子所组成的化合物。

高分子材料

（8）结构单元，重复单元，聚合度；

构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合称为结构单元。

聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元。

高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。

（9）分子量的多分散性，分子量分布，分子量分布指数；

聚合物是分子量不等的同系物的混合物，其分子量或聚合度是一平均值。这种分子量的不均一性称为分子量的多分散性

分子量多分散性可用分子量分布曲线表示。以分子量为横坐标，以所含各种分子的重量或数量百分数为纵坐标，即得分子量的重量或数量分布曲线。

分布指数用来表示分子量分布宽度，定义为：

D=M w

M n。

（10）线型结构大分子，体型结构大分子；

线型高分子是由长的骨架原子组成的，也可以有取代侧基。通常可以溶解在溶剂中，固态时可以是玻璃态的热塑性塑料，有的聚合物在常温下呈柔顺性材料，也有的是弹性体。

高分子链间产生化学结合可以生成交联或网状高分子。

（11）均聚物，共聚物，共混物；

由一种单体聚合而成的聚合物叫做均聚物

由两种或两种以上的单体聚合而成的聚合物叫做共聚物

两种或更多聚合物机械混合在一起叫做高分子共混物，能将两种或多种聚合物性质综合在一起。

（12）碳链聚合物，杂链聚合物。

骨架原子都是碳原子的高分子又称碳链高分子

主链骨架中还含有非碳原子又称杂链高分子。

5．

解：

M= 分子量× 重量分数

= 1×104×0.5＋1×105×0.2＋5×105×0.2＋1×106×0.1

= 2.25×105

n M = 46

554109.11011

.01052.01012.01015.01

?=?+

?+?+?=

D = 84.11=n w M M

６. 解：

７.

解：由小分子化合物单体制备聚合物的反应主要分成三类，它们是缩合反应、加成反应和开环反应。还有另一种是由高分子化合物，经转化反应，生成另外一种结构和性能不同的新高分子化合物下面举例说明：

⑴缩合反应：己二胺和己二酸缩合反应生成尼龙－66

H 2O

CH 26NH

C O

CH 2

O n

H 2N CH 2NH 26+HOC O CH 24C O

⑵加聚反应：苯乙烯聚合 n

CH 2=CH

CH 2CH

⑶开环聚合：三氧六环开环聚合生成聚甲醛

CH 2O

O CH 2O CH 2

′??ˉ?áCH 2O

⑷高分子转化反应：维尼纶的工业制备

3CH 2 CH~~~

~~~OH

CH O

O CH CH 2

CH 2

CH 2~~~~~~OCOCH 3

CH 2=CH

n CH 2 CH~~~

~~~OCOCH 3

８.

解：高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学，就其广义来说。还包括聚合物的结构和性能。

第二章、逐步聚合的习题与思考题

1. 写出由下列单体经缩聚反应形成的聚酯结构： (1) HORCOOH ；

(2) HOOCRCOOH ＋ HOR '

OH ；

(3) HOOCRCOOH ＋ R '

(OH)3 ；

(4) HOOCRCOOH ＋ HOR '

OH ＋ R'' (OH)3 ；

(2)、(3)、(4)三例中聚合物的结构与反应物相对量有无关系？若有关系请说明之。

2. 苯酚～甲醛缩聚体系的平衡常数K 为1000，聚酯体系的K 仅为4～10。如何从这两个数值来说明这两个缩聚体系生产条件的不同？

3. 计算等物质量己二酸和己二胺在反应程度P 为0.500、0.800、0.900、0.950、0.970、0.980、0.990和0.995时的n X 及数均分子量。

等物质量比的乙二醇和对苯二甲酸于280℃进行缩聚反应。已知平衡常数K ＝4.9。

如达平衡时所得聚酯的n X ＝30。问此时体系中残存小分子分数为多少？若要求n X 达100，体系中残存小分子分数为多少？ 5.

等物质量的二元酸和二元胺于某温度下在封闭体系中进行缩聚，平衡常数K ＝400。

问该体系中产物的n X 最大能达多少？ 6.

1mol 的己二酸与1mol 的乙二醇进行聚酯化反应时，共分出水20g ，求反应程度和

产物的n X 值。

7.等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚，试证明P从0.98到0.99所需时间与从

开始到P=0.98所需的时间相近。

8.由己二酸和己二胺合成聚酰胺，分子量约15000，反应程度为0.995，试求原料比。

若分子量为19000，求原料比。

9.等摩尔二元醇与二元酸缩聚，加入1.5mol%乙酸（以二元酸计），P=0.995或0.999

X为多少？加入1mol%乙酸时，结果又如何？

时，聚酯的

10.尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸控制分子量，如要求分子量为2万，问1010

盐的酸值(以mgKOH/g计)应为多少？

11.等物质量的己二胺和己二酸反应时，画出P=0.990和0.995时的分子量数量分布曲线和重量分布曲线，并计算数均聚合度和重均聚合度，比较两者的分子量分布宽度。

12.试用Flory 分布函数计算单体、二聚体及四聚体在反应程度为0.5及1时的理论百分含量。

13.为什么缩聚物的分子量一般都不高？为提高缩聚物的分子量，在生产中通常采取哪些措施？

14.解释下列名词：

(1)均缩聚、混缩聚、共缩聚；

(2)平衡缩聚、非平衡缩聚；

(3)反应程度、转化率；

(4)摩尔系数、过量百分数；

(5)体型缩聚、凝胶点；

(6)无规预聚体、结构预聚体。

15. 以HORCOOH为原料合成聚酯，若此羟基酸及反应生成物上的－COOH的介离度K相同，

X为多少？反应开始时系统pH＝2，反应一定时间后pH＝3，问此时之反应程度P和聚合度

16.12－羟基硬脂酸在433.5K下熔融缩聚，已知其反应混合物在不同时间下的[COOH]

数据如下：

(1)求上述反应条件下的反应速率常数k。

(2)该反应是否加了催化剂？

(3)反应1小时和5小时的反应程度各为多少？

17.请归纳体型缩聚中产生凝胶的充分和必要条件。

18. 试按Carothers 法及统计法计算下列混合物的凝胶点：

（1）邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇，分子比分别为3:2；2:1 （2）邻苯二甲酸酐与甘油分子比为1.50:0.98

（3）邻苯二甲酸酐、甘油与乙二醇分子比为1.50:0.99:0.002

19. 要合成分子链中含有以下特征基团的聚合物，应选用哪类单体，并通过何种反应聚合而成？

(1) －OCO － (2) －NH －CO － (3) －HNCOO － (4) －OCH 2CH 2－

解答：

１. 解：(1)

[ ORCO ]

(2)

[ OCRCOORO ],

n 其所得产物数均聚合度与两官能团摩尔数之比r(r≤1)和反应程度P 之间有

X n =

1 + r 1 + r - 2rp

的关系。

(3) 设反应物二酸和三醇的相对摩尔比为x

① 当x≤3/2时，r=2x/3 (r≤1)。由公式

P o =

[r + rp(f - 2)]1/21

得

3P o =

令P o ≥1，则X≤3/4时，所得产物是端基主要为羟基的非交联支化分子。

② 当x≥3/2时，r=3/2x (r≤1)。同理得

x 3

P o =

令P o ≥1,则x≥3。即当x≥3时，所得产物是端基主要为羧基的非交联支化分子。

③ 综合①和②得3/4＜x ＜3时，所得产物是交联体型分子。

(4) 设二酸∶二醇∶三醇（摩尔比）= x∶y∶1，则

① 2x 3 + 2y

时 ⑴

f =

x + y +1

由Carothers 方程得 P o =

x + y +1

令P o ≥1,则

x + y +1

⑵

联立⑴、⑵得 x – y ≤ 1 ⑶

即当x – y ≤ 1时，所得产物端基主要为羟基的支化分子。

② 1

3 + 2y

2x 时 ⑷

f =

x + y +1

2(2x + 3) 同理

2y + 3

x + y +1P o =

令P o ≥1，则 2y + 3

x + y +1

⑸

联立⑷、⑸得 x – y ≥ 2 ⑹ 即当x – y ≥ 2时，所得产物是端基主要为羧基的支化分子。

④ 联立⑶、⑹得知，当1＜ x-y ＜2时，所得产物为交联的体型分子。

３.解： X n =

1 - P M n =113X n + 18

４.

解：COOH + OH OCO + H 2O

其中：N 0——起始羟基和羧基的数目

Ｐ——平衡时反应程度 N W ——平衡时H 2O 分子数故： K=

PN w

N o (1-P)2

又：

X n =

11 - P

所以： ① 30 29 4.9X n (X n -1)K N 0N w

n w = = = =0.00563

② n w = = = =0.00049

N w

N 0K X n (X n -1) 4.9100 99

５.

解：因为：

(1 - P)P K=

所以： 1- P

K =K ( K + 1)P =

得到：

1 - P 1X n =

=2.3

６.1 mol 的己二酸和1 mol 的乙二醇缩聚生成2 mol 的水，即2×18＝36g

20P=

所以：

=2.25

X n =

11 - P

７.

解：外加酸催化，有：因为P 1=0.98时，X n =50；P ２=0.99时，X n =100

由kC o t 1+1=50， kC o t 2+1=100 得：因此： t 2 = 2t 1

解: 结构单元平均分子量＝226/2= 113

(1) 若分子量为 15000，P ＝0.995时

X n =

15000 133=123.7 又因为：

X n =

1+r

1+r -2rp

因此：r 1 = 0.995

(2) 若分子量为 19000，P ＝0.995时

X n =

19000 133=168.14

又因为：

X n = 1+r

1+r -2rp

因此：r 1 = 0.998

９.解：

(1) 若加入1.5 % 乙酸(以二元酸计)

r 1=

N a

N a + 2N c 1 21 2+1.5% 2==0.985

当P = 0.995,

1+r 1

1+r 1-2r 1p X n =

1+0.9851+0.985-2 0.985 0.995==100

当P = 0.999, 1+r 1

1+r 1-2r 1p X n =

1+0.9851+0.985-2 0.985 0.998==117

=kC o t+1X n =

11 - P

kC o t 2

kC o t 1=99

(2) 若加入1 % 乙酸(以二元酸计)

=0.99

= 1 21 2 + 1% 2 N a

N a + 2N c r 1=

当P = 0.995, =100=

1+0.991+0.99 - 2 0.99 0.995X n =

1+r 1

1+r 1-2r 1p

当P = 0.999, =166=

1+0.991+0.99 - 2 0.99 0.999X n =

1+r 1

1+r 1-2r 1p

１０.

解： 1010盐，结构为

N H 3 (CH 2)10N H 3OOC(CH 2)8COO +

分子量是374。

尼龙1010结构单元平均分子量M 0=169

X n =

2 10

1694

=118.34

假设对癸二胺P=1，根据

X n =

1+r 1- r

得：r=0.983。

设N a (癸二胺)=1,N b =1.0/0.983=1.0173，则酸值为： (N a -N b ) M KOH 2 N a M 1010

=5.18

单位为mgK OH /g1010盐

１１.

解：已知r=1,P=0.99或0.995

根据Flory 分布函数，聚合度为x 的聚合物的数均分布函数是：

N x

N =P (1-P)(x-1)

聚合度为x 的聚合物的重量分布函数是： (x-1)

W x =xP (1-P)2

１２. 解：

N x

N =P (1-P)(x-1)

(1) P=0.5时，二聚体的含量为：

(2-1)=0.5 (1-0.5) 100% =0.5 100%=25%N 2N 2

四聚体的含量为：

(4-1)=0.5 (1-0.5) 100% =0.5 100%=6.25%N 4N 4

(2) P=1时，二聚体和四聚体的含量都为0。

１３.

解：首先，与其平衡特征有关，在非封闭体系中

K Pn w X n =

一般的反应中，K 都不够大。而n w 都不够小其次，与其逐步特征有关，外加酸催化体系有

X n =

1-P =k 2[COOH]o t +1

当t 不是很大时，分子量也不大

１４.

解： (1) 由一种单体进行的缩聚为均缩聚。由两种皆不能独自缩聚的单体进行的缩聚称为混缩聚。由两种或两种以上单体进行的能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚。

(2) 平均缩聚通常指平衡常数小于103的缩聚反应。非平衡缩聚通常则指平衡常数大于103的缩聚反应或根本不可逆的缩聚反应。

(3) 反应程度Ｐ就是已经反应的官能团数与起始官能团数之比。而转化率指反应了的单体分子与起始单体分子数之比。

(4) 摩尔系数即当量系数，指起始两种官能团总数之比，其值小于或等于1。过量百分数

(5) 如果反应的单体中有一种或几种三官能团或多官能团单体时，缩聚反应生成的聚合物则是有支链的，甚至交联的结构，这类缩聚反应又称为体型缩聚。体型缩聚进行到某一程度时，开始交联，粘度突然骤增，气泡也难以上升，出现了所谓凝胶，这时的反应程度叫做凝胶点。 (6) 无规预聚体结构预聚体

１５.

解：因为解离度α =[H +

]/[COOH]，所以

t=0时，PH=2，[H +]=10-2，[COOH]0 =[H +]/α=10-2

/α。

t=t 时，PH=3，[H +]=10-3，[COOH]0 =[H +]/α=10-3

/α。此时反应程度为：

P=[COOH ]o -[COOH ]t [COOH]o =10 -10 10-2-3

-2=0.99

１６.

解：根据 [COOH]0 = 3.1 ( mol/dm 3

) t( h )

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

X n =[COOH]o

[COOH]

[COOH] ( mol/dm 3

) 3.1 1.3 0.83 0.61 0.48 0.40 0.34

n X 1.0 2.38 3.73 5.08 6.46 7.75 9.12 2

n X

1.0 5.69 13.9 25.8 41.7 60.1 83.0

以n X 即(

P -11)对t, 2n X 即(P

-11)2

对t 作图可知：n X ～t 的关系是线性关系，表明为外加酸体系由图可知：反应1小时，n X 为3.73，即 P ＝0.731

反应5小时，n X 为14.62，即 P ＝0.932

１７.

解：体型缩聚中产生凝胶的充要条件：

(1) 有f > 2的单体参加反应；

(2)

f > 2；

(3) 满足前两个条件下：c P P → 时才能产生凝胶

１８.解:

(1) 邻苯二甲酸酐与等mol 官能团的甘油 f =3

22332+?+?=2.4

(Pc)卡=

.22

=0.833 Flory 方程： Pc=

()[]

-+f r r ρ=0.703

(r=1,ρ=1,f=3)

邻苯二甲酸酐与等mol 官能团的季戊四醇

f =

122+?+?= 2.67

(P c )卡 = 67

.22

= 0.749 (P c )F =

()[]

-+f r r ρ = 0.577

( r=1,ρ=1,f=4 )

(2) 邻苯二甲酸酐与甘油的mol 比为 1.50 : 0.98

f = 98.05.13

98.022+??=

++c B A A A N N N f N = 2.37 (P c )卡 =

37.22

f = 0.844 (P c )F =

()[]2

121

-+f r r ρ =

.11

= 0.714 ( r=

5.13

98.0??=0.98,ρ=1, f=3 )

(3) 邻苯二甲酸酐、甘油与乙二醇的mol 比为 1.50 : 0.99 : 0.002 －COOH 数：3

－OH 数：0.99×3+0.002×2=2.974

f = 002.099.05.1)2002.0399.0(2)(2++?+??=

+++c B A c c A A N N N f N f N = 2.39 (P c )卡 =

39.22

f = 0.837 (P c )F =

()[]2

121

-+f r r ρ =

.11

= 0.709 ( r=25.12002.0399.0??+?=0.99, ρ = 2

002.0399.03

99.0?+??, f = 3 )

１９. 解：

(5) －OCO －合成时应选用二醇类和二酸类单体，通过缩聚反应聚合而成。

(6) －NH －CO －合成时应选用二氨基单体和二羧酸单体，通过缩聚反应聚合而成。 (7) －HNCOO －合成时应选用二氰氧基类单体和二醇类单体，通过逐步加成聚合而成。

(8) －OCH 2CH 2－合成时可选用环氧烷类单体，通过开环反应聚合而成。

第三章、自由基聚合、习题与思考题

1．下列烯类单体适于何种机理聚合：自由基聚合，负离子聚合或正离子聚合？并说明理由。 CH 2＝CHCl CH 2＝CCl 2 CH 2＝CHCN CH 2＝C(CN)2 CH 2＝CHCH 3 CH 2＝C(CH 3)2 CH 2＝CHC 6H 5 CF 2＝CF 2 CH 2＝C(CN)COOR CH 2＝CH －CH ＝CH 2

2．判断下列烯类单体能否进行自由基聚合，并说明理由。

CH 2＝C(C 6H 5)2 ClCH ＝CHCl CH 2＝C(CH 3)C 2H 5 CH 3CH ＝CHCH 3

CH 2＝C(CH 3)COOCH 3 CH 2＝CHOCOCH 3 CH 3CH ＝CHCOOCH 3

3．分析比较下列各组自由基的相对稳定性：

(1) 3 CH 32 (CH 3)23)3

(2) C 6H 5 (C 6H 5)3C (C 6H 5)2CCH 3 C 6H 5CH 2CH 2 (C 6H 5)2CH (3) RCH CH CH 2 R CH CH CH 2CH 2 CH 2 C CH CH 2

4．试比较自由基聚合与逐步聚合反应的特征。

5．写出偶氮二异丁腈引发甲基丙烯酸甲酯及过氧化二苯甲酰引发氯乙烯聚合的各步基元反应式。

6．用碘量法于 60℃测定过氧化二碳酸二环己酯 DCPD 的分解速率，数据如下：

求该引发剂在60℃下的分解速率常数k d (s -1

)和半衰期2

1t (h )。

7．解释下列名词

歧化终止，偶合终止，动力学链长，阻聚，诱导期、自由基寿命，聚合上限温度，自加速，引发剂效率，笼蔽效应，诱导分解。

8．引发剂半衰期与温度常写成下列关系式 B T

t -=

1log 式中A 、B 与频率因子、活化能有什么关系？资料中经常介绍半衰期为10和1小时的分解温度，这有什么方便之处？过氧化二碳酸二异丙酯半衰期为 10和 1小时的分解温度分别为 45和 61℃，试求 A 、B 值。

9．已知某引发剂（I ）的分解图式如下：

I 2R

k 1

R + HS RH + S k 2

S + I R +产

k 3

产物

k 4R + R

式中HS 、 R ·

、S ·

分别为溶剂分子、初级自由基和溶剂自由基，试推导该引发剂的解速率表达式。

10．自由基聚合速率方程中，R p ∝[I]1/2

是由什么机理造成的？并请分析在什么情况下自由基聚合速率与引发剂的级数分别为1级、0级、0.5～1级以及0.5～0级。

CH CH 2CH 2R CH CH 2CH CH 2

RCH CHCH 2I k 1R +

RH +

k R +

2ú??

k S I ++2ú??3R

11．甲基丙烯酸甲酯于77℃在苯中进行溶液聚合，引发剂为AIBN ，测得有关数据如下：

()9.04 7.19 4.96 4.75 3.26 2.07 0.235 0.255 0.313 0.192 0.245 0.211 1.93 1.65 1.22 0.937 0.715 0.415

12．求证上述实验数据满足方程 ][][)(2

1M I k k f k R t d p p = 若f ＝0.6，115)127400exp(

100.1--?=s RT

k d , 求k p 2

/k t 值。以BPO 为引发剂，在60℃进行苯乙烯动力学研究，数据如下：60℃时苯乙烯密度为

0.887g ／mL ；引发剂用量为单体重的0.109％；R p ＝0.255×10-4

[)??s L mol ]；产物的n X ＝2460；f ＝0.80；][?M ＝1.70×10-8

mol/L 。求 k d 、k p 及k t 值，建立三个

常数的数量级概念；比较][?M 和][M 的大小；比较R i 、R p 与R t 的大小。

13. 什么叫链转移反应？有几种形式？对聚合速率和分子量有何影响？什么叫链转移常数？与链转移速率常数的关系？

14．对于双基终止的自由基聚合，若每一个大分子含有1.30个引发剂残基，假定无链转移反应，试计算歧化终止和偶合终止的相对量。

15．苯乙烯在甲苯中于100℃进行热引发聚合。实验测得有关数据为：

[S]/[M]

23.1 11.0 4.5 22 n X 572 1040 1750 2300 410?n X

17.6

9.6

5.7

4.3

（1）求甲苯的链转移常数Cs 。

（2）要制备n X ＝1500的聚苯乙烯，问配方中甲苯与苯乙烯的摩尔浓度比为多少？

16．在60℃下，研究苯乙烯在苯中的聚合反应，苯乙烯浓度为 lmol ／L 。测得

R i ＝4.0×10-11

[()??s L mol ]，R p ＝1.5×10-7

[()??s L mol ]，初期聚合度n X ＝5000，

不计向单体及引发剂的链转移，试计算苯的链转移常数Cs 值。（已知60℃苯的密度为0.839g/ml，苯乙烯密度为0.877g／ml，设上述体系为理想溶液）

17．聚氯乙烯的分子量为什么与引发剂浓度基本无关而仅决定于温度？氯乙烯单体链转移常数与温度的关系为C M＝12.5 exp(-30543/RT)，试求45、50、55及60℃下的

聚合度。

18．氯乙烯、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯聚合时，都存在有自加速现象，三者有何不同？三者的链终止方式有何区别？

19．用 BPO作引发剂，苯乙烯聚合时各基元反应的活化能为E d＝125.6，E p＝32.6，

E t＝10KJ/mol。试比较从50℃增到60℃以及从80℃增到90℃，总反应速率常数

和聚合度的变化情况如何？光引发时情况又如何？

20．试从热力学角度分析大部分自由基聚合反应在聚合时不可逆。

21．试计算丁二烯在27℃、77℃、127℃时的平衡单体浓度。已知丁二烯的

-ΔH0＝73kJ／mol，ΔS0＝89J/mol·K

22．试比较本体、溶液、悬浮及乳液聚合四种聚合方法的基本特征及优缺点。

23．本体聚合的关键问题是反应热的及时排除，在工业上常采用什么方法？请举例说明。

24．溶液聚合时，溶剂对聚合反应有何影响？选择溶剂时要注意哪些问题？

25．悬浮聚合时，常需不断搅拌，并加入分散剂。试分析它们对体系稳定性的贡献。

分散剂有哪几类？它们的作用机理有何不同？

26．乳液聚合过程可分为哪三个阶段？各阶段的标志及特征是什么？

27．为什么乳液聚合既具有较高的聚合速率，又可获得高分子量的产物？

28．解释下列名词：种子聚合；临界胶束浓度；乳化；胶束；增溶作用；分散剂。

29．计算苯乙烯乳液聚合速率及聚合度。已知：60℃，k p＝176[L／mol·s]，

[M]＝5.0mol/L，N＝3.2×1014个/ml，R i＝1.1×1012个/L·s。

解答:

1. 解：

(1)CH2=CHC 自由基聚合

(2)CH2=CHCl2 自由基聚合、负离子聚合

(3)CH2=CHCN 自由基聚合、负离子聚合

(4)CH2=C(CN)2负离子聚合

(5)CH2=CHCH3 配位聚合

(6) CH 2=C(CH 3)2 正离子聚合

(7) CH 2=CHC 6H 5 自由基聚合，正、负离子聚合 (8) CF 2=CF 2 自由基聚合 (9) CH 2=C(CN)COOR 负离子聚合 (10) CH 2=CH-CH=CH 2 自由基聚合，正、负离子聚合

2.解：

（1）CH 2=C(C 6H 5)2 可以，但两个C 6H 5空间位阻大，均聚只能得到二聚体

（2）ClCH=CHCl 不能自由基聚合，结构对称，1,2取代空间位阻大

（3）CH 2=C(CH 3)C 2H 5 -CH 3及-C 2H 5为推电子基，只能正离子聚合（4）CH 3CH=CHCH 3 不能自由基聚合（5）CH 2C(CH 3)COOCH 3 可以自由基聚合（6）CH 2=CHOCOCH 3 可以自由基聚合（7）CH 3CH=CHCOOCH 3 不能自由基聚合

3.解：

(1) (2)

(3) < < 4.

5．解：

（1）引发：

增长：

+ CH

CCH 3COOCH 3

CH 2

CH 3

COOCH 3

N 2 + 2(CH 2)C (R )

(CH 3)2CN

NC(CH 3)2

CN ..

CH 3

CH 2

R CH CH .CH 2

R CH CH 2 CH 2 .

终止：

（2）

引发：

O O

O 2

O O .(R .

)

CH 3

COOCH 3

CH 3COOCH 3CH 3

COOCH 3

偶合

R CH 2

C ()n CH 2C

COOCH 3CH 3C

CH 2C

CH 2()m R

CH 2C

CH 3

COOCH 3

CH 2

C(CH 3)COOCH 3

RCH 2

CH 2

CH 3

COOCH 3C

CH 3COOCH 3

……

R(CH 2

CH 3

COOCH 3)

n-1

CH 2

CH3

COOCH3

+R CH 2

C CH 3

COOCH 3

()n CH 2C

CH 3COOCH 3.

R CH 2

C CH 3

COOCH 3

()n CH 2C

CH 3COOCH 3

歧化

R CH 2

C CH 3COOCH 3

()m CH 2C

CH 2COOCH 3

R CH 2

C CH 3

COOCH 3

()n CH 2C CH 3COOCH 3

R .

+ V c

RCH 2 CH

高分子科学简明教程课后习题与试题答案(补充版)

▲为08年6月考试题目 *为14年6月考题第一章概述 3. 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 6.下列物质中哪些属于聚合物？（1）水；（2）羊毛；（3）肉；（4）棉花；（5）橡胶轮胎；（6）涂料答：羊毛、棉花、橡胶轮胎、涂料、肉 *7.写出下列高分子的重复单元的结构式：（1）PE；（2）PS；（3）PVC；（4）POM；（5）尼龙；（6）涤纶答：（1）PE——聚乙烯－CH2－CH2－（2）PS——聚苯乙烯（3）PVC——聚氯乙烯（4）POM——聚甲醛－O－CH2－（5）尼龙——聚酰胺－NH(CH2)5CO－（6）涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯P7 名称结构单元单体单元 H2 C C CH3 H3COOC 聚甲基丙烯酸甲酯一样一样 H2 C H C H3COOC 聚丙烯酸甲酯一样一样 —NH(CH2)6NHCO(CH)4CO—尼龙-66 —NH(CH2)6NH— —CO(CH)4CO— 无 H2 C C H3C H C C H2 聚异戊二烯一样一样 ▲ （1）高分子；（2）链节；（3）聚合度；（4）多分散度；（5）网状结构；（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，其结构必须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）链节是指结构重复单元，重复组成高分子分子结构的最小结构单元。（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）网状结构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？ P＝100×10000/28＝35700 ▲21、高分子结构有哪些层次？各层次研究的内容是什么？答：高分子结构由4个层次组成： a、一级结构，指单个大分子内与基本结构单元有关的结构，包括结构单元的化学组成、链接方式，构型，支化和交联以及共聚物的结构 b、二级结构，指若干链节组成的一段链或整根分子链的排列形状。 c、三级结构在二级的基础上许多这样的大分子聚集在一起而形成的结构，包括结晶结构，非晶结构，液晶结构和取向结构。 d、四级结构，指高分子在材料中的堆砌方式。 22、什么是高分子的构型？什么是高分子的构象？请举例说明。答：构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；高分子链由于单键内旋转而产生分子在空间的不同形态称为构象。构象与构型的根本区别在于，构象通过单键内旋转可以改变，而构型无法通过内旋转改变。 26、用粗略示意图表示：（1）线型聚合物（2）带短支链聚合物（3）交联XX（4）星形聚合物 27、试分析线形、支化、交联高分子的结构和性能特点。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互相移动，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。第三章链式聚合反应 1．下列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)2CH2=CHCH3CH2=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，结构对称。 CH2=CHC6H5 与CH2=CH-CH=CH2可进行自由基聚合、阳离子聚合以及阴离子聚合。因为共轭体系п电子的容易极化和流动。 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=CCH3COOR适合自由基聚合和阴离子聚合。因为是1，1二取代基，甲基体积较小，COOR为吸

高分子材料科学基础B卷答案

【高分子材料科学基础】课程试题（B卷）【半开卷】姓名____________ 学号 _______________专业及班级_______________________ 本试卷共有五道大题，一?填空题（每空1分，共30分） 1.材料按化学组成分类，可分为金属材料、无机材料和高分子材料三类。 2.高分子材料按大分子主链结构可分为碳链高分子材料、杂链高分子材料和元素______ 材料 3.20世纪70年代人们把能源、信息和材料归纳为现代物质文明的三大支柱。 4.原子的排列可分为三个等级，第一种是无序排列，第二种是短程有序而长程无序，第三种是长程有序。 5.从几何学的角度，结构缺陷可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷及体缺陷。 6.由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应。 7.由于单体单元排列方式的不同，可构成不同类型的共聚物，可分为四种类型无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。 8.高强度、耐高温、耐老化的高分子材料是当前高分子材料的重要研究课题。 9.大分子链形态的基本类型包括：伸直链、折叠链、螺旋形链、无规线团。 10.聚合物晶态结构的基本模型有两种：一种是缨状胶束模型，另一种是折叠链模型。 11在室温下，塑料处于玻璃态，玻璃化温度是非晶态塑料使用的上线温度二点则是结晶聚合物使用的上线温度，对于橡胶，玻璃化温度是其使用的下限温度。 12橡胶制品的主要原料是生胶、再生胶以及配合剂。 13.酚醛树脂是由苯酚和甲醛两种物质合成的。

'、NiMi 10 1 04 5 1（第2页 5 10 =40000 10 5 14.丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯两种原料合成的。 15?聚酰胺类的习惯名称为尼龙。 16.聚对苯二甲酸乙二酯的商品名为涤纶。 17.聚丙烯腈的商品名为腈纶。二?名词解释（共10小题，每题2分，共20分） 1.引发剂：引发剂是容易分解成自由基的化合物，分子结构上具有弱键，在热能或辐射能的作用下，沿弱键均裂成自由基。 2.笼蔽效应：引发剂分解成初始自由基后，必须扩散出溶剂所形成的“笼子”才能引发单体聚合，这时会有部分初始自由基在扩散出“笼子”之前因相互复合而失去引发单体聚合的能力，这就成为笼蔽效应。 3.诱导分解：诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应，其结果使引发剂效率降低。 4.热固性塑料：是由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再恢复到可塑状态。 5.连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 6.体形缩聚：在缩聚反应中，单体分子多于两个官能团时，则能形成支化或交联等非线型结构的产物，此类反应称体型缩聚反应。 7.凝胶点：体形缩聚初期为线型产物，当达到一定程度时，体系粘度突然增大，出现不溶不熔且具有弹性的凝胶一一体型产物（即凝胶化现象或凝胶化作用），这时的P称凝胶点Pc。 8.自动加速现象：随着聚合反应进行，聚合速率不但没有降低，反而迅速增加，这种反常的动力学行为称为自动加速现象。 9.应力松弛：在温度、应变恒定的条件下，材料的内应力随时间延长而逐渐减小的现象称为应力松弛。 10.乳液聚合：是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合，体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。四?计算题（共5小题，1，2, 3题每题5分，4题10分共25分） 1.设一聚合物样品，其中分子量为104的分子有10 mol,分子量为105的分子有5 mol,求分子 Mn

高分子科学简史

高分子科学简史人类的进化和社会进步的历史，始终与人类对天然高分子材料的加工和利用的进步过程密不可分。棉、麻、丝、毛的加工纺织，造纸，鞣革和生漆调制等分别是人类对天然高分子进行物理加工和化学加工的早期例证，虽然当时并未提出高分子的概念。直到19世纪中后期，西方化学工作者才扩大了对天然高分子进行化学改性的范围，以下对高分子科学发展史中的重要事件作一简述： 1839年，对天然橡胶进行硫化加工； 1868年，赛璐璐（硝化纤维素）问世； 1898年，粘胶纤维问世； 1907年，酚醛树脂问世； 1911年，丁钠橡胶问世。酚醛树脂和丁钠橡胶分别是高分子科学建立以前人类合成的第一个缩聚物和第一个加聚物。20世纪初期，虽然当时仍未正式提出高分子的概念，但是已经取得的一些化学研究成果开始酝酿着高分子科学的诞生。例如当时人们终于研究明白，天然橡胶是由异戊二烯构成；淀粉和纤维素是由葡萄糖构成；蛋白南是由氨基酸构成等等。这些研究成果对于高分子科学的建立起到了直接催化和促进作用。 20世纪20年代是高分子科学诞生的年代，1920年，德国人 H.Staudinger首次提出以共价键联结为核心的高分子概念，并获得1953年度诺贝尔化学奖，他被公认为高分子科学的始祖。 1925年，聚醋酸乙烯酯（PVAc）实现工作化； 1928年，聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃，PMMA）和聚乙烯醇（PVA）问世； 1931年，聚氯乙烯（PVC）、氯丁橡胶问世； 1934年，美国人W.H.Carothers 成功地合成尼龙-66，并于1938年

实现工业化。稍后他的学生 P.J.Flory 提出了聚合反应的等活性理论，并提出聚酯动力学和连锁聚合反应机理，从而获得1974 年度诺贝尔化学奖。 1939年，低密度聚乙烯（LDPE）即高压聚乙烯问世； 1940年，丁苯橡胶（SBR）、丁基橡胶问世； 1941年，聚对苯二甲酸乙二醇酯（涤纶，PET）问世； 1943年，聚四氟乙烯（PTFE）问世； 1948年，维尼纶问世； 1950年，聚丙烯腈（腈纶，PAN）问世； 1955年，顺丁橡胶问世； 1953年，德国人K.Ziegler和意大利人G. Natta各自独立地采用络合催化剂成功地合成出高密度聚乙烯（HDPE）即低压聚乙烯以及聚丙烯（PP），并于1955年实现工业化。今天这两种聚合物已经成为产量最大、用途最广的合成高分子材料。1963年，两人成为诺贝尔化学奖的获得者。 1974年，美国Rockefeller大学著名生物化学家R.B.Merrifield将功能化的聚苯乙烯（PS）用于多肽和蛋白质的合成，大大提高了涉及生命物质合成的效率并缩短了合成时间，开创了功能高分子材料在生命物质合成领域作出的突出贡献，1984年度的诺贝尔化学奖授予了他。 2000年，日本人白川英树、美国人艾伦.黑格和艾伦.马克迪尔米德等有关导电高分子材料——掺杂聚乙炔的研究和应用成果突破了“合成聚合物都是绝缘体”的传统观念，开创了高分子功能化研究和应用的新领域。为此他们获得了自20世纪诺贝尔奖设立以来高分子科学领域的第五个诺贝尔化学奖。总而言之，20世纪20～40年代是高分子科学建立和发展的时期；30～50年代是高分子材料工业蓬勃发展的时期；60年代以来则是高分子材料大规模工业化、特种化、高性能化和功能化的时期。作为新兴材料科学的一个分支，高分子材料目前已经渗透到工业、农业、国防、商业、医药以及人们的衣、食、住、行的各个方面，正如一篇科

华东理工大学博士研究生入学考试参考书目

2008年华东理工大学博士研究生入学考试参考书目 ????科目代码????科目名称????参考书目1101????英语????无1102????日语????无1103????德语????无 2201? ? ? ? 微生物学? ? ? ? 《微生物学教程》周德庆着，高等教育出版社；《现代工业发酵调控学》储炬，李友荣着，化学工业出版社。 2202? ? ? ? 化学反应工程? ? ? ? 《化学反应工程分析》袁渭康等着，华东理工大学出版社 2203? ? ? ? 泛函分析? ? ? ? 《应用泛函分析》王宗尧、薛以锋，钱张军着，华东理工大学出版社。 2204? ? ? ? 计算机理论与技术? ? ? ? 《数据库系统概论》第二版萨师煊着，高等教育出版社；《计算机网络教程》高传善着，复旦大学出版社；《数据结构》第二版严蔚敏着，清华大学出版社；《计算机通信网络安全》冯登国着，清华大学出版社2001。 2205? ? ? ? 高等有机化学? ? ? ? 《高等有机化学—反应、机理和结构》J.March着（中译本）人民教育出版社1981（1982） A d v a n c e d O r g a n i c C h e m i s t r y5t h E d J.M a r c h着W i l e y出版社。2206? ? ? ? 固体力学? ? ? ? 《固体力学基础》高玉臣着，中国铁道出版社，1999；《固体力学》汤任基着，上海交通大学出版社，1999。2207? ? ? ? 高分子化学? ? ? ? 《高分子科学教程》韩哲文编华东理工大学出版社2208????催化理论????《催化作用基础》李荣生着科学出版社《工业催化》黄仲涛着化学工业出版社 2209? ? ? ? 高等药物化学? ? ? ? 《药物化学》尤启东主编,化学工业出版社,2004年版；《高等药物化学选论》,周伟澄主编,化学工业出版社,2006年版。 2210? ? ? ? 细胞分子生物学? ? ? ? 《基因IV》余龙、江松敏、赵寿元译校，科学出版社。《细胞生物学》翟中和编着，高等教育出版社

天津大学本科教材书目

计算机软件：微型计算机技术基础冯博琴高教版IBM_PC微机原理及接口技术西交大版计算机硬件技术基础/朱卫东/高教数字逻辑电路刘常澍国防数字系统逻辑设计技术刘锡海天大计算机组织与结构－性能设计（５）电子工业计算机图形学（３）清华大学出版社，数据库系统概念（４）高等教育出版社软件工程（英文８版）机械工业出版社计算机网络高等教育出版社， C++程序设计（２）高教，软件需求管理用例方法（英文２版机械工业版实时系统高教， SQLSERVER2000与https://www.360docs.net/doc/722146875.html,编程清华版IT项目管理机械，数据库算法与应用（C++语言描述）机械，现代操作系统（英文2版）机械，人工智能机械，信息技术与应用导论（7 高教，系统分析与设计方法（5）高教，结构化计算机组成（英文4版）机械，IBM－PC汇编语言程序设计（5）清华，微型计算机原理（2）电子工业出版社，微型计算机技术与应用（3）清华，信息论与编码基础机械，计算机硬件技术基础高教， VB6.X程序设计铁道， IBMPC微机原理及接口技术西交大，面向对象与传统软件工程（5）机械，计算机软件测试（2）机械，计算机组成原理天大，编译原理吕映芝清华，微型计算机接口技术及应用华中科技大学计算机导论袁方清华， VB程序设计教程周霭如清华，微型计算机接口技术张弥左机械，LINUx操作系统，计算机组成结构化方法（英文5版）机械，微型计算机嵌入式系统设计西安电子科大数字图像处理（2）电子工业，编译技术（2）东南大学，软件人员沟通（上中下），统计自然语言处理基础机械：精密机械设计庞振基机械, 机械设计基础（多学时）, 燃气轮机与涡轮增压内燃及原理与应用, 工厂动力机械热能与动力机械测试技术热能与动力机械制造工艺学热能与动力机械基础液压传动与控制机械基础机械工程测试技术基础计算机辅助设计与制造机械制造装备及其设计现代设计方法机械设计基础（少学时）控制工程基础工程材料及成型技术基础动力控制工程供热工程热力发电厂电站锅炉原理力学：材料力学天大赵志岗，土力学原理天大王成华，结构力学高教李家宝，水力学中国建筑出版社高学平，理论力学（中、多学时）机械贾启芬，液体力学（2）高教张也影，工程流体力学高教陈卓如，水力学同济大学出版社柯葵，弹性力学（3）徐芝纶高教，结构力学（下）天大刘昭培，材料力学天大苏翼林材料：无机材料性能清华关振铎材料物理性能天大郑义，材料科学基础天大靳正国，材料分析方法天大杜希文，金属工艺学（上、下）高教邓文英，计算机在材料科学中的应用机械许欣华，材料科学基础上海交大胡赓祥，无机非金属材料专业实验天大曲远方，

《高分子科学概论》习题及参考答案

《高分子科学概论》习题及参考答案聚合物结构与性能的基本理论 1、高分子链有哪三种不同的几何形态？分别各举一例线型（HDPE）、支链型（LDPE）和交联型（硫化橡胶、固化的环氧树脂）。 2、比较高分子与小分子在相对分子质量及其分布上的差异小分子的相对分子质量一般在1000以下，高分子的相对分子质量一般在104~106；小分子有确定的相对分子质量，高分子的相对分子质量具有多分散性，是由一系列相对分子质量不等的同系物组成的混合物，通常用平均相对分子质量和分散系数来表示。 3、什么是聚集态结构？按有序性不同，高分子的聚集态结构主要分为哪三种？典型的结晶性（或非结晶性）聚合物有哪些（至少6例）？什么是高分子合金？高分子链与链之间的排列或堆砌结构。按有序性不同，高分子的聚集态结构主要分为晶态、非晶态和取向态。典型的结晶性聚合物有：聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚甲醛、尼龙6、尼龙66、聚四氟乙烯等。由两种或两种以上聚合物混合在一起得到的多组分聚合物体系，称共混聚合物，又称“高分子合金”。 4、聚合物的主要性能包括哪些方面的性能？（至少六种）表征聚合物力学性能和电学的指标主要有哪些？力学性能、电性能、热性能、耐化学介质性、耐老化性、加工性能、溶液性质、燃烧性质等。表征力学性能的指标主要有：拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量、硬度、冲击强度等。表征电学性能的指标主要有：介电常数、介电损耗、介电强度、表面电阻、体积电阻率。 5、什么是玻璃化（转变）温度？什么是熔融指数？玻璃化温度：是非晶态聚合物的玻璃态与高弹态之间的热转变温度，是链段运动状态由冻结到解冻的转变温度。室温下用作塑料的聚合物，其玻璃化温度高于室温；玻璃化温度是塑料使用的上限温度。室温下用作橡胶的聚合物，其玻璃化温度低于室温，玻璃化温度是其使用的下限温度。熔融指数：在一定温度下，熔融状态的聚合物在一定负荷下，十分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量（克数），单位g/10min。 6、线型聚合物溶解过程的两个阶段是什么？聚合物溶剂的选择原则有哪些？线型聚合物溶解过程的两个阶段是：溶胀、溶解。相似相溶与极性相近原则；溶剂化原则；溶度参数相近原则；选择聚合物的溶剂时，除了使用单一溶剂外，还可以使用混合溶剂。 7、什么是聚电介质？它有哪些重要应用？在侧链中有许多可电离的离子性基团的高分子称为聚电解质。絮凝剂、吸水性树脂、增稠剂、分散剂、泥浆处理剂等。聚合物合成技术的基本知识 8、聚合物的生产过程，通常包括哪几个部分？原料准备（单体精制、催化剂配制）、聚合、分离、回收（单体、溶剂）、后处理（干燥、造粒）。

高分子科学教程答案_韩哲文

《高分子化学》习题与解答第一章、绪论习题与思考题１. 写出下列单体形成聚合物的反应式。注明聚合物的重复单元和结构单元，并对聚合物命名，说明属于何类聚合反应。（1）CH 2=CHCl; （2）CH 2＝C (CH 3)2; （3）HO(CH 2)5COOH; （4） ; （5）H 2N(CH 2)10NH 2 + HOOC(CH 2)8COOH ; （6）OCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH ; ２. 写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式。（1）（2）（3）（4）（5）（6）３. 写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式：（1）聚丙烯晴（2）丁苯橡胶（3）涤纶（4）聚甲醛（5）聚氧化乙烯（6）聚砜４. 解释下列名词：（1）高分子化合物，高分子材料（2）结构单元，重复单元，聚合度；（3）分子量的多分散性，分子量分布，分子量分布指数；（4）线型结构大分子，体型结构大分子；（5）均聚物，共聚物，共混物；（6）碳链聚合物，杂链聚合物。５. 聚合物试样由下列级分组成，试计算该试样的数均分子量n M 和重均分子量w M 及分子量分布指数。级分重量分率分子量 1 0.5 1×10 4 2 0.2 1×10 5 3 0.2 5×10 5 CH 2 CH 2 CH 2 O [ CH 2 C ]n CH 3 COOCH 3[ CH 2 CH ]n COOCH 3[ CH 2 C=CH CH 2 ]n CH 3 [ O C O C ]CH 3CH 3n [ NH(CH 2)6NHOC(CH 2)4CO ]n [ NH(CH 2)5CO ] n

高分子材料第二版黄丽思考题答案

1、LDPE、LLDPE、HDPE的分子结构和物理机械性能有何不同？P24表2-1 高密度聚乙烯（HDPE），又称低压聚乙烯，因为在低压下生产，含有较多长键，因此密度高。低密度聚乙烯（LDPE)，用高压法（147.17—196.2MPa）生产，支链较多，强度低。线性低密度聚乙烯（LLDPE）是通过在聚乙烯的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。热导率，HDPE(高)>LLDPE （线）>LDPE（低）；线膨胀系数，LDPE>LLDPE >HDPE 2、聚丙烯有三种不同的立构体。试分析一下哪种结构能结晶，为什么？聚丙烯存在等规、间规、无规三种立体结构。P40 聚合物结晶的必要条件是分子结构的对称性和规整性，这也是影响其结晶能力、结晶速度的主要结构因素。分子链的对称性越高，规整性越好，越容易规则排列形成高度有序的晶格。等规聚丙烯的结构规整性好，具有高度的结晶性；无规聚丙烯为无定形材料，结构的对称性和规整性差，因此不结晶；间规聚丙烯的结构对称性和规整性介于两者之间，结晶能力较差。 3、热固性酚醛树脂与热塑性酚醛树脂的合成条件及分子结构有何不同，热固性酚醛树脂的固化历程如何？（1）热塑性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比<1

（0.8~0.86），酸催化（pH<7）；分子结构：线型结构；热固性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比>1（1.1~1.5），碱催化（pH=8~11）；分子结构：体型结构。（2）热固性酚醛树脂是体型缩聚控制在一定反应程度的产物。因此，在合适的条件下可使体型缩聚继续进行，固化成体型缩聚物。固化机理P67-68 热固性酚醛树脂是多元酚醇的缩聚物。 (因为加成反应结果：单元酚醇与多元酚醇的混合物) 酚醇之间的反应与温度有关，以170℃为分界线。低于170℃主要是分子链的增长，主要发生两类反应。 a ．酚核上的羟甲基与其他酚核上的邻、对位的—H 发生反应，生成亚甲基键： b ．两个酚核上的羟甲基相互反应，生成二苄基醚苄基醚不稳定，能否形成与体系的酸碱性有很大关系 OH CH 2 OH OH CH 2OH CH 2OH HO HOH 2C CH 2 CH 2OH OH H 2 O OH CH 2 OH OH CH 2OH CH 2OH OH CH 2OCH 2 OH CH 2OH H 2O

高分子化学课后习题答案

第一章绪论思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平 X表示。均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。选择其常用分子量，计算聚合度。聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 DP=n 特征量/万

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高分子科学答案教材

第一章概述 3. 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 6.下列物质中哪些属于聚合物？（1）水；（2）羊毛；（3）肉；（4）棉花；（5）橡胶轮胎；（6）涂料答：羊毛、棉花、橡胶轮胎、涂料、肉 7.写出下列高分子的重复单元的结构式：（1）PE；（2）PS；（3）PVC；（4）POM；（5）尼龙；（6）涤纶答：（1）PE——聚乙烯－CH2－CH2－（2）PS——聚苯乙烯（3）PVC——聚氯乙烯（4）POM——聚甲醛－O－CH2－（5）尼龙——聚酰胺－NH(CH2)5CO－（6）涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯P7 名称结构单元单体单元 H2 C C CH3 H3COOC 聚甲基丙烯酸甲酯一样一样 H2 C H C H3COOC 聚丙烯酸甲酯一样一样 —NH(CH2)6NHCO(CH)4CO—尼龙-66 —NH(CH2)6NH— —CO(CH)4CO— 无 H2 C C H3C H C C H2 聚异戊二烯一样一样 ▲ （1）高分子；（2）链节；（3）聚合度；（4）多分散度；（5）网状结构；（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，其结构必须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）链节是指结构重复单元，重复组成高分子分子结构的最小结构单元。（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）网状结构是交联高分子的分子构造。

《高分子化学教程》习题答案(第三版)

《高分子化学教程》习题答案（王槐三第三版）第1章 1、解释下列概念 (1) 高分子化合物：由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在1万以上的化合物。 (2) 重复结构单元：将大分子链上化学组成和结构可重复的最小单位称为重复结构单元(在高分子物理里也称为链节)。 (3) 结构单元：由1个单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分叫结构单元。 (4) 平均相对分子质量：高分子化合物中同系物相对分子质量的统计平均值。 (5) 平均聚合度：所有大分子链上所含重复结构单元数量的统计平均值。 (6) 多分散性和分散指数：多分散性是指聚合物材料中所含大分子同系物的相对分子质量不相等的这一特性。分散指数是指重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值。 2、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并标出结构单元 (1) 涤纶 n HOOC COOH n HO(CH 2)2OH (2n -1)H 2O HO[OC COO(CH 2)2O]n H += +结构结构单元单元

(2) 尼龙-610 n HOOC COOH n H 2N(CH 2)6NH 2(2n -1)H 2O HO [ OC(CH 2)8COHN(CH 2)6NH ]+= +(CH 2)8n H 结构单元结构单元 (3) 有机玻璃 n CH 2CH 3 COOCH 3 C CH 2 CH 3C 3 =[]n CH 2 CH 3C 3结构单元： (4) 聚乙烯醇 n CH 2 = CHOCOCH 3 CH 2 CH []OCOCH 3 n 水解聚合 []CH 2 CH OH n (5) 环氧树脂 (见P8) (6) 聚碳酸酯 HO CH 3 CH 3 C Cl C O Cl H O C 3 CH 3 O C Cl + (2n - 1)HCl = +n n []OH n O (7) 聚己二氨基甲酸丁二酯 n OCN(CH 2)6NCO + n HO(CH 2)2OH = []OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n (8) 维尼纶 []CH 2 CH OH n + CH 2O CH 2CH CH 2CH CH 2CH O CH 2 O OH (9) 丁腈橡胶

高分子科学教程_(韩哲文_主编_著)_华东理工大学出版社_课后答案

第一章绪论一、习题 1. 与低分子化合物比较，高分子化合物有何特征? 解：与低分子化合物相比，高分子化合物有以下主要特征： (1)高分子化合物分子量很大，分子往往由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成； (2)即使是一种“纯”的高分子化合物，它也是化学组成相同而分子量不等，结构不同的同系聚合物的混合物。它具有分子量和结构的多分散性； (3)高分子化合物的分子有几种运动单元； (4)高分子化合物的结构非常复杂，需用一次、二次和三次结构来描述它。一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排布。二次结构是指单个大分子链的构象或聚集态类型。三次结构是指形成复杂的高分子聚集体中大分子的排列情况。 2. 何谓高分子化合物?何谓高分子材料？解：高分子化合物是指由多种原子以相同的，多次重复的结构单元通过共价键连接起来的，分子量是104-106 的大分子所组成的化合物。高分子材料是指以高分子化合物为基本原料，加上适当助剂，经过一定加工制成的材料。 3. 何谓高聚物?何谓低聚物? 解：物理化学性能不因分子量不同而变化的高分子化合物称为高聚物。反之，其物理和化学性能随分子量不同而变化的聚合物成为低聚物。但也有将分子量大于一万的聚合物称为高聚物，分子量小于一万的聚合物称为低聚物。 4. 何谓重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度？解：聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元(又称重复结构单元或链节)。构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原于组合称为结构单元。聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元。能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物称为单体。高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。 5. 什么是三大合成材料?写出三大合成材料中各主要品种的名称、单体聚合的反应式，并指出它们分别属于连锁聚合还是逐步聚合。解：三大合成材料是指合成塑料、合成纤维和合成橡胶。 (1)合成塑料的主要品种有：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。上述四种单体的聚合反应均属连锁聚合反应。聚乙烯 nCH2 CH2 CH2CH2 n 聚丙稀

高分子科学教程问题详解_韩哲文

高分子材料科学基础B卷答案

【高分子材料科学基础】课程试题 (B卷)【半开卷】姓名学号专业及班级分）1分，共30一．填空题（每空材料按化学组成分类，可分为金属材料、无机材料和高分子材料三类。1.高分子材料按大分子主链结构可分为碳链高分子材料、杂链高分子材料和元素有机高分子2. 材料年代人们把能源、信息和材料归纳为现代物质文明的三大支柱。世纪703.20原子的排列可分为三个等级，第一种是无序排列，第二种是短程有序而长程无序，第三种4.是长程有序。 5.从几何学的角度，结构缺陷可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷及体缺陷。 6.由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应。由于单体单元排列方式的不同，可构成不同类型的共聚物，可分为四种类型无规共聚物、7.交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。高强度、耐高温、耐老化的高分子材料是当前高分子材料的重要研究课题。8. 大分子链形态的基本类型包括：伸直链、折叠链、螺旋形链、无规线团。9.10.聚合物晶态结构的基本模型有两种：一种是缨状胶束模型，另一种是折叠链模型。在室温下，塑料处于玻璃态，玻璃化温度是非晶态塑料使用的上线温度，熔点则是结晶聚11.合物使用的上线温度，对于橡胶，玻璃化温度是其使用的下限温度。橡胶制品的主要原料是生胶、再生胶以及配合剂。12.13.酚醛树脂是由苯酚和甲醛两种物质合成的。第页5共页1． 14.丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯两种原料合成的。 15.聚酰胺类的习惯名称为尼龙。 16.聚对苯二甲酸乙二酯的商品名为涤纶。 17.聚丙烯腈的商品名为腈纶。

二．名词解释（共10小题，每题2分，共20分） 1.引发剂：引发剂是容易分解成自由基的化合物，分子结构上具有弱键，在热能或辐射能的作用下，沿弱键均裂成自由基。 2.笼蔽效应：引发剂分解成初始自由基后，必须扩散出溶剂所形成的“笼子”才能引发单体聚合，这时会有部分初始自由基在扩散出“笼子”之前因相互复合而失去引发单体聚合的能力，这就成为笼蔽效应。 3.诱导分解：诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应，其结果使引发剂效率降低。 4.热固性塑料：是由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再恢复到可塑状态。 5.连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 6.体形缩聚：在缩聚反应中，单体分子多于两个官能团时，则能形成支化或交联等非线型结构的产物，此类反应称体型缩聚反应。 7.凝胶点：体形缩聚初期为线型产物，当达到一定程度时，体系粘度突然增大，出现不溶不熔且具有弹性的凝胶——体型产物（即凝胶化现象或凝胶化作用），这时的P称凝胶点Pc。 8.自动加速现象：随着聚合反应进行，聚合速率不但没有降低，反而迅速增加，这种反常的动力学行为称为自动加速现象。 9.应力松弛：在温度、应变恒定的条件下，材料的内应力随时间延长而逐渐减小的现象称为应力松弛。 10.乳液聚合：是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合，体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。四．计算题（共5小题，1，2，3题每题5分，4题10分共25分） 45的分子有5 mol, 10求分子其中分子量为10的分子有10 mol, 分子量为设一聚合物样品，1.第页5共页2?NiMi5410?1010?5?40000???Mn ?Ni5?10．量数均分子量和质均分子量 ?2NiMi2254)?10()10?510?(85000Mw???? 5410NiMi10?5?10?时聚酯的聚合度多少？等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.9992. ，=2mol0.015mol。N=2mol，N解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol，则醋酸的摩尔数为ba'mol 015N?0.b N2a 985??r?0.,01502?2*.N2?N bb当p=0.995时，985r1?0.1?88??X?79.

合成高分子材料教学设计

合成高分子化合物的基本方法（第二课时）教学设计（一）教学目标： 1、知识和技能（1）能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。（2）能说明缩聚反应的特点 2、过程与方法利用分子模型模拟反应历程，进而了解高分子化合物合成的基本方法。 3、情感、态度与价值观使学生感受到人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质，从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。（二）教学重，难点：通过具体实例说明缩合聚合反应的特点，能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式，从简单的聚合物结构式分析出单体。（三）教学过程设计【课题引入】知识决定命运，科技改变生活。播放20世纪以来科技发展视频，引入缩聚反应。【过渡】要想了解缩聚反应，首先要掌握以下几个反应。【课前小练-实物投影】 1、乙酸与乙醇酯化反应 2、两个甘氨酸分子形成二肽 3、己二酸与乙二醇【实物投影】学生展示方程式，分析反应3方程式为什么有不同写法。【教师演示】在投影仪上分析反应3的历程【设问】发生缩聚反应的单体有什么特点？【ppt投影】四组可以发生缩聚反应的单体。【要点突破】[分组讨论] 利用磁性分子模型探究以下反应机理及特点，并完成以下方程式（1）二元羧酸和二元醇的酯化缩聚

（2）羟基酸的酯化缩聚 n HOOC(CH2)5OH + （n-1）H2O （3）氨基酸的缩聚（4）已二酸(HOOC(CH2)4COOH)与已二胺(H2N(CH2)6NH2)的缩聚反应。【投影汇报展示结果】 [设问]通过前面的探究，相信大家对缩聚反应有了一些了解，关于缩聚反应你还想知道什么？把你要研究缩聚反应所需回答的问题在导学案上写出来。学生分组讨论。并做好记录。【交流分享】收集学生的问题，并进行总结交流。问题一:缩聚物的化学式书写有什么特点？缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团（这与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。）如：问题二：生成副产物小分子的量如何判断？ [学生探究展示] 由反应1、2、3，学生分组用分子模型拼装进行探究讨论： [教师投影指导]如： ①由一种单体生成水的物质的量为：（n-1） mol ②由两种单体：故生成水的物质的量为：（2n-1） mol。阅读材料一，由反应4 [过渡]含有两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈现为线型结构？含有三个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物会呈现什么样的结构？ [学生]高分子链间产生交联，形成体型（网状）结构。 [教师] 我们知道，由不同的高聚物分子构成的材料，会呈现出不同的性能，为了得到指定性能的聚合物就必须知道合成它的单体是什么？请把大家合成的聚合物模型还原成单体，体会一下判断缩聚物单体的方法是什么？

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化学电子书合集，好东西哇(转帖） 2009-07-25 02:20 | (分类:默认分类) 物理化学 1、高等物理化学.pdf 2、高等学校教材物理化学（第四版）上册.pdf 3、物理化学（第二版）（上册）.djvu 4、物理化学（第二版）下册.djvu 5、物理化学_上册.pdf 6、物理化学_中册.pdf 7、物理化学_下册.pdf 8、物理化学习题大连理工.pdf 9、物理化学习题大连理工.pdf 10、物理化学习题详解.pdf 11、物理化学习题.pdf 12、物理化学实验武汉大学.pdf 13、物理化学实验.pdf 14、物理化学实验崔献英.pdf 15、物理化学.pdf 16、物理化学例题与习题.pdf 17、物理化学简明教程薛万华.pdf 18、物理化学王光信.pdf 19、基础物理化学（下册）湖南大学.pdf 20、计算物理化学.pdf 21、Physical Chemistry_ Third Edition.pdf 分析化学 1、原子荧光谱分析.pdf 2、电分析化学.蒲国刚袁倬斌吴守国.pdf 3、分析化学手册（第二版）第二分册_化学分析.pdf 4、分析化学手册（第二版）第四分册_电化学分析.pdf 5、分析化学手册（第二版）第一分册_基础知识与安全知识.pdf 6、分析化学丛书-第三卷-第三册-高效液相色谱法-邹汉法-张玉奎-卢佩章.pdf 7、分子发光分析法(荧光法和磷光法)_彭采尔等.pdf 8、核磁共振基础简论.pdf 9、分析化学武汉3版.pdf 10、激光光谱分析法.pdf 11、实用荧光分析法_夏锦尧.pdf 12、原子荧光光谱学.pdf 13、分析化学武汉3版.pdf 14、分析化学（张正奇）.pdf 15、分析化学（钟佩珩）.pdf