高分子化学复习题--2016讲解

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《高分子化学》复习题和答案

《高分子化学》复习题和答案

《高分子化学》复习题答案一.名词解释1.热塑性高聚物在熔融状态下塑化, 冷却后定型, 再加热又形成一个新的形状, 如此反复若干次, 从结构上看, 没有大分子链的严重断裂,其性质也不会发生显著变化, 这样的高聚物成为热塑性高聚物.2.聚合度聚合物中重复结构单元重复次数称为聚合度.3.单体带有某种官能团、并具有聚合能力的低分子化合物, 或能形成高分子化合物中结构单元的原低分子化合物称为该聚合物的单体.4.重复结构单元重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。

5.阻聚剂和缓聚剂有些物质能与初级自由基及增长自由基反应,生成非自由基或活性过低而不能增长的自由基,使聚合反应受到抑制。

. 根据抑制程度可将这些物质分为: 阻聚剂: 能终止所有自由基并使聚合反应完全停止到这些物质耗尽为止。

缓聚剂: 只能终止一部分自由基而使聚合速率降低。

这两类物质的作用,只有程度不同而非本质区别。

6.高分子化合物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上或概念上是由相应的小分子衍生而来。

高分子化合物或称聚合物,是由许多单个高分子(聚合物分子)组成的物质.7.结构单元构成高分子链并决定高分子结构以一定方式链接起来的原子组合称为结构单元。

8.单体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. 9.通用塑料通用塑料指产量大, 成本低和应用广泛的一类塑料.10.工程塑料广义地说, 工程塑料是作为工程材料或结构材料的塑料; 狭义地说, 一般是指具有某些金属性能, 能承受一定外力作用, 并有良好的机械性能和尺寸稳定性, 以及在较高或较低温度下仍能保持其优良性能的塑料.11.均聚物由一中单体进行的缩聚反应称为均缩聚12.混聚物由两种带不同官能团的单体进行的缩聚反应称为混缩聚.13.共聚物由两种或两种以上单体进行的, 并能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚14.平衡缩聚和非平衡缩聚平衡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从缩聚反应或基本不可逆的缩聚反应.15.反应程度和转化率反应程度指反应了的官能团数与起始官能团数之比.转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比.16.聚合物的多分散性聚合物是由一系列分子量(或聚合度)不等的同系物高分子组成这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数,这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性.17.本体聚合是单体本身在不加溶剂以及其它分散剂的条件下,由引发剂或直接由光热等作用下(无引发剂)引发的聚合反应18.溶液聚合溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中,在溶液状态下进行的聚合反应。

(完整)高分子化学复习资料(整合全集)

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(完整)高分子化学复习资料(整合全集)一、填空题(20X1=20分)1.聚合物的平均分子量的可以用数均分子量、重均分子量、粘均分子量和Z 均分子量等表示,而分子量分布可以则可以用分子量分布指数表示。

2 聚合物按主链元素的组成可以分为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物三类。

3. 按聚合物的在反应前后聚合度的变化情况,聚合物的化学反应可以分聚合度相似的转变、聚合度增加的转变和聚合度减少的转变三类。

4. 连锁聚合反应包括自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和配位聚合等。

5. 按聚合物的分子链结构,逐步聚合反应可分为线型逐步聚合和非线型逐步聚合反应。

6.由聚合物制成的三大合成材料是指:合成塑料、合成纤维和合成橡胶。

7.多分散系数是表征聚合物的多分散程度,也叫分子量分布(molecular weight distribution, MWD ),其计算公式为:重均分子量/数均分子量 nwM M d8.聚合物分类多种多样,根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的变化把聚合反应分为加聚反应和缩聚反应根据反应机理和动力学性质的同,分为连锁聚合反应和逐步聚合9. 自由基聚合反应的实施方法主要有:溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合。

而逐步聚合实施方法主要有熔融聚合、溶液聚合、界面缩聚。

10.自由基聚合的机理的特征为慢引发、快增长、有终止。

阳离子聚合机理的特点可以总结为:快引发、快增长、易转移、难终止。

阴离子聚合机理的特点是快引发、慢增长、无终止。

11.聚合物的平均分子量的可以用数均、重均、粘均和Z 均分子量等表示,而分子量分布可以则可以用重均分子量/数均分子量表示。

12.对于线性逐步聚合反应,如果r=1,且忽略端基的质量,则聚合度分布系数:d= 1+P 。

13.加热能使之塑化、成型交联固化后不能再塑化,工业上称这种聚合物为热固性树脂。

14.在均聚反应中,聚合速率、平均分子量、分子量分布是要研究的重要内容。

高分子化学重点课后习题解答讲解学习

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高分子化学重点课后习题解答讲解学习1.图1 相对分子质量~转化率关系1.链式聚合2.活性聚合3.逐步聚合对链式聚合,存在活性中心,活性中心的特点一是在反应过程中不断生成,二是高活性,可使高分子链是瞬间形成,因此在不同转化率下分离所得聚合物的相对分子质量相差不大,延长反应时间只是为了提高转化率。

对逐步聚合,是官能团间反应,由于大部分单体很快聚合成二聚体、三聚体等低聚物,短期内可达到很高转化率,但因官能团活性低,故需延长反应时间来提高相对分子质量。

对活性聚合,活性中心同时形成,且无链转移和链终止,故随反应进行,相对分子质量和转化率均线性提高。

2.连锁聚合与逐步聚合的单体有何相同与不同?连锁聚合单体的主要反应部位是单体上所含不饱合结构(双键或叁键),在聚合过程中不饱合键打开,相互连接形成大分子链。

需要有活性中心启动聚合反应,为此多需用引发剂,反应活化能低,反应速率快,相对分子质量高。

逐步聚合单体的主要反应部位是单体上所带可相互反应的官能团,在聚合过程中官能团相互反应连接在一起,形成大分子链。

不需活性中心启动反应,但反应活化能高,为此多需用催化剂,反应速率慢,受平衡影响大,相对分子质量低。

3.凝胶点:出现凝胶化时的反应程度。

(逐步聚合概念)凝胶化:体形逐步聚合的交联反应到一定程度时,体系粘度变得很大,难以流动,反应及搅拌产生的气泡无法从体系中溢出,出现凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象。

(逐步聚合概念)凝胶效应:自由基聚合中随反应进行体系粘度加大,妨碍了大分子链自由基的扩散运动,降低了两个链自由基相遇的几率,导致链终止反应速率常数随粘度的不断增加而逐步下降;另一方面,体系粘度的增加对小分子单体扩散的影响并不大,链增长反应速率常数基本不变,因而出现了自动加速现象。

这种因体系粘度增加引起的自动加速又称凝胶效应。

(自由基聚合概念)4.为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程?在逐步聚合中,带不同官能团的任何两分子都能相互反应,无特定的活性种,因此,在缩聚早期单体很快消失,转变成二聚体、三聚体等低聚物,单体的转化率很高。

有关高分子化学考试复习题

有关高分子化学考试复习题

高分子化学复习题一、问答题1、与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征?答:高分子化合物分子量很大,分子往往有许多相同的、简单的结构通过共价键重复链接而成。

即使是“纯”高分子化合物,它也是化学组成相同而分子量不同、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。

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序。

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、聚合物分子量有几种表示方法,写出其数学表达式。

答:○1重均分子量:○2数均分子量○3粘均分子量○4Z均分子量(具体数学表达式请同学们看书上的第9页)3、简述逐步聚合的主要特点。

答:无所谓链引发、增长、终止,各步速率和活化能基本相同;单聚体低聚物、缩聚物任何物种之间均能缩聚,使链增长,无所谓活性中心;聚合初期,单体全部所聚成低聚物,再由低聚物缩聚成高聚物,转化率变化小,反应程度逐步增加;延长聚合时间,提高分子量;由于平衡的限制、两基团数不相等、温度过低而使缩聚暂停,这些因素一旦消除,缩聚又可继续进行。

4、简述线形缩聚的逐步机理,以及转化率和反应程度的关系。

答:逐步特征反映在:缩聚过程时期单体聚合成二、三、四聚体等低聚物,低聚物之间可以进一步相互反应,在短时间内,单体转化率很高,基团的反应程度却很低,聚合度缓慢增加,直至反应程度很高时,聚合度才增加到希望值。

在缩聚过程中,体系由分子量递增的系列中间产物组成。

反应程度是参与反应的基团数占起始基团数的分数,是针对于官能团而言的,转化率是是反应的单体占起始单体的分数,针对单体来说的,转化率为100%时,反应程度可以是50%。

5、影响线性缩聚物聚合度的因素有哪些?两单体非等化学计量,如何控制聚合度?答:反应程度,平衡常数,基团数比。

俩单体非等化学计量其实就是基团数比的问题。

(完整版)高分子化学试题合辑附答案

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高分子化学》课程试题一、基本概念(共15 分, 每小题 3 分)⒋动力学链长⒌引发剂半衰期二、填空题(将正确的答案填在下列各题的横线处)(每空 1 分,总计20 分)⒈自由聚合的方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。

⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、固相缩聚和界面缩聚。

⒊聚氨酯大分子中有、、和基团。

⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、开环聚合和聚合物之间的化学反应四类。

⒌聚合物按大分子主链的化学组成碳链聚合物、杂链聚合物、元素无机聚合物和元素有机聚合物四类。

三、简答题(共20 分,每小题 5 分)⒈乳液聚合的特点是什么?⒊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。

四、(共 5 分,每题 1 分)选择正确答案填入()中。

⒈自由基共聚合可得到( 1 4 )共聚物。

无规共聚物⑵ 嵌段共聚物⑶ 接技共聚物⑷ 交替共聚物为了得到立构规整的PP ,丙烯可采用( 4)聚合。

自由基聚合⑵ 阴离子聚合⑶ 阳离子聚合⑷ 配位聚合工业上为了合成聚碳酸酯可采用()聚合方法。

熔融缩聚⑵ 界面缩聚⑶ 溶液缩聚⑷固相缩聚聚合度基本不变的化学反应是(PVAc 的醇解⑵ 聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS 的制备⑷ 环氧树脂的固化表征引发剂活性的参数是k p (⑵ t1/2 ⑶ k i ⑷ k d五、计算题(共35 分,根据题目要求计算下列各题)⒈(15 分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂,60 ℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。

已知: C (偶合终止系数)=0.15 D (歧化终止系数)=0.85 ; f =0.8;k p= 3.67 ×102 L/ mol.s ;k d = 2.0 ×10 -6 s-1;k t=9.30 ×106 L/ mol.s ;c(I)=0.01 mol / L ;C M=1.85 ×10 -5;C I=2×10-2;甲基丙烯酸甲酯的密度为0.937 g./ cm 3;计算:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度X n 。

高分子化学课后习题问题详解

高分子化学课后习题问题详解

高分子化学课后习题问题详解第一章绪论思考题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n2. 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。

高分子练习题解答-PPT课件


该反应属于连锁聚合反应机理;是加聚反应。按主链结构聚合物属于碳链 聚合物。
高 分 子 化 学
2. SBS弹性体(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物) 答:SBS弹性体的合成反应方程式如下:
+ L i B u + S t + + C H C H C H L i C H [ C H C H ] L i n C H = C H 4 9 2 4 9 2 n 2
该反应在大约40oC的硫酸水浴中进行。
高 分 子 化 学
4. 在自由基聚合反应中,什么条件会出现自动加速现象?试讨论其产 生的原因以及促使其产生和抑制的方法。
答: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。造成自动加速现象产生的根本原因是随着反应的进行,随转化率的升高体系 黏度逐渐升高或溶解性能变差,造成链终止速率kt变小,活性链寿命延长,体系活 性链浓度增大。 在非均相本体聚合和沉淀聚合中,由于活性链端被包裹,链终止反应速率大 大下降,也会出现明显的自动加速现象。 在某些聚合反应中,由于模板效应或氢键作用导致链增长速率kp增大,亦会 出现反应自动加速。 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 目不等造成活性链浓度不断增大所致。(随着转化率的升高体系黏度升高,导致 大分子链端被非活性的分子链包围或包裹,自由基之间的双基终止变得困难,体 系中自由基的消耗速率减少而产生速率却变化不大,最终导致自由基浓度迅速升 高,其结果是聚合反应速率迅速增大,体系温度升高。其结果又反馈回来使引发 剂分解速率加快,又导致自由基浓度的进一步升高。于是形成循环正反馈,使反 应产生自动加速。)若能调节引发剂的种类和用量,使引发剂的分解速率亦随转 化率的升高而递减,则可抑制反应自动加速。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质量等,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。例如在甲基丙烯酸价值本体聚合时添加少 量聚甲基丙烯酸甲酯,由于聚合物溶于单体,提高了聚合体系的黏度,导致了自 动加速现象提早发生,从而可缩短聚合反应时间。

高分子化学复习题(答案)

高分子化学复习题一、判断题1、高分子是指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的相对分子量在10000以上的化合物(√)2、平均分子量相同的的聚合物,分子量分布一定相同。

(×)3、分散性相同的聚合物,分子量也相同。

(×)4、涤纶树脂是杂链聚合物。

(√)5、聚甲基丙烯酸甲酯中结构单元和重复单元是相同的。

(√)6、温度低于Tg时,非晶态聚合物处于玻璃态。

(√)7、温度高于Tg(玻璃化温度)低于Tf(粘流温度)时,非晶态聚合物处于粘流态。

(×)8、温度高于Tm时,分子量较高的结晶型聚合物处于粘流态。

(×)9、Tg是非晶型聚合物的使用上限温度;Tm是结晶型聚合物的使用上限温度。

(√)10、缩聚物的分子量是单体的整数倍。

(×)1、体型缩聚的产物具有可溶可熔性。

(×)2、在缩聚反应中,聚合度随时间或反应程度无明显增加。

(×)3、对于平衡常数较小的缩聚反应,要得到较高分子量的聚合物,需要将小分子浓度控制的很小。

(×)4、在线性缩聚反应中,可以用反应程度控制分子量。

(×)5、在线性缩聚反应中,一开始单体的转化率就很大,但没有形成高分子聚合物。

(√)6、体型缩聚反应中,为了不发生“粘釜”现象,必须控制反应程度大于凝胶点Pc。

(×)7、2-2体系(bBb+aAa)可以形成体型缩聚物。

(×)8、2体系(bRa)可以形成线型缩聚物。

(√)9、2-3体系只能形成线型缩聚物。

(×)10、在2体系缩聚反应中,加入单官能团物质越多,形成聚合物的分子量越大。

(×)11、在2-2体系中,摩尔系数增大,聚合物的分子量也增大。

(√)12、合成尼龙-66的缩聚反应是均缩聚反应。

(×)13、在缩聚反应中,通常利用转化率来描述该反应与产物聚合度间的关系。

(×)14、缩聚反应中,两单体的配料比对聚合度无影响。

高分子化学 第一章 习题讲解


判据:单体分子、单体分子与中间产物分子以及中间产物 分子相互之间能否发生反应生成聚合度增大的聚合物分子。
共聚反应与均聚反应: 对于两种以上单体参与的聚合反应,判断其是否是共 聚反应,看其单体能否单独进行聚合反应,若不能单独聚 合,只能两种单体相互反应进行聚合,则为均聚反应;若 其中至少有一种单体能单独进行聚合反应,则该反应为共 聚反应。
习惯上,聚乙烯、聚四氟乙烯的分子结构式以单体 单元来描述,而不以重复结构单元描述。 重复结构单元:
单体单元:
逐步聚合反应; 均聚反应
意味着末端基团全部参与反应,生成环 状产物,只有在极端条件下才可能发生。 因此在写逐步聚合反应方程式时,不能忽略末端基,但一般单独 写聚合物结构式时,可以忽略末端基。
重复结构单元:
单体单元:ຫໍສະໝຸດ 单体单体单元 注意区分“单体”与“单体单 元”
聚合反应方程式:链式聚合反应
第一章习题讲解
1. 写出下列单体的聚合反应方程式、所得聚合物分子的 重复结构单元和单体单元,并指明聚合反应的类型。
写聚合反应方程式:根据单体结构写出聚合物分子结构 聚合物分子结构表达式:重复结构单元加括弧、加下标n 重复结构单元:重复组成聚合物分子结构的最小结构单元 单体单元:聚合物分子结构中,由单个单体分子衍生而来 的最大的结构单元。 聚合反应类型:逐步聚合反应或链式聚合反应 “加聚反应” → 淘汰

高分子化学期末考试试卷答案讲课讲稿

1.高分子,又称(聚合物),一个大分子往往由许多简单的(结构单元)通过(共价键)重复键接而成。

2.(玻璃化温度)和(熔点)是评价聚合物耐热性的重要指标。

3.(缩聚反应)是缩合聚合反应的简称,是指带有官能团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程,在机理上属于(逐步聚合),参加反应的有机化合物含有(两个)以上官能团。

4.缩聚反应按缩聚产物的分子结构分类分为(线型)缩聚反应和(体型)缩聚反应。

一、名词解释(1分×20=20分)4.自动加速效应(autoacceleration effect):p40又称凝胶化效应。

在自由基聚合反应中,由于聚合体系黏度增大而使活性链自由基之间碰撞机会减少,难于发生双基终止,导致自由基浓度增加,此时单体仍然能够与活性链发生链增长反应,从而使聚合速率自动加快的现象。

三、简答题(5分×3=15分)3.自由基聚合反应转化率-时间曲线特征诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止,无聚合物形成,聚合速率零。

若严格取除杂质,可消除诱导期。

初期:单体开始正常聚合,转化率在5%~10%以下(研究聚合时)或10%~20%(工业上)以下阶段称初期;此时转化率与时间近似呈线性关系,聚合恒速进行。

中期:转化率达10%~20%以后,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,直至转化率达50%~70%,聚合速率才逐渐减慢。

后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢,直至结束,转化率可达90%~100%。

四、问答题(15分×3=45分)1.自由基聚合与缩聚反应的特征比较自由基聚合:1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同。

引发最慢。

2)存在活性种。

聚合在单体和活性种之间进行。

3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。

4)少量阻聚剂可使聚合终止。

线形缩聚:1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。

2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。

3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。

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一、名词解释1.凝胶化现象:是指交联型逐步聚合反应过程中,随着聚合反应的进行,体系黏度突然增大,失去流动性,反应及搅拌所产生的气泡无法从体系中逸出,可看到凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象。

332.多分散性:聚合物是许多单个聚合物分子所组成,即便是化学组成相同的同一种聚合物,其中所含聚合物分子的聚合度也可能不尽相同,很多情况下,聚合物实际上是由各种聚合度不同的聚合物分子所组成的混合物,这种同种聚合物分子大小不一的特征称为聚合物的多分散性。

113.玻璃化温度:指高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度,指无定型聚合物(包括结晶型聚合物中的非结晶部分)由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度,是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度,通常用Tg表示。

非晶态高分子由玻璃态转变为高弹态时的温度。

4.自由基聚合:自由基聚合为用自由基引发,使链增长(链生长)自由基不断增长的聚合反应。

5.胶束成核:自由基从水相进入增溶胶束引发单体聚合,生成乳胶粒。

946.加聚:烯类单体间加成聚合生成高分子化合物的反应,叫做加聚反应。

7.缩聚反应:聚合物分子通过缩合反应生成的称为缩合聚合反应,简称缩聚反应。

48.接枝共聚物:聚合物主链只由某一种结构单元组成,而支链由其他单元组成。

59.竞聚率:是指单体均聚和共聚链增长反应速率常数之比。

13510.均相成核:溶解在水中的单体在水相中进行聚合生成短链自由基,它从水中沉淀出来并通过吸附水中的乳化剂分子而稳定,随后再接纳由单体液滴扩散而来的单体而形成乳胶粒。

9411.定向聚合:单体经过定向配位、络合活化、插入增长等形成立体规整聚合物的过程。

12.开环聚合:是指环状单体σ-键断裂而后开环、形成的线性聚合物的过程。

19113.共聚合:在链式聚合中,由两种或两种以上单体共同参与的聚合反应称为共聚合。

12414.化学计量聚合:阴离子的活性聚合由于其聚合度可由单体和引发剂的浓度定量确定,因此成为化学计量聚合。

15.嵌段共聚物:两种或两种以上重复结构单元在聚合物分子主链上分别成段出现的共聚物,称为嵌段共聚物。

516.种子乳液聚合:种子聚合是指在乳液聚合体系中加入一定量上次聚合所得到的乳液,为了保持胶乳的稳定性,还须另加一些乳化剂。

种子聚合的目的是为了增大M/P乳胶粒子的粒径。

17.聚合度:单个聚合物分子中所含单体单元的数目成为该聚合物分子的聚合度。

318.官能度:缩合反应中,一分子中能参与反应的官能团数称作官能度。

19.离子对:指的是带有相反电荷的两个离子依靠库仑引力结合成的一对离子。

20.凝胶点:出现凝胶化现象的反应程度叫做凝胶点,以p c表示。

3321.无规预聚物:预聚物中未反应的功能基在分子链上呈无规分布,经加热可进一步交联的聚合物。

22.阻聚:自由基向某些物质转移后,形成稳定的自由基,不能再引发单体聚合,只能与其它自由基双基终止;导致聚合过程停止。

结果体系中初期无聚合物形成,出现了所谓的“诱导期”,这种现象称为阻聚。

81二、填空题(共20分,每空1分)1.按单体-聚合物结构,聚合反应可分为缩聚、加聚、开环加聚三大类;而按聚合机理,则另分成为逐步聚合反应和连锁聚合反应两大类。

2.聚合物可以处于非晶态、部分结晶和晶态。

非晶态聚合物又可以分为玻璃态、高弹态、粘流态三种力学态。

3.二元共聚物有交替共聚物,无规共聚物,嵌段共聚物,接枝共聚物。

4.分子量控制是线形缩聚的关键,凝胶点的控制是体形缩聚的关键。

5.实施逐步聚合有熔融聚合,溶液聚合,界面缩聚,固相缩聚等四种方法。

6.加聚是加成聚合的简称,一般属于连锁聚合机理,包括自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合等。

7.按共聚物结构,共聚合可以分成无规共聚,交替共聚,嵌段共聚,接枝共聚等几类。

8.引发剂的选择原则是根据聚合实施方法选择引发剂类型、根据聚合温度选择分解活化能适当的引发剂、根据聚合周期选择半衰期适当的引发剂。

9.乳液聚合影响因素有单体、引发剂和乳化剂、其他助剂的种类和用量等配方问题;以及温度、搅拌强度、加料方式、停留时间分布(连续法)等操作条件。

10.嵌段共聚物的性能与链段种类、长度、数量有关。

11.引发剂是影响立构规整程度的关键因素,溶剂和温度则是辅助因素12.环的稳定性与环的大小、环中杂原子、取代基三因素有关。

13.传统乳液聚合配方由非水溶性单体、水溶性引发剂、水溶性乳化剂、水四组分构成,形成胶束、单体液滴、水三相。

三、简答题(共42分,每题7分)1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:2什么是凝胶效应和沉淀效应?举例说明。

答:对于单体、聚合物、溶剂互溶的均相体系,当反应进入中期后,体系粘度加大,妨碍大分子链自由基的扩散,导致链终止反应速率常数随粘度增大而迅速下降,而粘度变化对单体扩散并不影响,链增长反应速率常数基本不变,由此表现出粘度增加的净结果为聚合速率加速,这一现象称为凝胶效应。

例如,甲基炳烯酸甲脂在苯中聚合,当单体浓度大于60%后,出现自动加速现象。

当反应体系为互不相溶的非均相体系时,整个聚合反应在异相中进行,放心形成的聚合物在一开始就从体系中沉析出来,链自由基包裹在长链形成的无规线团内,难以终止,从而使聚合加快,这种效应称为沉淀效应。

例如,氯乙烯的聚合,聚合物不溶于单体,在很低转化率下就产生自动加速。

3什么叫玻璃化温度?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:4自由基聚合时,单体转化率与聚合物相对分子质量随时间的变化有何特征?与聚合机理有何关系?答:5举例说明自由基聚合时取代基的位阻效应、共轭效应、电负性、氢键和溶剂化对单体聚合热的影响。

答:6自由基聚合常用的引发方式有几种?举例说明其特点。

答:自由基聚合最常用的引发方式是引发剂引发。

引发剂可分为热分解型和氧化还原型两大类。

热分解型引发剂主要有两大类,偶氮类和过氧化物类。

偶氮类如偶氮二异丁腈,45-65℃下使用,引发时产生氮气,只生成一种自由基,性质稳定。

过氧化物类,如过氧化二苯甲酰,分解有副反应存在,性质不稳定。

其它应用相对多的引发方式包括热引发、光引发、辐射引发。

增加溶剂极性对下列各项有影响?(1)活性种的状态(2)聚合物的立体规整性(3)阴离子聚合的kp-、kp±;(4)用萘钠引发聚合的产物的单分散性;(5)n-C4H9Li引发聚合的产物的单分散性答:溶剂极性增加:(1)活性中心的离子对平衡向自由离子方向移动。

(2)不利于聚合物的立体规整性。

(3)对极性溶剂,平衡向自由离子方向移动,可使、m Pk上升,- Pk基本不变。

(4)萘钠只溶于极性溶剂,因此影响不大。

(5)使正丁基锂间的缔合解缔,利于同步引发,产物单分散性变窄。

7比较逐步聚合、自由基聚合、阴离子聚合的(1)转化率和时间的关系;答:逐步聚合:单体转化率在反应开始后的短时间内就达到很高,随后,随时间延长,转化率增加极其缓慢。

自由基聚合:典型的转化率(C%)与时间(t)曲线为S形,反应初期转化率与t可呈线性关系,中期可能出现自动加速现象,后期转化率随时间延长增加缓慢。

阴离子聚合:常常可实现活性聚合。

转化率与时间有如下关系:ln[1/(1-C%)]=k t。

(2)聚合物相对分子质量与时间的关系。

答:逐步聚合:相对分子质量随时间延长而增大,高分子量聚合物需数小时的长时间才能生成。

自由基聚合:高分子量的聚合物瞬间生成,在反应任一时刻形成的大分子的相对分子质量相差无几。

有自动加速现象时,相对分子质量增大。

阴离子聚合(活性):聚合物相对分子质量随时间增加而增加。

8为什么要对共聚物的组成进行控制?在工业上有哪几种控制方法?它们各针对什么样的聚合反应,试各举一实例说明。

答:聚合物的性质由聚合物的结构决定,而聚合物的结构由聚合物的组成决定,所以要想得到我们需求的性质的聚合,就必须对聚合物的组成进行控制。

1控制转化率;2补加活泼单体法;3恒比点一次投料法。

9在乙酸乙烯酯进行自由基聚合时,若加入少量的苯乙烯会出现什么现象?为什么?(用反应式说明之)。

答:加入少量的苯乙烯,MMA的聚合几乎终止,因为苯乙烯可以看做是MMA的阻聚剂。

苯乙烯的相对活性1/r1=k12/ k11,醋酸乙烯酯的相对活性1/r2=k21/ k22,苯乙烯的相对活性远远大于醋酸乙烯酯的,说明苯乙烯的自由基共聚和的活性比较大,而醋酸乙烯酯的均聚活性比较大.当在醋酸乙烯酯均聚时加入少量苯乙烯,会影响醋酸乙烯酯的均聚的聚合速率,使其降低,反应产物会减少,因为其中一部分醋酸乙烯酯.和苯乙烯发生共聚。

10分别叙述进行阴离子,阳离子聚合时,控制聚合反应速度和聚合物分子量的主要方法。

答:进行离子聚合时,一般多采用改变聚合反应温度或改变溶剂极性的方法来控制聚合反应速度。

阴离子聚合一般为无终止聚合,所以通过引发剂的用量可调节聚合物的分子量。

有时也通过加入链转移剂(例如甲苯)调节聚合物的分子量。

阳离子聚合极易发生链转移反应。

链转移反应是影响聚合物分子量的主要因素,而聚合反应温度对链转移反应的影响很大。

所以一般通过控制聚合反应温度来控制聚合物的分子量,也可加入链转移剂来进行调节。

11使用Ziegler-Natta催化剂时须注意什么问题,聚合体系、单体、溶剂等应采用何种保证措施?聚合结束后用什么方法除去残余答:12丙烯进行自由基聚合、离子聚合及配位阴离子聚合时能否形成高分子聚合物?为什么?怎样分离和鉴定所得聚合物为全同聚丙烯?答:13简述引发剂的种类,并举例。

答:常用的引发剂有:偶氮双腈化合物、有机过氧化合物、无机盐过氧化合物和氧化-还原引发体系等。

(1)、偶氮双腈类引发剂解反应几乎全部为一级反应,只形成一种自由基,无诱导分解;分解时有N2逸出。

常用的有:偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈(2)、有机过氧类引发剂。

常用的有:过氧化二苯甲酰、H2O2、二烷基过氧化物(R-O-O-R)、有机过氧化氢(RO-OH)BPO按两步分解。

第一步均裂成苯甲酸基自由基,有单体存在时,即引发聚合;无单体存在时,进一步分解成苯基自由基,并放出CO2。

(3)、无机过氧类引发剂。

代表物:无机过硫酸盐,如过硫酸钾K2S2O8和(NH4)2S2O8,这类引发剂分解产物硫酸根自由基SO4.-既是离子,又是自由基。

(4)、氧化-还原引发体系。

特点:活化能较低(约40~60kJ/mo),可在较低温度(0~50 ℃)下引发聚合,具有较快的聚合速率。

多用于乳液聚合。

分为水溶性氧化-还原引发体系和油溶性氧化-还原引发体系。

14使用Ziegler-Natta催化剂时须注意什么问题,聚合体系、单体、溶剂等应采用何种保证措施?聚合结束后用什么方法除去残余催化剂?答:①Ziegler-Natta催化剂的主催化剂是路易斯酸,为常用的阳离子聚合引发剂;共催化剂是路易斯碱,为常用的阴离子聚合引发剂,活性中心易与水、空气中的氧、二氧化碳等反应失去活性。

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