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高分子物理习题库与答案

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高分子物理习题库与答案一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、以下哪个专业术语是“viscous state”的中文解释。

()A、高弹态B、玻璃态C、黎流态D、诱导力正确答案:C2、物的晶带、晶片、晶粒,在外力的作用下,沿外力作用的方向进行有序排列的现象。

”是下列选项A、高聚物B、蠕变C、熔融指数D、高聚物的取向正确答案:D3、若黏度法测得的某多分散性聚合物样品的平均相对分子质量为100000,则其数均相对分子质量为()。

A、无法确定B、大于100000C、小于100000正确答案:C4、聚合物从熔体中结晶,得到的结晶形态最有可能是 ( ) 。

A、伸直链晶B、树枝状晶C、单晶D、球晶正确答案:D5、聚丙烯的英文缩写是()。

A、PVCB、PMMAC、LDPED、PP正确答案:D6、4次方幂律适用于( )。

A、低相对分子质量加聚物B、高相对分子质量加聚物C、缩聚物正确答案:B7、PE自由旋转链的均方末端距是自由结合链的均方末端距的()倍。

A、6.7B、6C、2正确答案:C8、以下哪个专业术语是“structural repeat unit”的中文解释。

()A、熔融指数B、Boltzmann原理C、重复结构单元D、次级松弛正确答案:C9、以下哪个专业术语是“AFM”的中文解释。

()A、接触角方法B、原子力显微镜C、二级离子质谱D、衰减全反射红外光谱正确答案:B10、下列哪种聚合物不存在旋光异构体? ( )A、聚乙烯B、聚异戊二烯C、聚甲基丙烯酸甲酯D、聚丙烯正确答案:A11、以下哪个专业术语是“SEM”的中文解释。

()A、扫描电镜法B、电子光谱C、X射线光电子能谱D、二级离子质谱正确答案:A12、以下哪个专业术语是“crosslinking reaction”的中文解释。

()A、基团反应B、交联反应C、连锁聚合反应D、固化反应正确答案:B13、以下哪个专业术语是“intermolecular force”的中文解释。

关于高分子物理习题答案

关于高分子物理习题答案

高分子物理习题答案第一章高分子链的结构3.高分子科学发展中有二位科学家在高分子物理领域作出了重大贡献并获得诺贝尔奖,他们是谁?请列举他们的主要贡献。

答:(1)H. Staudinger(德国):“论聚合”首次提出高分子长链结构模型,论证高分子由小分子以共价键结合。

1953年获诺贝尔化学奖。

贡献:(1)大分子概念:线性链结构(2)初探[?]=KM?关系(3)高分子多分散性(4)创刊《die Makromol.Chemie》1943年(2)P. J. Flory(美国),1974年获诺贝尔化学奖贡献:(1)缩聚和加聚反应机理(2)高分子溶液理论(3)热力学和流体力学结合(4)非晶态结构模型6.何谓高聚物的近程(一级)结构、远程(二级)结构和聚集态结构?试分别举例说明用什么方法表征这些结构和性能,并预计可得到哪些结构参数和性能指标。

答:高聚物的一级结构即高聚物的近程结构,属于化学结构,它主要包括链节、键接方式、构型、支化和交联结构等,其表征方法主要有:NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV等。

而高聚物的二级结构即高聚物的远程结构,主要包括高分子链的分子量、分子尺寸、分子形态、链的柔顺性及分子链在各种环境中所采取的构象,其表征方法主要有:静态、动态光散射、粘度法、膜渗透压、尺寸排除色谱、中子散射、端基分析、沸点升高、冰点降低法等。

高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。

其表征方法主要有:x-射线衍射、膨胀计法、光学解偏振法、偏光显微镜法、光学双折射法、声波传播法、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、核磁共振,热分析、力学分析等。

8.什么叫做高分子的构型?试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。

答:由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。

1,2:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规3,4:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规1,4:头-头,顺、反;头-尾,顺、反9.什么叫做高分子构象?假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的办法提高其等规度?说明理由。

高分子物理习题参考答案

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高分子物理习题参考答案1-6(总23页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《高分子物理》标准化作业本参考答案沈阳化工学院材料科学与工程学院《高分子物理》课程组第一章高分子链的结构一、概念1、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

2、由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化叫构象。

3、均方末端距:高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。

4、链段:链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元,是高分子链中能够独立运动的最小单位。

5、全同立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。

6、无规立构:当取代基在主链平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。

二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( A )首先把“高分子”这个概念引进科学领域。

A、H. Staudinger,B、, ,C、P. J. Flory,D、H. Shirakawa2、下列聚合物中,( A )是聚异戊二烯(PI)。

A 、 CCH 2n CH CH 23B 、OC NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CHCl CH n D 、OC CH 2CH 2O O n O C3、下列聚合物中,不属于碳链高分子的是( D )。

A 、聚甲基丙烯酸甲酯,B 、聚氯乙烯,C 、聚乙烯,D 、聚酰胺4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( B )。

A 、聚丙烯,B 、聚异丁烯,C 、聚丁二烯,D 、聚苯乙烯5、下列说法,表述正确的是( A )。

A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。

B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。

C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。

D 、ABS 树脂中丙烯腈组分利于高温流动性,便于加工。

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高分子物理习题答案第一章高分子链的结构3.高分子科学发展中有二位科学家在高分子物理领域作出了重大贡献并获得诺贝尔奖,他们是谁?请列举他们的主要贡献。

答:(1)H. Staudinger(德国):“论聚合”首次提出高分子长链结构模型,论证高分子由小分子以共价键结合。

1953年获诺贝尔化学奖。

贡献:(1)大分子概念:线性链结构(2)初探[?]=KM?关系(3)高分子多分散性(4)创刊《die Makromol.Chemie》1943年(2)P. J. Flory(美国),1974年获诺贝尔化学奖贡献:(1)缩聚和加聚反应机理(2)高分子溶液理论(3)热力学和流体力学结合(4)非晶态结构模型6.何谓高聚物的近程(一级)结构、远程(二级)结构和聚集态结构?试分别举例说明用什么方法表征这些结构和性能,并预计可得到哪些结构参数和性能指标。

答:高聚物的一级结构即高聚物的近程结构,属于化学结构,它主要包括链节、键接方式、构型、支化和交联结构等,其表征方法主要有:NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV等。

而高聚物的二级结构即高聚物的远程结构,主要包括高分子链的分子量、分子尺寸、分子形态、链的柔顺性及分子链在各种环境中所采取的构象,其表征方法主要有:静态、动态光散射、粘度法、膜渗透压、尺寸排除色谱、中子散射、端基分析、沸点升高、冰点降低法等。

高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。

其表征方法主要有:x-射线衍射、膨胀计法、光学解偏振法、偏光显微镜法、光学双折射法、声波传播法、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、核磁共振,热分析、力学分析等。

8.什么叫做高分子的构型?试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。

答:由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。

1,2:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规3,4:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规1,4:头-头,顺、反;头-尾,顺、反9.什么叫做高分子构象?假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的办法提高其等规度?说明理由。

高分子物理习题及答案

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高分子物理习题及答案一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、结晶高聚物在冷却结晶过程中冷却速度加快,最后结晶度将( )。

A、不一定B、不变C、减小D、增大正确答案:C2、比较一下聚合物的流动性,哪个最好。

()A、MI=10B、MI=0.1C、MI=1正确答案:A3、在高分子-良溶剂体系中,第二维利系数值为 ( ) 。

A、正值B、1C、负值D、0正确答案:A4、高聚物材料在受强力作用时,从韧性断裂转为脆性断裂时的温度是( )。

A、脆化温度B、软化温度C、黏流温度D、玻璃化温度正确答案:A5、以下哪种材料的密度最大。

()A、高压聚乙烯B、低压聚乙烯C、聚丙烯正确答案:B6、聚乙烯醇的英文缩写是()。

A、PVAB、PPC、PAND、PA-6正确答案:A7、测定聚苯乙烯的数均相对分子质量,应采用的方法是()。

A、黏度法B、沉降平衡法C、膜渗透压法正确答案:C8、以下哪个专业术语是“solubility parameter”的中文解释。

()A、键接异构B、Boltzmann原理C、溶解度参数D、增塑作用正确答案:C9、以下哪个专业术语是“relaxation of stress”的中文解释。

()A、应力松弛B、连锁聚合反应C、强迫高弹性D、逐步聚合反应正确答案:A10、以下哪个专业术语是“segment”的中文解释。

()A、链段B、特性黏度C、银纹质(体)D、熔限正确答案:A11、根据时温等效原理,将曲线从高温移至低温,则曲线应在时间轴上( )。

A、上B、左C、右D、下正确答案:C12、下列高聚物-溶剂对中,在室温下可溶解的是 ( ) 。

A、聚丙烯塑料-四氢萘B、聚乙烯-甲苯C、丁腈橡胶 -汽油D、尼龙-甲酰胺正确答案:D13、以下哪个专业术语是“blending modification”的中文解释。

()A、溶致性液晶B、差热分析C、拉伸强度D、共混改性正确答案:D14、以下哪个专业术语是“Z-average molecular weight ”的中文解释。

高分子物理与化学习题答案

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高分子物理与化学习题解答――参考答案第一章 绪论1. P16: 名词解释:单体:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物 结构单元:构成高分子链并决定高分子性质的最小原子组合 重复单元:聚合物中组成和结构相同的最小单位,又称为链节。

聚合物:由结构单元通过共价键重复连接而成的大分子聚合度:即高分子链中重复结构单元的重复次数,是衡量聚合物分子大小的指标。

3. P16写出下列单体的聚合反应式,以及单体/聚合物的名称1).2) 3) 4)5) 6. P17: 写出下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数(1)组分1:质量分数=0.5,分子量=1 x 104 (2)组分2:质量分数=0.4,分子量=1 x 105 (3)组分3:质量分数=0.1,分子量=1 x 106解:4641085.11011054.0105.01/1⨯=++====∑∑∑∑∑∑Mi WiWi MiWiWi Ni NiMi M n 56541045.1101.0104.0105.0⨯=⨯+⨯+⨯==∑WiMi Mw 1045.15⨯Mw nCH 2CHF2CHF n氟乙烯聚氟乙烯nCH 2C(CH 3)CH 2C(CH 3)2n聚异丁烯异丁烯nHO (CH 2)5H O(CH 2)5COOHn 6-羟基己酸聚己内酯nn CH 2CH 2CH 2O CH 2CH 2CH 2O 1,3-环丙烷聚氧化丙撑n nn H 2N(CH 2)6NH 2HOOC(CH 2)4COOH+2)6NHCO(CH 2)4CO 己二胺己二酸尼龙66第三章自由基聚合习题解答1.P73-74. 判断下列单体能否进行自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合?并说明理由判断:1,1—二取代易聚合,除大取代基如—C6H5外1,2—二取代,除取代基为F以外都难聚合双键上电荷密度大,不利于自由基进攻—烯丙基单体取代基吸电性太强也不利于自由基聚合,如CH2=C(CN)2,CH2=CH(NO2)4. P74 写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式(1) 偶氮二异丁腈【见教材P43】H 3CC CH 3H 3CC CH 3NNC CH 3CH 32N2+(2) 偶氮二异庚腈CH 2C CH 3NNC CH 2CH 3N2+CHHCH 3C CH 3CH 3CH 2C CH 3HC CH 33(3) 过氧化二苯甲酰【见教材P43】(4)异丙苯过氧化氢【见教材P43】(5)过硫酸铵体系【见教材P43】(6) 过硫酸钾-亚硫酸盐体系【见教材P44】(7) 过氧化二苯甲酰-N,N-二甲基苯胺体系【见教材P44】O NH 4H 4NH 4N2C OO C OO2+CO C CH3CH3O OH C CH 3CH 3O HO +S 2O 82- + SO 342- +SO 4-· +SO 3-·N CH 33O C O N CH 3CH 3C O OC O ON CH O CO C O O5. P74 以偶氮异丁腈为例,写出氯乙烯自由基聚合的各基元反应 1.)链引发(2)链增长:CH 2CHCl CHCl ·CH 2CH 3CNC CH 3CHCl ·CH 3C CH 3+CH 2CH 2CHClCHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·CH 2CHCl(3)链终止: 偶合:CH 3CNC CH 3CH 2CHCl CH 3CNC CH 32n 2CHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·歧化CH 3C N CN C ·CH 3CH 3CH 3N CH 3CN C CH 32+N 2CH 2CHCl CHCl·CNCH 3CH 3C ·+CH 2CH 3C CH 32CHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·CHCl CH 2n-1CH 2CH 3CNC CH 3CH 2ClCHCl CH 2n-1CH 3CNC CH 3CH CHCl +13.P74.解: 苯乙烯 d=0.887g/ml本体聚合:[M]=0.887/104=8.53×10-3(mol/ml )=8.53(mol/l ) [I]=(0.109%×0.887)×103/242≈4×10-3(mol/l ) 苯乙烯以偶合终止为主:n x =2ν=2R p /R i(1)R i =2R p /n x =246010255.024-⨯⨯=2.07×10-8(mol/L.s )由R i =2k d f[I] f=0.8(2)k d = R i /2f[I]=381048.021007.2--⨯⨯⨯⨯=3.23×10-6(s -1)(3)自由基寿命τ=[ M·]/R t =1/2k t [M·]=k p [M]/ 2 k t R p64p 109.453.882.010255.02][2R --⨯=⨯⨯⨯==M k k t p τ在测定k t 、k p 时,由R p =k p [M][ M·] R i =2k t [M·]2得4282422P 21063.833.81007.2)10255.0(2][2R ---⨯=⨯⨯⨯⨯==M R k k I t Pk p =1.76×102(l//mol.s ) k t =3.59×107(l//mol.s ) 数量级k t > k p >>k d(5)[M·]= 1/2k t τ=1/(2×3.6×10-7×0.82)=1.7×10-8(mol/l )[M] >>[M·](6)R t =[M·]/τ=1.7×10-8/0.82=2.1×10-8(mol/L.s )∴ R p >> R p = R i17.P74 参见教材 P61-63.19. P75概念:本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。

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高分子物理习题及答案第一章1.假定A与B l两聚合物试样中都含有三个组分,其相对分子质量分别为1万、10万和20万,相应的重量分数分别为:A是0.3、0.4和0.3, B是0.1、0.8和0.1,计算此二试样的标和福':,并求其分布宽度指数b;、bj和多分散系数d。

解(1)对于A—-—= ------------------ ------------- = 28169y 03 04 0.3乙矿10?+1(F+2X105=0.3xl04 +0.4xl05 +0.3x2xl05 =103000—0.3x108+0.4x10】°+0.3x4x10】°M:~~- = ------------- = 155630M K103000d = M w/M n = 3.66bj =万;0 — 1) = 28169? x3.66 = 2 90x 109o-;=宓;0 — 1) = 1030002x3.66 = 3.88x101°(2)对于BM n = 54054M w =101000M: =118910d = 1.87b: =2.54x109* =8.87x1092.假定某聚善试样中含有三个组分,其相督子质量分别为1万、2万和3万,今测得该试样的数均相对分子质量商"为2万、重均相对分子质量为2.3万,试计算此试样中各组分的摩尔分数和重量分数。

M…=Y N.M.I I无=5虹=刊*箜竺J j J W,M iE^,=i104M+2xl04M+3xl04N3 =2x"< lO'M +4X108A^2+9X108^3=4.6X108N、+N2 +M =1解得N、= 0.3, N2 = 0.4 , N3 = 0.3M n= £-------- ;—(2)切'fWM£w,=i成w, , —-H ------------ = 1 - ---------- =104 2xl04 3xl04 2xl04< 104^ +2X104W2+3X104W3=2.3X104W t+W2+W3 =1解得W] = o. 15 , W2 = 0.4, W3 = 0.453.在25°C的。

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第1章 高分子链的结构1. 写出聚氯丁二烯的各种可能构型。

略2. 构型与构象有何区别?聚丙烯分子链中碳-碳单键是可以旋转的,通过单建的内旋转是否可以使全同立构的聚丙烯变为间同立构的聚丙烯?为什么?答:构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

构象:由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。

全同立构聚丙烯与间同立聚丙烯是两种不同构型,必须有化学键的断裂和重排。

3. 为什么等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象,而间规立构聚氯乙稀分子链在晶体中呈平面锯齿构象?答:因为等规PS 上的苯基基团体积较大,为了使体积较大的侧基互不干扰,必须通过C -C 键的旋转加大苯基之间的距离,才能满足晶体中分子链构象能量最低原则;对于间规PVC 而言,由于氢原子体积小,原子间二级近程排斥力小,所以,晶体中分子链呈全反式平面锯齿构象时能量最低。

4. 哪些参数可以表征高分子链的柔顺性?如何表征?答: 空间位阻参数δ212,20⎥⎦⎤⎢⎣⎡=r f h h δ δ越大,柔顺性越差;δ越小,柔顺性越好; 特征比C n 220nl h c n =对于自由连接链 c n =1对于完全伸直链c n =n ,当n→∞时,c n 可定义为c ∞,c ∞越小,柔顺性越好。

链段长度b :链段逾短,柔顺性逾好。

5. 聚乙烯分子链上没有侧基,内旋转位能不大,柔顺型好。

该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶?答:因为聚乙烯结构规整,易结晶,故具备了塑料的性质,室温下聚乙烯为塑料而不是橡胶。

6. 从结构出发,简述下列各组聚合物的性能差异:(1) 聚丙烯腈与碳纤维;线性高分子 梯形高分子(2)无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯;非晶高分子 结晶性高分子(3)顺式聚1,4-异戊二烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊二烯;柔性(4)高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。

高密度聚乙烯为平面锯齿状链,为线型分子,模量高,渗透性小,结晶度高,具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性;低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯(每1000个主链C 原子中约含15~35个短支链),结晶度较低,具有一定的韧性,放水和隔热性能较好;交联聚乙烯形成了立体网状的结构,因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。

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-1.05
0.6
0.065710
3
苯乙烯
-1.05
8
0.939413
6
马来酸酐
-1.05
2.25
0.000019
1
乙酸乙烯酯
-1.05
-0.22
0.502128
5
丙烯腈
-1.05
1.2
0.006330
2
注:r1r2越小,越有利于交替共聚(P111)
第七章高分子的结构
3.(P186)名词解释:参见教材
(1)PE, PP,PVC, PS(无规)
(2)聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚间苯二甲酸乙二醇酯,聚己二酸己二酯
(3)尼龙6,尼龙66,尼龙101
答:结晶的充分条件:适当的温度和时间
结晶的必要条件:结构规整性
(1)PE>PP>PVC>PS
(2)聚己二酸己二酯>聚对苯二甲酸乙二醇酯>聚间苯二甲酸乙二醇酯
(3)尼龙66>尼龙6>尼龙1010

lg(η(Tg))=lg(8.0x1012)+9.3763=22.2794
求得:η(Tg)=1.9x1022Pa·s.
K12>k22,k21<k11自由基(St·)活性大于丁二烯自由基(Bd·)的活性
(3)两种单体共聚属无恒比点的非理想共聚,共聚物组成方程为F1=( r1f12+f1f2)/(r1f12+2f1f2+r2f22),代入r1和r2值,作图如下
(4)欲得组成均匀的共聚物,可按组成要求计算投料比,且在反应过程中不断补加丁二烯单体,以保证原配比基本保持恒定。从而获得较均一组成的共聚物。
问题点解:单体活性的比较看1/r1,1/r1>1,表明单体M2活定大,反之,单体M1活性大。

再如以下例题:
a/b = 145/2.9=50,说明与~S*反应时,单体S的活性是VAc的50倍
c/d = 230,000/2300=100,说明VAc*,S是VAc…..100倍
c/a = 230,000/145=1586,说明反应时,~VAc*是S*的1586倍
出现条件:在非均相本体聚合和沉淀聚合中,由于活性链端被包埋,链终止反应速度大大下降,也会出现明显的反应自动加速现象。
在某些聚合反应中,由于模板效应或或氢键作用导致kp增加,亦会出现反应自动加速。
促使其产生和抑制的方法:反应的自动加速大多由于体系中单位时间内引发的链和动力学终止的链的数日不等造成活性链浓度不断增大所致。若能调节引发剂的种类和用量,使引发产生的链速度亦随着转化率增加而递减,可以抑制反应自动加速.此外,选用良溶剂,加大溶剂用量,提高聚合温度或适当降低聚合物的相对分子量等,都会减轻反应自动加速程度,反之,则可使自动加速现象提前发生。
第八章大分子热运动力学状态及其转变
21.(P228)某聚苯乙烯试样在160℃时的粘度为8.0×1012Pa·s,试估算其在玻璃化转变温度100℃和在120℃的粘度分别是多少?
解:由题意可知,该聚苯乙烯的粘度与温度的关系服从WLF方程(Tg~Tg+100℃),η(160)=8.0×1012Pa·s,Tg=100℃,根据WLF方程, ,可得
9.甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯腈等单体与丁二烯共聚,试以交替倾向的次序排列,并说明理由.
解:查表5-11并按照计算公式(5-39)计算结果及交替共聚倾向如下表所示:
M1
M2
e1
e2
r1r2
交替倾向顺序
丁二烯
甲基丙烯酸甲酯
-1.05
0.4
0.122151
4
丙烯酸甲酯
概念:本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。单体和引发剂浓度随转化率上升而降低,聚合总速率应该降低。但在实际上,当转化率达15 %~20%以后,聚合速率会大幅度上升。这种现象,称为自动加速现象。
原因:造成自动加速现象的原因是随着反应的进行,体系粘度渐增或溶解性能变差,造成kt变小,活性链寿命延长,体系活性链浓度增大。
解:苯乙烯d=0.887g/ml
本体聚合:[M]=0.887/104=8.53×10-3(mol/ml)=8.53(mol/l)
[I]=(0.109%×0.887)×103/242≈4×10-3(mol/l)
苯乙烯以偶合终止为主: =2ν=2Rp/Ri
(1)Ri=2Rp/ = =2.07×10-8(mol/L.s)
(1)光线通过结晶高聚物时,在晶区与非晶区面上不能直接通过,而发生折射或反射,所以两相并存的结晶高聚物通常呈乳白色,不透明,如尼龙,聚乙烯等。结晶度减少时,透明度增加。
(2)并不是结晶高聚物一定不透明,因为:a)如果一种高聚物晶相密度与非晶密度非常接近,这时光线在界面上几乎不发生折射和反射。b).当晶区中晶粒尺寸小到比可见光的波长还要小,这时也不发生折射和反射,仍然是透明的。
(3)作出该共聚反应的F1~f1曲线;
(4)要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施
解:
(1)∵ ,
∴ [L/(mol·s)]
[L/(mol·s)]
(2) >1,表明,k12>k11,单体M2(丁二烯)的相对活性大,同理得 <1,表明,K21<k22,单体M1(苯乙烯)的相对活性小。
所以,丁二烯的单体活性>苯乙烯的单体活性
3.P16写出下列单体的聚合反应式,以及单体/聚合物的名称
1).
2)
3)
4)
5)
6. P17:写出下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数
(1)组分1:质量分数=0.5,分子量=1 x 104
(2)组分2:质量分数=0.4,分子量=1 x 105
(3)组分3:质量分数=0.1,分子量=1 x 106
14.(P186),参见课件和教材
1)结晶度对高聚物力学性能的影响:要看非晶区处于玻璃态还是橡胶态
高弹态(橡胶态):结晶度增加,弹性模量、硬度、拉伸强度等力学性能均变大,断裂伸长率和冲击强度下降。
玻璃态:结晶度增加时,模量变化不大,但是变脆,拉伸强度下降,断裂伸长率和冲击强度均明显下降。
2)结晶对光学性质的影响:物质对光的折光率与物质本身密度有关,晶区非晶区密度不同,因而对光的折光率也不相同。
1,2—二取代,除取代基为F以外都难聚合
双键上电荷密度大,不利于自由基进攻—烯丙基单体
取代基吸电性太强也不利于自由基聚合,如CH2=C(CN)2,CH2=CH(NO2)
4. P74写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式
(1)偶氮二异丁腈【见教材P43】
(2)偶氮二异庚腈
(3)过氧化二苯甲酰【见教材P43】
CH3CH=CHCOOCH3

1,2取代,空间位阻大
CH2=C(CH3)2
阳离子
CH3是供电子基团,与双键有超共轭
CH2=C(CH3)2C2H5

双键电荷密度大,不利于自由基进攻,烯丙基单体
CH2=C(CH3)-CH=CH2
自由基、阳离子、阴离子
共轭体系Л电子容易极化和流动
判断:1,1—二取代易聚合,除大取代基如—C6H5外
解:
第三章自由基聚合习题解答
1.P73-74.判断下列单体能否进行自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合?并说明理由
聚合物
聚合机理
原因
CH2=CHCl
自由基
Cl吸电子,共轭表现出供电性,两种作用都较弱
CH2=CH(C6H5)
自由基、阳离子、阴离子
共轭体系Π电子容易极化和流动
CH2=CCl2
自由基、阴离子
双键极化强度比上者大
CH2=CH2
自由基(高温高压),配位
无诱导效应和共轭效应,很难进行自由基聚合
CH2=C(C6H5)2

二聚体,位阻太大
CH2=CHCN
自由基、阴离子
CN是吸电子基团,对自由基有共轭稳定作用
CH2=C(CN)2
阴离子
基团的吸电子倾向过强时,难以自由基聚合
CH2=CHCH3
配位
难以进行自、阳、阴三种聚合,用自由基聚合只能得到无定型蜡状物低、分子量,用阳离子聚合只能得到低分子量油状物
24. P75.参见教材
第五章共聚合反应
4.(P116).苯乙烯(M1)与丁二烯(M2)在5℃进行自由基聚合,r1=0.64,r2=1.38,已知苯乙烯和丁二烯均聚时的链增长速率常数分别为49L/(mol·s)、251L/(mol·s)。
试求:(1)共聚时的速率常数
(2)比较两种单体和链自由基的相对活性;
解:设苯乙烯为单体1,乙酸乙烯酯为单体2,查表5-11得,Q1=1.00,Q2=0.026,e1=-0.80,e2=-0.22.
,说明,M1·倾向于与M1加成聚合;
说明M2·倾向于与M1加成聚合。
综上所得,在乙酸乙烯酯均聚时,加入少量的苯乙烯单体后,链增长自由基倾向于与苯乙烯单体加成聚合,所以乙酸乙烯酯难以聚合。
数量级kt> kp>>kd
(5)[M·]= 1/2ktτ=1/(2×3.6×10-7×0.82)=1.7×10-8(mol/l)
[M]>>[M·]
(6)Rt=[M·]/τ=1.7×10-8/0.82=2.1×10-8(mol/L.s)
∴Rp>>Rp=Ri
17.P74参见教材P61-63.
19. P75
构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为~
构型:是指某一原子的取代基在空间的排列
链柔性:高分子链能够改变其构象的性质
内聚能密度:单位体积的内聚能,或 , v为摩尔体积
结晶度:作为结晶部分含量的量度,通常以重量百分数 或体积百分数 来表示: ; ,W表质量,V表体积,c表结晶,a表非晶. 表晶(非晶)区的比容.
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