高分子化学答案
高分子化学试题及答案

高分子化学试题及答案高分子化学试题及答案1、1 分析下列引发体系和单体,何种引发体系可引发何种单体聚合?聚合反应类型是什么?写出链引发反应式。
CH3H2CCCO2CH3H2COCH3H2CCHCHCH3H2CCHOC CH332+C CH3 OOH + Fe2HCCH2CH3CCH2引发体系单体答案:C CH3 OOH + Fe22+OOCOOC可引发以下五种单体进行自由基聚合。
CH2CHCH2CH3CH3CCH2CCH2CHCCH2COOCHCH33CH2CHClNa、n-BuLi为阴离子聚合引发剂,可引发CH2CHCH2CH3CCH2CNCCNCH2CH3CH2CHCCH2CCH3COOCH3 OHCH六种单体进行阴离子聚合。
H2SO4、BF3 + H2O为阳离子聚合引发剂,可引发CH2CHCH2CH3CH3CCH2CCH3CH2CHCCH2CH3OCH3CH3HCHCH2CHCHCH3CH2CHOCCH3CH3七种单体进行阳离子聚合,其中第六种单体聚合时发生异构化聚合。
2、解释下列概念离子对异构化聚合活性聚合答案:离子对:带有相反电电荷的离子当二者间的距离小于某一临界距离时,可称为离子对。
异构化聚合:在聚合链增长过程中,伴有分子内重排的聚合常称为异构化聚合。
活性聚合;没有链转移和链终止的聚合反应称为活性聚合。
3、假定在异丁烯的聚合反应中向单体链转移是主要终止方式,聚合物末端是不饱和端基。
现有4.0g的聚合物使6.0ml 0.01mol/l 的Br—CCl4溶液正好褪色,计算聚合物数均相对分子质量。
答案:=6.67×104。
4、异丁烯在(CH2Cl)2中用SnCl4—H2O引发聚合。
聚合速率Rp∝[SnCl4][H2O][异丁烯]2。
起始生成的聚合物的数均相对分子质量为20,000,1g聚合物中含3.0×10-5mol的羟基,不含氯。
写出该聚合的引发、增长、终止反应方程式。
《高分子化学》习题答案

《高分子化学》习题答案(王槐三第2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 HOOCCOOH n HO(CH 2)2OH (2n -1)H 2OHO[OCCOO(CH 2)2O]n H +=+结构 结构单元单元(2) 尼龙-610n HOOC COOH n H 2N(CH 2)6NH 2(2n -1)H 2OHO [ 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 3COOCH 3CCH 2CH 3C COOCH 3=[]n CH 2CH 3C COOCH 3结构单元:(4) 聚乙烯醇n CH 2 = CHOCOCH 3CH 2CH []OCOCH 3n水解聚合[]CH 2CH OHn(5) 环氧树脂 (见P8) (6) 聚碳酸酯HOCH 3CH 3C Cl C O ClH OC CH 3CH 3OCCl + (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 2CH OHn + CH 2O CH 2CHCH 2CH CH 2CH OCH 2OOH(9) 丁腈橡胶nCH 2CHCN CH 2CHCH CH CH 2CHCH 2CHCHCH 2CNnn +[](10) ABS 树脂nCH 2CHCN CH 2CHCH CH 2n ++ nCH 2CH+ BPOCH 2CHCH 2CHCHCH 2CH 2CH CNn[]3、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并命名聚合物 (1) HO OC(CH 2)8CONH(CH 2)6NH n H []HO OC(CH 2)8CONH(CH 2)6NH n H[]n HOOC(CH 2)8COOH + n H 2N(CH 2)6NH 2 =尼龙-610 (2)[]OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n见第2题(7)小题 聚己二氨基甲酸丁二酯(3) H O(CH 2)5CO OH[]nn HOOC(CH 2)5OH = HO []OC(CH 2)5O H + (n-1)H 2On聚6-羟基己酸酯 4、参见教材p3315、分别写出单独或与别的单体进行聚合的反应方程式并命名聚合物。
高分子化学试题及参考答案

高分子化学试题及参考答案一、填空题1.尼龙66的重复单元是-NH(CH2)6NHCO(CH2)4 CO- 。
2.聚丙烯的立体异构包括全同(等规)、间同(间规)和无规立构。
3.过氧化苯甲酰可作为的自由基聚合的引发剂。
4.自由基聚合中双基终止包括岐化终止和偶合终止。
5.聚氯乙烯的自由基聚合过程中控制聚合度的方法是控制反应温度。
6.苯醌可以作为自由基聚合以及阳离子聚合的阻聚剂。
7.竞聚率是指单体均聚和共聚的链增长速率常数之比(或r1=k11/k12, r2=k22/k21) 。
8.邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50 : 0.98,缩聚体系的平均官能度为 2.37 ;邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油缩聚,体系的平均官能度为 2 (精确到小数点后2位)。
9.聚合物的化学反应中,交联和支化反应会使分子量变大而聚合物的热降解会使分子量变小。
10.1953年德国K.Ziegler以TiCl4/AlCl3为引发剂在比较温和的条件下制得了少支链的高结晶度的聚乙烯。
11.己内酰胺以NaOH作引发剂制备尼龙-6 的聚合机理是阴离子聚合。
二、选择题1.一对单体共聚时,r1=1,r2=1,其共聚行为是(A )? A、理想共聚;B、交替共聚;C、恒比点共聚;D、非理想共聚。
2.两对单体可以共聚的是(AB )。
A、Q和e值相近;B、Q值相近而e值相差大;C、Q值和e值均相差大;D、Q值相差大而e 值相近。
3.能采用阳离子、阴离子与自由基聚合的单体是( B )?A、MMA;B、St;C、异丁烯;D、丙烯腈。
4.在高分子合成中,容易制得有实用价值的嵌段共聚物的是(B )?A、配位阴离子聚合;B、阴离子活性聚合;C、自由基共聚合;D、阳离子聚合。
5.乳液聚合的第二个阶段结束的标志是(B )?A、胶束的消失;B、单体液滴的消失;C、聚合速度的增加;D、乳胶粒的形成。
6.自由基聚合实施方法中,使聚合物分子量和聚合速率同时提高,可采用( A )聚合方法?A、乳液聚合;B、悬浮聚合;C、溶液聚合;D、本体聚合。
高分子化学智慧树知到答案章节测试2023年青岛理工大学

第一章测试1.高分子的基本特点为( )A:离子键结合B:重复单元C:共价键结合D:分子量: 10~10答案:BCD2.高分子中结构单元与重复单元总是相同。
()A:对B:错答案:B3.聚合反应按照合机理分类可分为( )A:加聚反应B:缩聚反应C:逐步聚合反应D:连锁聚合反应答案:CD4.分子量分布指数为重均分子量与数均分子量的比值。
()A:错B:对答案:B5.体型聚合物一般可溶可融。
()A:错B:对答案:A第二章测试1.酯化反应就是缩聚反应。
()A:错B:对答案:A2.线形缩聚反应其单体的官能度体系可以为( )A:2-4官能度体系B:1-2官能度体系C:2-2官能度体系D:2官能度体系答案:CD3.线形缩聚反应两个显著的特征为逐步与平衡。
()A:对B:错答案:A4.缩聚物的聚合度均随反应程度的增大而( )A:增大B:不确定C:减小D:不变答案:A5.体形缩聚中的首要控制指标为凝胶点。
()A:错B:对答案:B第三章测试1.自由基聚合反应的特点为( )A:快增长B:速终止C:快引发D:慢引发答案:ABD2.自由基聚合引发剂一般带有强键,难分解。
()A:对B:错答案:B3.过硫酸钾引发剂属于( )A:油溶性引发剂B:阴离子引发剂C:氧化分解型引发剂D:水溶性引发剂答案:D4.自由基聚合链终止反应方式有( )A:双边终止B:单边终止C:偶合终止D:歧化终止答案:CD5.活性聚合中聚合物分子量随转化率线性增加。
()A:错B:对答案:B第四章测试1.按照两种结构单元在大分子链中的排列方式不同,二元共聚物分为( )A:无规共聚B:嵌段共聚C:交替共聚D:接枝共聚答案:ABCD2.丁苯橡胶属于( )共聚物A:嵌段共聚B:无规共聚C:接枝共聚D:交替共聚答案:B3.通过共聚合,改变聚合物结构,可以改进聚合物诸多性能,如机械性能、热性能、染色性能、表面性能等。
()A:错B:对答案:B4.一对单体共聚时,r1=0.1, r2=10,其共聚行为是( )A:理想共聚B:交替共聚C:恒比点共聚D:非理想共聚答案:A5.苯乙烯–马来酸酐体系在60℃时的共聚反应(r1=0.01,r2=0)属于一般交替共聚。
高分子化学试题及答案

高分子化学试题一、选择题1.下列说法对于尼龙-66正确的是:()A . 重复单元=结构单元B . 结构单元=单体单元C. DP = X n/2D. X n= 2n2.乳液聚合物的粒径大小为()A. 1~10μmB. 0.01~5mmC. 0.5~1.0mmD. 0.05~0.15μm3.聚氯乙烯和聚丙烯的英文缩写符号分别是:()A . PVC PPB . PET PSC. PET PED. PVC PU4.聚合物SBR的组成:()A . 乙烯和丙烯的共聚物B . 乙烯和醋酸丙烯的共聚物C. 丙烯腈和1,3-丁二烯的共聚物D. 苯乙烯和1,3-丁二烯的共聚物5.四氢呋喃可以进行下列哪种聚合()A . 自由基聚合B . 阴离子聚合C. 阳离子聚合D. 配位聚合6.下列属于自由基聚合的引发剂的是()A . Na + 萘B . SnCl4+ 水C. n-C4H9LiD. (C6H5CO)2O27. 聚1,3-丁二烯有几种立体异构体,属于几何异构体有几种,聚丙烯有几种立体异构体,属于光学异构体有几种()A. 4 4 3 3 B. 4 2 3 3C. 4 4 3 0D. 4 2 3 08. 自动加速效应是自由基聚合特有的现象,他不会导致()A. 聚合速率增加B. 爆聚现象C. 相对分子质量分布变窄D. 聚合物相对分子质量增加9.若聚合反应温度对聚合速率和分子量影响均较小,是因为()A. 聚合热小B. 引发剂分解活化能低C. 反应是放热反应D. 引发剂分解活化能高10.本体聚合至一定转化率时会出现自动加速现象,这时体系中的自由基浓度[M·]和自由基寿命τ的变化为()A. [M·]增加,τ延长 B. [M·]增加,τ缩短C. [M·]减少,τ延长D. [M·]减少,τ缩短二、填空题1. 无定形高聚物的物理状态及力学性质随温度而变,其中T g是;T f是,而在结晶高聚物中T m 是。
高分子化学第5版课后答案

高分子化学第5版课后答案题型:填空题1.丙烯酸分子中含有_____个羧基官能团答案:1个2.聚合反应是指从单体分子形成___分子的反应。
答案:高分子3.苯甲醛为分子量为____g/mol的有机物。
答案:1064.高分子材料是一种相对分子量在____以上的聚合物材料。
答案:10,0005.丙烯腈聚合可得到产品丙烯腈橡胶,其化学式为 (-C(CH3)=CHCN-)n,其中n的含义为____。
答案:聚合度题型:选择题6. 聚合的反应过程中,哪一步是速率控制步骤?A.链传递反应B.链引发反应C.链终止反应D.均聚化反应答案:B7. 下列哪一种聚合物属于半晶体聚合物?A.聚四氟乙烯B.聚乙烯C.聚苯乙烯D.聚苯胺答案:A8. 聚合反应的活化能来自于以下哪个环节?A.单体的分解B.活性自由基形成的能量C.单体分子的引发D.新生聚合物分子的链增长答案:B9. 常温下,如果对齐聚物(所谓的理想聚合物)的分子链进行拉伸,将会使得A.化学键被断裂;B.分子链断裂,其中一部分分子仍停留在原始位置,形成一个推移的切面;C.分子链将保持完整并伴随可逆的链扭曲;D.分子链将保持完整并伴随不可逆的链扭曲。
答案:C10. 在立体束效应的作用下,碳原子上的自由电子数目变化方向是A.从多至少B.从少至多C.始终不变D.首先从多至少,然后再从少至多答案:A题型:计算题11. 已知苯乙烯的单体转化率为60%,苯乙烯在反应体系中的摩尔质量为104.15 g/mol,苯乙烯单体的反应量为1mol/L。
试问,在体系中最终的苯乙烯高聚物的产率为多少?答案:57.6%12. 某聚合物的相对分子质量为1.62×105,求该聚合物的聚合度。
答案:约为325题型:实验操作题13. 实验目的:通过反相高效液相色谱法测定苯乙烯和苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物表面改性聚乙烯醇酯的含量。
在下列选项中选择合适的色谱柱:A.C18B.C8C.SiO2D.Amide答案:B14. 对以下实验步骤分别标号,按从小到大的顺序排列。
高分子化学试题及答案

高分子化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 高分子的相对分子质量通常在哪个范围内?A. 100-1000B. 1000-10000C. 10000-100000D. 100000以上2. 下列哪种聚合反应不属于连锁聚合?A. 链引发B. 链增长C. 链终止E. 链转移3. 以下哪个是高分子的物理性质?A. 熔点B. 沸点C. 溶解度D. 所有选项4. 以下哪种单体不能通过加聚反应形成高分子?A. 乙烯B. 丙烯C. 苯乙烯D. 环氧乙烷5. 高分子材料的哪些特性使其在生物医学领域有广泛的应用?A. 良好的机械性能B. 生物相容性C. 可降解性D. 所有选项二、填空题(每空2分,共20分)6. 高分子的三种基本结构单元包括________、________和________。
7. 聚合度是指高分子链中________的数量。
8. 离子聚合是一种________聚合反应。
9. 高分子材料的力学性能可以通过________来提高。
10. 生物降解高分子是指在生物体内________的高分子。
三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述高分子化学中的三种主要聚合反应类型。
12. 解释什么是玻璃化转变温度(Tg)以及它对高分子材料性能的影响。
13. 描述高分子材料在汽车工业中的应用及其优势。
四、计算题(共30分)14. 已知一种高分子的分子量为20000,聚合度为100,求该高分子的重复单元的分子量。
(10分)15. 假设一种高分子的聚合度为500,重复单元的分子量为50,计算该高分子的分子量。
(10分)16. 如果一种高分子的分子量为50000,聚合度为1000,求该高分子的重复单元的分子量。
(10分)答案:一、选择题1. D2. E3. D4. D5. D二、填空题6. 重复单元、链节、高分子7. 重复单元8. 活性中心控制9. 交联10. 分解或降解三、简答题11. 高分子化学中的三种主要聚合反应类型包括:连锁聚合(包括自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合)、逐步聚合和开环聚合。
高分子化学(山东联盟-青岛科技大学)智慧树知到答案章节测试2023年

第一章测试1.开环聚合属于连锁聚合。
A:对B:错答案:B2.热塑性树脂都是线性聚合物。
A:错B:对答案:A3.在数均分子量、重均分子量及粘均分子量中,数值上最大的是()。
A:粘均分子量B:重均分子量C:数均分子量答案:B4.以下属于热塑性高分子的是()。
A:酚醛树脂B:SBSC:交联天然橡胶答案:B5.丁苯无规共聚物有几种结构单元()。
A:2B:1C:3D:4答案:A第二章测试1.聚氨酯一般由两种单体获得,它们是( )。
A:己二胺-己二酸二甲酯B:苯酚-甲醛C:二元醇-二异氰酸酯D:己二胺-己二酸答案:C2.缩聚是高分子合成的重要类型之一,以下属于缩聚的实施方法的是()。
A:乳液聚合B:悬浮聚合C:界面聚合D:分散聚合答案:C3.在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等摩尔质量和单体纯度要求不是很严格的缩聚是( )。
A:溶液缩聚B:熔融缩聚C:界面缩聚D:固相缩聚答案:C4.杂链高分子一般指分子主链中含有杂原子,尼龙主链中的特征结构为( )。
A:-NHCO-B:-O-C:–COO-D:–NHCOO-答案:D5.关于聚合反应,以下说法正确的是( )。
A:逐步聚合均为缩合聚合B:配位聚合属逐步机理C:乙烯的高温高压聚合属于逐步聚合D:聚氨酯的合成属于逐步聚合答案:D6.逐步聚合的聚合方法有()。
A:溶液聚合B:熔融聚合C:界面聚合D:固相聚合答案:ABCD7.以下可用作环氧树脂固化剂的是()。
A:乙酸B:苯酚C:己二胺D:邻苯二甲酸酐答案:CD8.基团数比越大,聚合度也越大。
A:错B:对答案:A9.其它条件相同时,反应程度越大,聚合度越大。
A:错B:对答案:B10.反应程度不可能大于1。
A:错B:对答案:B第三章测试1.关于动力学链长,以下说法正确的是( )。
A:一个活性种从引发到终止期间所消耗的单体总数B:与聚合度相等C:为聚合度的1/2D:与链转移成正比答案:A2.下列可以进行自由基聚合的单体是( )。
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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X表n 示。
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/万结构单元分子量/万DP=n 特征塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~3062.5104800~2400960~2900(962~2885)足够的聚合度,才能达到一定强度,弱极性要求较高聚合度。
纤维涤纶聚酰胺-66 1.8~2.31.2~1.860+132=192114+112=22694~12053~80极性,低聚合度就有足够的强度橡胶顺-聚丁二烯天然橡胶25~3020~4054684600~5600(4630-5556)2900~5900(2941-5882)非极性,高分子量才赋予高弹性和强度4. 举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连锁聚合。
答:按单体-聚合物组成结构变化,可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类;而按机理,可分成逐步聚合和连锁聚合两类。
1)缩聚、聚加成和逐步聚合缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果,除了缩聚物为主产物外,还有低分子副产物产生,缩聚物和单体的元素组成并不相同。
逐步聚合是无活性中心,单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长,每步反应的速率和活化能大致相同。
大部分缩聚属于逐步聚合机理,但两者不是同义词。
聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合物之间的聚合。
属于非缩聚的逐步聚合。
2)加聚、开环聚合和连锁聚合加聚是烯类单体加成聚合的结果,无副产物产生,加聚物与单体的元素组成相同。
连锁聚合由链转移、增长、终止等基元反应组成,其活化能和速率常数各不相同。
多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合机理。
环状单体σ-键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合。
近年来,开环聚合有了较大的发展,可另列一类,与缩聚和加聚并列。
开环聚合物与单体组成相同,无副产物产生,类似加聚;多数开环聚合物属于杂链聚合物,类似缩聚物。
5. 写出下列单体的聚合反应式,以及单体、聚合物的名称。
a. CH2=CHFb. CH2=C(CH3)2c. HO(CH2)5COOH e. NH2(CH2)6NH + HOOC(CH2)4COOHCH2-CH2CH2-O||d.答:序号单体聚合物a CH2=CHF氟乙烯-[-CH2-CHF-]-n聚氟乙烯b CH2=C(CH3)2异丁烯-[-CH2-C(CH3)2-]-n聚异丁烯c HO(CH2)5COOHω-羟基己酸-[-O(CH2)5CO-]-n聚己内酯d CH2CH2CH2O丁氧环└—-——──┘-[-CH2CH2CH2O-]-n 聚氧三亚甲基e NH2(CH2)6NH己二胺+HOOC(CH2)4COOH -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]-n 聚己二酰己二胺(聚酰胺-66,尼龙66)己二酸6. 按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。
属于加聚、缩聚还是开环聚合,连锁聚合还是逐步聚合?答:a. [CH2=C(CH3)2]n b. [NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n c. [NH(CH2)5CO]n d. [CH2C(CH3)=CHCH2]n————————序号单体聚合物加聚、缩聚或开环聚合连锁、逐步聚合a CH2=C(CH3)2异丁烯聚异丁烯加聚连锁b NH2(CH2)6NH2己二胺、HOOC(CH2)4COOH己二酸聚已二酰己二胺,尼龙66缩聚逐步c NH(CH2)5CO己内酰胺└————┘尼龙6 开环逐步(水或酸作催化剂)或连锁(碱作催化剂)d CH2=C(CH3)-CH=CH2异戊二烯聚异戊二烯加聚连锁7. 写出下列聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式:聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。
答:聚丙烯腈:丙烯腈CH 2=CHCN → 天然橡胶:异戊二烯CH 2=C(CH 3)-CH=CH 2→丁苯橡胶:丁二烯+苯乙烯CH 2=CH-CH=CH 2+CH 2=CH-C 6H 5→ 聚甲醛:甲醛CH 2O聚苯醚:2,6二甲基苯酚CH 3CH 3OH CH 3CH 3O n+O 2聚四氟乙烯:四氟乙烯CF 2=CF 2→2聚二甲基硅氧烷:二甲基硅氧烷Cl-Si-ClCH 3CH 3H 2O -HClO-Si CH 3CH 3n8. 举例说明和区别线形结构和体形结构、热塑性聚合物和热固性聚合物、非晶态聚合物和结晶聚合物。
答:线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物,聚合物受热时,克服了分子间力,塑化或熔融;冷却后,又凝聚成固态聚合物。
受热塑化和冷却固化可以反复可逆进行,这种热行为特称做热塑性。
但大分子间力过大(强氢键)的线形聚合物,如纤维素,在热分解温度以下,不能塑化,也就不具备热塑性。
带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后,在塑化的同时,交联成体形聚合物,冷却后固化。
以后受热不能再塑化变形,这一热行为特称做热固性。
但已经交联的聚合物不能在称做热固性。
聚氯乙烯,生橡胶,硝化纤维:线形,热塑性 纤维素:线形,不能塑化,热分解酚醛塑料模制品,硬橡皮:交联,已经固化,不再塑化 9. 举例说明橡胶、纤维、塑料的结构-性能特征和主要差别。
答:现举纤维、橡胶、塑料几例及其聚合度、热转变温度、分子特性、聚集态、机械性能等主要特征列于下表。
聚合物聚合度Tg/℃Tm/℃分子特性聚集态机械性能纤维涤纶90~1269 258 极性晶态高强高模量尼龙-6650~80 50 265 强极性晶态高强高模量橡胶顺丁橡胶~5000 -108- 非极性高弹态低强高弹性硅橡胶5000~1万-123-40 非极性高弹态低强高弹性塑料聚乙烯1500~1万-125130 非极性晶态中强低模量聚氯乙烯600~160081 - 极性玻璃态中强中模量纤维需要有较高的拉伸强度和高模量,并希望有较高的热转变温度,因此多选用带有极性基团(尤其是能够形成氢键)而结构简单的高分子,使聚集成晶态,有足够高的熔点,便于烫熨。
强极性或氢键可以造成较大的分子间力,因此,较低的聚合度或分子量就足以产生较大的强度和模量。
橡胶的性能要求是高弹性,多选用非极性高分子,分子链柔顺,呈非晶型高弹态,特征是分子量或聚合度很高,玻璃化温度很低。
塑料性能要求介于纤维和橡胶之间,种类繁多,从接近纤维的硬塑料(如聚氯乙烯,也可拉成纤维)到接近橡胶的软塑料(如聚乙烯,玻璃化温度极低,类似橡胶)都有。
低密度聚乙烯结构简单,结晶度高,才有较高的熔点(130℃);较高的聚合度或分子量才能保证聚乙烯的强度。
等规聚丙烯结晶度高,熔点高(175℃),强度也高,已经进入工程塑料的范围。
聚氯乙烯含有极性的氯原子,强度中等;但属于非晶型的玻璃态,玻璃化温度较低。
使用范围受到限制。
10. 什么叫玻璃化温度?橡胶和塑料的玻璃化温度有何区别?聚合物的熔点有什么特征?答:玻璃化温度及熔点是最重要的热转变温度。
玻璃化温度是聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。
受外力作用,玻璃态时的形变较小,而高弹态时的形变较大,其转折点就是玻璃化温度,可用膨胀计或热机械曲线仪进行测定。
玻璃化温度是非晶态塑料(如聚氯乙烯、聚苯乙烯等)的使用上限温度,是橡胶(如顺丁橡胶、天然橡胶等)的使用下限温度。
引入极性基团、位阻较大的芳杂环和交联是提高玻璃化温度的三大途径。
熔点是晶态转变成熔体的热转变温度。
高分子结构复杂,一般聚合物很难结晶完全,因此往往有一熔融范围。
熔点是晶态聚合物的使用上限温度。
规整的微结构、适当极性基团的引入都有利于结晶,如低密度聚乙烯、等规聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺-66等。
在聚合物合成阶段,除平均分子量和分布外,玻璃化温度和熔点往往是需要表征的重要参数。
计算题1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。
a 、组分A :质量 = 10g ,分子量 = 30 000;b 、组分B :质量 = 5g ,分子量 = 70 000;c 、组分C :质量 = 1g ,分子量 = 100 000 解:数均分子量38576100000/170000/530000/101510)/(=++++===≡∑∑∑∑∑i i ii i i i n M m m n M n n m M质均分子量468761510100000*170000*530000*10=++++===∑∑∑ii iii w M w mM m M分子量分布指数 w M /n M =46876/38576 = 1.222. 等质量的聚合物A 和聚合物B 共混,计算共混物的n M 和w M 。