自由基共聚合习题
第三章自由基聚合习题
第三章自由基聚合一、填空题1.聚合速率与引发剂浓度的1/2次方成正比是的结果；若，则聚合速率与引发剂浓度成一次方关系。
2.自由基聚合和缩聚反应中，分别用和来表示聚合反应进行的深度。
3.聚氯乙烯的自由基聚合过程中，控制聚合度的方法是。
4..自由基聚合的基元反应包括-----------------、-----------------、-----------------、-----------------基元反应，推导自由基聚合反应微分方程式，用了三个基本假定，分别是--------------、------------------------、-------------。
5..衡量自由基聚合引发剂的活性可用-----------------、-----------------为标准，通常引发剂的引发效率ｆ小于１，产生的原因是-----------------和-----------------。
6.自由基聚合的机理特征是-----------------、-----------------、-----------------。
二、选择题1. 下列单体中哪一种最容易进行阳离子聚合反应：（）A．CH2=CH2B．CH2=CHCl C．CH2=CHOCH3D．CH2=CHNO22.能采用阴离子、阳离子、自由基聚合的单体是：A. MMA ;B. St ;C. 异丁烯;D. 丙烯腈3．在苯乙烯自由基聚合体系中加入少量正丁硫醇（Cs=21）的目的是：A．终止聚合反应；B．调节分子量；C．调节聚合物的端基结构4. 在高压聚乙烯（LDPE）中存在乙基、丁基短支链，其起因是：A．分子内链转移；B. 分子间链转移；C.向单体的链转移5. 聚乙烯醇的单体是（）A．乙烯醇；B．乙醛；C．醋酸乙烯酯。
第三章 自由基共聚合
第三章自由基共聚合习题参考答案1. 解释下列名词：（1）均聚合与共聚合，均聚物与共聚物（2）均缩聚、混缩聚、共缩聚（3）共聚组成与序列结构（4）无规共聚物、无规预聚物与无规立构聚合物（5）共聚物、共混物、互穿网络解答：（1）在链式聚合中，由一种单体进行聚合的反应称为均聚合，所得产物称为均聚物。
由两种或两种以上单体共同参与聚合的反应称为共聚合，产物称为共聚物。
（2）均缩聚：在逐步聚合中，将只有一种单体参加的反应。
混缩聚：两种带有不同官能团的单体共同参与的反应。
共缩聚：在均缩聚中加入第二单体或在混缩聚中加入第三甚至第四单体进行的缩聚反应。
（3）共聚物组成：共聚物中各种单体的含量。
序列结构：不同单体在大分子链上的相互连接情况。
（4）无规共聚物：参加共聚的单体在大分子链上无规排列，在主链上呈随机分布，没有一种单体能在分子链上形成单独的较长链段。
无规预聚物：预聚物中可进一步反应官能团的数目、大小、位置不清楚。
无规立构聚合物：聚合物中各结构单元的立体结构呈现无序状态。
（5）共聚物：两种或两种以上单体共同参与聚合，以化学键相互连接的聚合物。
共混物：指通过物理的方法将聚合物与其它的物质（其它聚合物、充填剂、增塑剂等）混合到一起的物质。
互穿网络：各聚合物均各自独立交联（可以是化学交联，也可以是物理交联），形成有某种程度互穿的网络。
2. 无规、交替、嵌段、接枝共聚物的序列结构有何差异？解答：以二元共聚为例：①无规共聚物：两种单体M1、M2在大分子链上无规排列，两单体在主链上呈随机分布，没有一种单体能在分子链上形成单独的较长链段。
②交替共聚物：两种单体M1、M2在大分子链上严格相间排列。
③嵌段共聚物：由较长的M1链段和较长的M2链段间隔排列形成大分子链。
④接枝共聚物：主链由一种单体组成，支链则由另一种单体组成。
3. 对下列共聚反应的产物进行命名：（1）丁二烯（75%）与苯乙烯（25%）进行无规共聚（2）马来酸酐与乙酸2-氯烯丙基酯进行交替共聚（3）苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯依次进行嵌段共聚（4）苯乙烯在聚丁二烯上进行接枝共聚（5）苯乙烯与丙烯腈的无规共聚物在聚丁二烯上进行接枝共聚（6）苯乙烯在丁二烯（75%）与苯乙烯（25%）的无规共聚物上进行接枝共聚解答：（1）丁二烯-r-苯乙烯无规共聚物（2） 马来酸酐-alt-乙酸2-氯烯丙基酯交替共聚物 （3） 苯乙烯-b-异戊二烯-b-苯乙烯三嵌段共聚物 （4） 丁二烯-g-苯乙烯接枝共聚物（5） 丁二烯-g-（苯乙烯-r-丙烯腈）接枝共聚物 （6） （丁二烯-r-苯乙烯）-g-苯乙烯接枝共聚物4．试用动力学和统计两种方法来推导二元共聚物组成微分方程（式7-11）。
自由基共聚合练习题
自由基共聚合练习题一、填空题：1、根据共聚物大分子链中单体单元的排列顺序，共聚物分为一、 _、 _ _和丄2、共聚中控制聚合物平均组成的方法______ 、_____ 。
3、竞聚率的物理意义是，对于r i=r 2=1的情况，称为，r i=r 2=0，称而门<1和r2<1时，共聚组成曲线存在恒比点，恒比点原料组成公式为—。
_4、从竞聚率看，理想共聚的典型特征为_______ 。
5、M i-M 2两单体共聚，门=0.75 ,「2=0.20。
其共聚曲线与对角线的交点称为_________ 。
若f i°=0.80，随共聚进行到某一时刻，共聚物组成为F i，单体组成为f i，则f i ____________ 汕，F i ______ F i°(大于或小于)。
6、单体的相对活性习惯上用_____ V定，自由基的相对活性习惯上用______ V定。
在Q —e值判断共聚行为时，Q代表______ , e代表_____ 。
二、选择题：I •下列单体中，与丁二烯(e = I.05 )共聚时，交替倾向最大的是( )A. PS (e = -I.08 )B.马来酸酐(e = 2.25 )C.醋酸乙烯(e = -0.22 )D.丙烯腈(e = i.2)2. 一对单体工具和的竞聚率r i和「2的值将随( )A.局和时间而变化B.局和温度而变化C.单体配比不同而变化D.单体的总浓度而变化3. 已知一对单体在进行共聚合反应时获得了恒比共聚物，其条件必定是( )A、r i=i.5,r 2=i.5B、r i =0.i,r 2=i.0C、r i=0.5,r 2=0.5D、r i=i.5,r 2=0.74. 在自由基聚合中，竞聚率为( )时，可得到交替共聚物。
r l=n=l B 丁丹D 巧§ ryqAA.r i r=1B.r i =r 2=1C.r i =r 2D.r i =r 2=06.当r i > 1 r 2v 1时，若提高聚合反应温度，反应将趋向于（7. 当两种单体的Q.e 值越接近则越（A .越难共聚B 。
《高分子化学》第4章 自由基共聚合作业答案
2.解：（1）k
=k11/r1 = 49/0.64=76.56 L/(mo l·s)，
12
k21=k22/r2 =25.1/1.38=18.19L/(mo l·s)
（2）1/ r1为丁二烯单体的相对活性、1/r2为苯乙烯单体的相对活性。
1/
r1=1.56>1/
r2=0.725说明丁二烯单体活性较苯乙烯单体活性大，又因为k12>k22说明
丁二烯自由基活性较苯乙烯自由基活性小。
（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。
2. 假定一：链自由基的活性与链长无关。
假定二：链自由基的活性只取决于末端单体单元的结构，与前末端单元的结构无关。
假定三：聚合反应是不可逆的，无解聚反应；
假定四：共聚物的聚合度很大，单体主要消耗在链增长反应过程中，而消耗在链引发中的单体数可忽略不计，Rp ＞＞Ri。
假定五：聚合过程为稳态反应，即体系中总自由基浓度及两种自由基浓度都保持不变。
3. 均聚和共聚链增长速率常数之比定义为竞聚率。
它表征两种单体的相对活性，
反映了单体自身增长（均聚）和交叉增长（共聚）的快慢。
r1= k11/k12，r2= k22/k21
当r1 r2=1时，可进行理想共聚；
当r1＜1且r2＜1时，可进行有恒比点的共聚；
当r1＜＜1，r2＜＜1，r1→0，r2→0或r1= r2=0时发生交替共聚。
自由基聚合题库
• 1. 目前,悬浮聚合发主要用于生产（）。
A. PVC、PVDCB. PSC. PED. PP正确答案:A.• 2. 下列单体中可进行自由基、阴离子、阳离子聚合反应的是（）。
A. 氯乙烯B. 苯乙烯C. 乙烯D. 醋酸乙烯正确答案:B.• 3. 聚乙烯醇的单体是（）。
A. 乙烯醇B. 乙醇C. 乙醛D. 醋酸乙烯酯正确答案:D.• 4. 典型乳液聚合中,主要引发地点是在（）。
A. 单体液滴B. 胶束C. 水相D. 单体液滴和胶束正确答案:B.• 5. 过硫酸钾引发剂属于（）。
A. 氧化还原引发剂B. 水溶性引发剂C. 油溶性引发剂D. 阴离子引发剂正确答案:B.• 6. 在自由基聚合中,若初级自由基与单体的引发速度较慢,则最终聚合速率与单体浓度呈（）级关系。
A. 1B. 1.5C. 2D. 不能确定正确答案:B.•7. 苯醌是常用的分子型阻聚剂,一般用单体的（）就能达到阻聚效果。
A. 1.0%一0.5%B. 1.0%一2.0%C. 2.0%一5.0%D. 0.1%一0.001%正确答案:D.•8. （）的自由基是引发聚合反应常见的自由基。
A. 高活性B. 低活性C. 中等活性D. 无活性正确答案:C.•9. 某工厂用PVC为原料制搪塑制品时,从经济效果和环境考虑,他们决定用（）聚合方法。
A. 本体聚合法生产的PVCB. 悬浮聚合法生产的PVCC. 乳液聚合法生产的PVCD. 溶液聚合法生产的PVC正确答案:C.•10. 自由基链转移反应中,不可能包括活性链向( )的转移。
A. 高分子B. 单体C. 引发剂D. 溶剂• 1. 对于自由基聚合,在其他条件保持不变的前提下升高聚合温度,得到的聚合物的分子量将（）。
A. 减小B. 增大C. 不变D. 不一定正确答案:B.• 2. 在乙酸乙烯酯的自由基聚合反应中加入少量苯乙烯,会发生（）A. 聚合反应加速B. 聚合反应停止C. 相对分子量降低D. 相对分子量增加正确答案:B.• 3. 传统自由基聚合的机理特征是（）。
自由基共聚
以下单体中活性最高的是（ 1. 以下单体中活性最高的是（ ）。
A. 丁二烯 B. 丙烯酸 C. 苯乙烯 D. 醋酸乙烯 正确答案:C.•当转化率较高, 10％ 竞聚率的测定应采用（ 2. 当转化率较高,大于 10％时,竞聚率的测定应采用（ ）。
A. 直线焦点法 B. 截距斜率法 C. 曲线拟合法 D. 积分法 正确答案:D.•为了改进聚乙烯（PE）的粘接性能,需加入第二单体（ 3. 为了改进聚乙烯（PE）的粘接性能,需加入第二单体（ ）。
A. 丙烯酸 B. 丙烯酸甲酯 C. 丙烯腈 D. 醋酸乙烯 正确答案:D.•氯乙烯－co－醋酸乙烯酯共聚物” co”的含义是（ 4. 在“氯乙烯－co－醋酸乙烯酯共聚物”中,“co”的含义是（ ）。
A. 无规 B. 交替 C. 嵌段 D. 接枝 正确答案:A.•温度升高,将使共聚反应向（ 5. 温度升高,将使共聚反应向（ ）变化A. 交替共聚 B. 理想共聚 C. 非理想共聚 D. 恒比共聚 正确答案:B.•共聚物组成曲线的类型是（） 6. 对于竞聚率 r1>1,r2<1de 共聚物组成曲线的类型是（）A. 无恒比点共聚 B. 有恒比点共聚 C. 恒比共聚 D. 交替共聚 正确答案:A.•竞聚率的大小取决于共聚单体对的结构,具体可归结为：（ ：（1 7. 竞聚率的大小取决于共聚单体对的结构,具体可归结为：（1）双键与取代基的共轭 作用；（ 取代基的极性效应；（ ；（2 ；（3 取代基的空间位阻。
作用；（2）取代基的极性效应；（3）取代基的空间位阻。
A. （1）（2） B. （1）（3） C. （2）（3） D. （1）（2）（3） 正确答案:D.•为了提高棉织物的防蛀和防腐能力, 8. 为了提高棉织物的防蛀和防腐能力,可以采用烯类单体与棉纤维辐射技术或化学引 发接枝的方法,最有效的单体是() 发接枝的方法,最有效的单体是()A. CH2=CH-COOH B. CH2=CH-COOCH3 C. CH2=CH-CN D. CH2=CH-OCOCH3 正确答案:C.•共聚曲线的形状为（ 9. r1<1,r2<1 时,共聚曲线的形状为（ ）A. 反 S 型 B. S 型 C. 对角线 D. 水平直线 正确答案:A.•竞聚率影响因素包括：（ 温度；（ 压力；（ 溶剂。
4教材习题参考答案 第四章自由基共聚反应.doc
解：（1）r1 = r2 = 1
F1 = f1理想恒比共聚；共聚物组成为一对角线
（2）r1 = r2 = 0
F1 = 0.5交替共聚；图上为一条F1=0.5的水平线
∴原式可简化为F1＝(r1+1)/(r1+2+r2)由此式可计算出各种情况下的F1，再由1－F1算得F2
情况
1
2
3
4
5
6
7
8
9
F1
0.5
0.35
0.09
0.5
0.5
0.5
0.4
0.17
0.1
计算值与图中所查得的值相吻合
第四章自由基共聚合
计算题
1、氯乙烯—醋酸乙烯脂、甲基丙烯酸甲酯—苯乙烯两对单体共聚，若两体系中醋酸乙烯酯和苯乙烯的浓度均为15%（质量分数），根据文献报道的竞聚率，试求共聚物的起始组成。
解：1、对于氯乙烯—醋酸乙烯脂
r1=1.68 r2=0.23 M1=62.5 M2=86
= n1/(n1+n2) Nhomakorabeam1M2/(m1M2+m2M1)
W2= m2/(m1+m2) =15%所以m2=3/17m1
所以f1= m1M2/(m1M2+m2M1) =0.886
= 0.93
所以起始组成为F1=0.93 F2=0.07
教材习题参考答案第四章自由基共聚反应
思考题
1.无规、交替、接枝、嵌段共聚物的结构有何差异?举例说明这些共聚物名称中单体前后位置的规定?
自由基共聚合课后习题答案
自由基共聚合课后习题答案自由基共聚合课后习题答案自由基共聚合是有机化学中的一个重要概念，它描述了自由基在反应中的相互作用和结合。
在本文中，我们将回答一些与自由基共聚合相关的习题，以帮助读者更好地理解这个概念。
1. 什么是自由基共聚合？自由基共聚合是指两个或更多的自由基分子在反应中相互结合形成一个较大的分子。
这种反应通常需要高温和高压条件下进行，并且常常需要引入引发剂来启动反应。
自由基共聚合是一种重要的聚合反应，可以用于制备各种高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 自由基共聚合反应的机理是什么？自由基共聚合反应的机理可以分为三个步骤：引发、传递和终止。
引发步骤：在高温和高压条件下，引发剂会分解生成自由基。
这些自由基会进一步引发其他自由基的生成，从而形成一个自由基链。
传递步骤：自由基链会不断传递，并与单体分子发生反应。
在这个过程中，自由基会与单体中的双键发生加成反应，形成一个新的自由基。
终止步骤：自由基链会不断传递和终止，直到所有的自由基都被消耗完或反应停止。
终止步骤通常是由两个自由基相互结合形成一个非自由基的分子。
3. 请解释自由基共聚合反应中的引发剂是如何起作用的？引发剂在自由基共聚合反应中起到了启动反应的作用。
引发剂通常是一种易于分解的化合物，如过氧化物。
当引发剂受到热量或光照时，它会分解生成自由基。
这些自由基会引发其他自由基的生成，从而形成一个自由基链。
引发剂的选择对于反应的速率和产物的性质都有重要影响。
4. 自由基共聚合反应有哪些应用？自由基共聚合反应在化学工业中有广泛的应用。
它可以用于制备各种高分子材料，如塑料、橡胶和纤维。
例如，聚乙烯和聚丙烯就是通过自由基共聚合反应制备的。
此外，自由基共聚合还可以用于合成功能性高分子材料，如聚合物荧光染料和聚合物电解质。
5. 自由基共聚合反应有哪些限制？自由基共聚合反应虽然广泛应用，但也存在一些限制。
首先，反应条件通常需要高温和高压，这增加了反应的成本和安全风险。
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C% (8m 4n)12 104m 88.5n
H % 35.5n 104m 88.5n
(104, 88.5分别为 苯乙烯和氯丁二 烯链节的分子量)
将已知C%和H%代入上二式中，即可求得m和n。 则由F1=m/(m+n)可求得共聚物组成，结果见下表：
f1
0.892
0.649
0.324
0.153
• ⑶ r1=0.64＜1，r2=1.38＞1，r1·r2＝0.882＜1。
• 两种单体共聚属非理想非恒比共聚
x'1
r1x12 x1x2 r1x12 2x1x2 r2 x22
• 取值列表如下
F1=( r1f12+f1f2)/(r1f12+2f1f2+r2f22)
x1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
x’1 0 0.151 0.317 0.505 0.726 1.0
X’1 1 0.8 0.6
0.4
0.2
·
0
0.2
0.4
0.6
0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ8
1 x1
⑷ 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活泼丁二烯单体，以 保证原料配比基本保持恒定。
例2.已知苯乙烯(M1)和1-氯1,3-丁二烯(M2)的共聚物 中碳和氢的重量百分比为如下:
⑶ 作出此共聚反应的曲线。
⑷ 要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施？
• 解：⑴ ∵
r1
k11 k12
, r2
k 22 k 21
• ∴共聚反应的链增长速率常数
k12
=
k11 r1
=
49.0 0.64
=
76.56
k21
k22 r2
25.1 1.38
18.19
• ⑵ 丁二烯单体的r2=1.38,苯乙烯单体的r1=0.64。 r2>r1,说明丁二烯单体活性较大。k12>k21表明苯乙 烯链自由基的活性丁二烯链自由基的活性。
自由基共聚合习题
例1. 苯乙烯（M1）与丁二烯（M2）在5℃下进行自由 基乳液共聚合时，其r1=0.64，r2=1.38。 已知：苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为 k1=49.0和k2=25.1 L·(mol·s)-1。 请： ⑴ 计算共聚时的链增长反应速率常数。 ⑵ 比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小。
F1
0.695
0.448
0.262
0.110
f1
0.892
0.649
0.324
0.153
C%
81.80
71.34
64.59
58.69
H%
10.88
20.14
27.92
34.79
求共聚物中苯乙烯的单元的相应含量F1.
解:设共聚物的组成为
[ CH2 CH ]m [ CH-CH=CH-CH2 ]n
C6H5 Cl
则m个苯乙烯链节内含8m个碳原子, n个氯丁二 烯链节内含4n个碳原子和n个氯原子,故：