高分子物理与化学习题答案

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高分子物理模拟习题(附参考答案)

高分子物理模拟习题(附参考答案)

高分子物理模拟习题(附参考答案)一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、聚苯乙烯属于 ( ) 。

A、碳链聚合物B、杂链聚合物C、无素聚合物D、以上说法都不正确正确答案:A2、测定聚苯乙烯的重均相对分子质量可用下列哪种方法。

( )A、膜渗透法B、黏度法C、端基分析法D、光散射法正确答案:D3、某一结构对称的结晶聚合物,其Tm=210℃,其结晶速度最快的温度在()。

A、170℃B、115℃C、210℃D、-25℃正确答案:B4、将聚乙烯无规氯化时,Tg随氯含量增加而()。

A、减小B、增加C、先增加后减小正确答案:C5、以下哪个专业术语是“chain polymerizaion”的中文解释。

()A、解聚反应B、缩聚反应C、连锁聚合反应D、逐步聚合反应正确答案:C6、以下哪个专业术语是“dielectric constant”的中文解释。

()A、介电损耗B、柔顺性C、介电常数D、熔限正确答案:C7、下列高聚物中属无规共聚物的是()。

A、聚异丁烯B、聚乙烯C、丁苯橡胶D、聚氯乙烯正确答案:C8、高分子的柔顺性增加,以下哪个方面增加。

()A、TgB、结晶能力C、Tm正确答案:B9、热力学上最稳定的高分子晶体是()。

A、球晶B、伸直链晶体C、枝晶正确答案:B10、以下哪个专业术语是“viscous flow temperature”的中文解释。

()A、聚电解质B、黎流态C、特性黏度D、黎流温度正确答案:D11、以下哪种聚合物只能溶胀不能溶解。

()A、橡皮B、聚苯乙烯塑料C、聚丙烯纤维正确答案:A12、高聚物在玻璃态下仍有小范围的主链曲柄运动,有以上次转变的被称为()转变。

A、aB、dC、bD、g正确答案:D13、对于假塑性流体,随着剪切速率的增加,其表观黏度()。

A、先增后降B、减少C、增加正确答案:B14、以下哪种现象可用聚合物存在链段运动来解释。

()A、聚合物泡在溶剂中溶胀B、聚合物熔体黏度很大C、聚合物受力可发生弹性形变正确答案:C15、高聚物处于橡胶态时,其弹性模量()。

高分子物理与化学习题答案(精品文档)

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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。

高分子化学与物理主要习题解答

高分子化学与物理主要习题解答

高分子化学与物理主要习题解答参考书籍:《高分子物理教程柯杨船何平笙主编》《高分子化学(第五版)潘祖人主编》主讲人:柯扬船教授参与人员:刘壮刘乐王迪靳欢常启帆学校:中国石油大学(北京)一,选择题(题库抽选)1.本体聚合和溶液聚合都属于()。

A均相聚和B非均相聚和C游离基逐步聚合D连锁聚合2.本体聚合中,聚合产物与作为溶剂的单体,呈完全()A相分离B均相C非均相D混相3.聚苯乙烯,聚氯乙烯和聚乙烯醇的共同特点是( )A.主链是聚乙烯链,支链不同B.主链不相同,支链也不相同C.主链是聚乙烯链,都无支链D.侧基都不相同,却都能结晶4.根据推导自由基聚合反应动力学方程所做出的假设,选出下列正确答案()A.引发剂的诱导速率=引发速率B.引发剂引发速率=链增长速率C.引发剂引发速率=链终止速率5.根据推导缩聚反应和自由基聚合反应的聚合度分布方程,选出下列正确答案[假设,Xw重均聚合度;Xn数均聚合度]()A.对缩聚反应,Xw/Xn=2;B.对自由基岐化终止聚合反应Xw/Xn≈2C.对自由基偶合终止聚合反应Xw/Xn≈2D.对所有逐步聚合反应Xw/Xn≈26.设C M为向单体链转移系数,C1为向引发剂转移系数,Cs为向溶剂转移系数,Ktr M为向单体转移速率常数,Ktrl为向引发剂转移速率,Ktrs为向溶剂转移速率,Kp为聚合速率常数,Kd为引发剂分解速率,Kt为引发剂终止速率,Etr M为单向转移活化能,Ep为聚合反应活化能,Et链终止活化能Ed引发剂分解活化能,E是影响聚合度的综合活化能。

请从下列选出不正确的公式()A.CM=Ktr M/Kp,C1=Ktrl/Kp,Cs=Ktrs/KpB.对于聚氯乙烯C M≈1/X nC.CM=Ktr M/Kp=(Atr M/Ap)exp=[-(Etr M-Ep)/RT]D.E=(Ep-Et/2)-Ed/27.按照自由基聚合微观动力学理论,Ri为引发剂引发速率,Rp为聚合速率,Kp为聚合速率,Rt为链终止反应速率,kt为链终止速率,Rd为引发剂分解速率,Kd为分解速率[I]为引发剂浓度[M]为游离基浓度,f为引发剂效率,则下列公式或假设不正确的是()A. Ri= -d[I]dt=2fKd[I]B. Rp= -d[M]dt=Kp[M][M•]C. Rt= - d[M•] dt=2Kt[M•]^2D. Rd=-d[I]/dt=Kd[I]^28.指明和改正下列方程式中的错误()A. Rp=K[^(1/2)](FKd/Kt)[I]^(1/2)[M]B. V=[Kp/(2Kt)][M•][M]C. Xn=(Xn)0-Cs[S]/[M]D. ꞇs=(Kp^2/(2Kt)([M]/Rp)9.高分子聚合物的聚集态或者凝聚态通常可包括()A.结晶态,无定形态,液晶态B.结晶态,液晶态,热固态C.结晶态,无定形态D.结晶态,无定形态,液晶态,过滤态或亚稳态10.高分子链的结构形式是影响高分子结晶的内因,通常影响结晶的主要因素有()A.分子链柔性,分子链支化度及分子链节对称性B.分子链取代基大小,分子量大小,分子量分布大小C.主链规整度大小,主链等规度大小,主链支化度及交联度大小D.主链全同立构结构,缩合聚合反应的高分子链11.高分子链聚集时会产生主价力和次价力,主价力的化学键能常为140-700Kj/mol而次价力键能仅8-42Kj/mol,但是有一些高分子聚合物热降解时却往往发生次价力还未来得及破坏而主价力先行破坏或其分子链先行断裂现象,其原因可能是()A.高聚物分子量通常很高,链段次价力具有加和性B.高分子链次价力加和可能超过主价力C.高分子链之间产生氢键加和效应,支链或交联结构D.高分子量高聚物分子链的氢键范德华力与静电力其加和效应很强12.根据反应分子数N,反应物浓度C和反应程度P的定义,可写出以下种数均聚合度Xn的表达式,其中正确的表达式是()A.Xn=N0/N(N0是高分子结构单元数,N是高分子数)B.Xn=C0/C(C0是高分子单体浓度,C是转化为高聚物的单体浓度)C.Xn=1/(1-P)(P是高分子反应程度)D.1/Xn=K1(K2[M])-C M-Cs[S]/[M](K1是阴离子聚合转移速率常数,K2是阴离子聚合速率常数,[M]是单体浓度,[S]是溶剂浓度,C M是阴离子聚合反应向单位转移常数,Cs是阴离子聚合反应向溶剂转移常数)13.根据高分子聚集态或凝聚态理论,高分子在不同结晶条件形成不同形态的晶体如()A.折叠链晶体,伸展链晶体,纤维状晶体B.串晶体,单晶体和球晶体C.晶胞,晶型和晶状体D.液晶体,枝晶体和缨状胶束晶体二,计算题(题库抽选)14.对于双基终止的自由基聚合物,每一个大分子含有1.3个引发剂残基,假定无链转移,试计算歧化终止和偶合终止反应的相对量。

高分子物理模拟练习题含答案

高分子物理模拟练习题含答案

高分子物理模拟练习题含答案一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、“由于单键的内旋转而产生的分子中原子的空间位置上的变化。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、蠕变B、高聚物的取向C、构型D、构象正确答案:D2、测定聚苯乙烯的重均相对分子质量可用下列哪种方法。

( )A、膜渗透法B、端基分析法C、黏度法D、光散射法正确答案:D3、“将含有n个键长为l、键角θ固定、旋转不自由的键组成的链视为一个含有Z个长度为b的链段组成的可以自由旋转的链。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、解聚反应B、时温等效原理C、等效自由结合链D、等效自由连接链正确答案:D4、以下哪个专业术语是“external force”的中文解释。

()A、强度B、外力C、应力D、应变正确答案:B5、A聚乙烯、B聚丙烯、C聚丁烯-1、D聚甲醛的Tm顺序为()。

A、D>A>B>CB、D>B>A>CC、C>B>A>D正确答案:B6、关于银纹,以下哪条不正确。

()A、加速环境应力开裂B、透明性增加C、抗冲击强度增加正确答案:B7、4次方幂律适用于( )。

A、缩聚物B、高相对分子质量加聚物C、低相对分子质量加聚物正确答案:B8、下列通用塑料中,使用温度上限为Tm的是 ( )。

A、聚苯乙烯B、聚甲醛C、聚异戊二烯D、有机玻璃正确答案:B9、以下哪个专业术语是“polyaddition reaction”的中文解释。

()A、解聚反应B、加聚反应C、键接异构D、双轴取向正确答案:B10、球晶的制备应从()。

A、高温高压下B、稀溶液C、熔体正确答案:C11、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、下C、右D、左正确答案:C12、WLF方程是根据自由体积理论推导出来的,它( )。

A、适用于晶态聚合物松弛过程B、用于非晶态聚合物松弛过程C、适用于所有聚合物松弛过程正确答案:B13、下列方法可以提高聚合物的拉伸强度的是( )。

高分子物理练习题(含答案)

高分子物理练习题(含答案)

高分子物理练习题(含答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、聚合物的导电性随温度升高而()。

A、降低B、升高C、保持不变正确答案:B2、以下使Tg增加的因素哪个不正确。

()A、压力增加B、主链杂原子密度增加C、主链芳环增加正确答案:B3、要使熔融纺丝时不易断裂,应选用的原料为()。

A、相对分子质量分布较宽B、相对分子质量较高C、相对分子质量较低正确答案:B4、“大分子链结构单元的键接顺序不同所引起的异构体。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、次级松弛B、键接异构C、脆性断裂D、增塑作用正确答案:B5、结晶型聚合物的结晶温度范围是()。

A、Tg~TmB、Tg~TdC、Tm~TdD、Tb~Tg正确答案:A6、以下哪个专业术语是“internal plasticization”的中文解释。

()A、增塑剂B、增塑作用C、内增塑作用D、外增塑作用正确答案:C7、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、左B、右C、上D、下正确答案:B8、以下哪个专业术语是“DTA”的中文解释。

()A、次价力B、单晶C、差热分析D、胆甾型正确答案:C9、在注射成型中能最有效改善聚甲醛熔体流动性的方法是()。

A、提高加工温度B、增大分子量C、提高注射速率正确答案:C10、在什么温度下高分子线团较大。

()A、大于θ温度B、小于θ温度C、θ温度正确答案:A11、蠕变与应力松弛速度()。

A、随温度升高而增大B、随温度升高而减小C、与温度无关正确答案:A12、以下哪个专业术语是“anti-aging agent”的中文解释。

()A、交联剂B、降解反应C、防老剂D、抗氧剂正确答案:C13、高聚物在成型加工过程中经缓慢冷却后得到的产品具有( )。

A、脆性B、刚性C、柔韧性D、弹性正确答案:A14、下列方法可以提高聚合物的拉伸强度的是( )。

A、提高支化度B、橡胶共混C、加入增塑剂D、提高结晶度正确答案:D15、以下哪个专业术语是“orientation force”的中文解释。

高分子化学与物理

高分子化学与物理

高分子物理1.高聚物的球晶() *A.一定呈球状B.是多晶聚集体(正确答案)C.是在搅拌下生成的D.一般是由熔体冷却时形成的(正确答案)E.是在稀溶液中形成的2.聚合物熔体在高温高压下结晶,生成()晶体。

[单选题] *A.伸直链(正确答案)B.串晶C.片晶D.单晶3.浓溶液边搅拌边结晶生成() [单选题] *A.伸直链B.串晶(正确答案)C.片晶D.单晶4.高聚物在稀溶液中极缓慢冷却结晶时,可以成()这种结晶形态。

[单选题] * A.伸直链B.串晶C.单晶(正确答案)D.球晶5.从熔体冷却结晶时,倾向于生成()结构。

[单选题] *A.伸直链B.串晶C.单晶D.球晶(正确答案)6.熔体在应力作用下结晶时,通常形成()结构。

[单选题] *A.伸直链B.串晶(正确答案)C.单晶D.球晶7.高聚物熔体结晶的温度范围是从()到( B )之间,结晶过程包括( C )。

[单选题] *A.Tg(正确答案)B.TmC.晶核开线和晶粒生长8.高聚物的结晶度增加,则() [单选题] *A.抗冲击强度增加B.抗张强度增加(正确答案)C.取向度增加D.透明性增加9.增加高聚物结晶度xc可采取的有效措施有()( B )等。

[单选题] *A.Tmax下长期结晶(正确答案)B.退火处理C.加成检剂D.降低结晶温度10.欲减小环晶半径可采取()( D )等措施。

[单选题] *A.Tmax下长期结晶B.退火处理C.加成核剂(正确答案)D.降低结晶温度11.晶体中分子链不呈平面锯齿形构象的高聚物是()。

[单选题] * A.PVA(聚烯醇)B.PEC.PAD.聚四氟乙烯(正确答案)12.呈螺旋形构象的高聚物有() *A.等规聚丙烯(正确答案)B.PEC.PAD.聚四氟乙烯(正确答案)13.下列聚合物中柔顺性最好的是() [单选题] *A.聚乙烯(正确答案)B.聚丙烯C.聚氯乙烯D.聚苯乙烯14.下列聚合物中柔顺性最差的是() [单选题] *A.聚甲基丙烯酸甲酯B.聚甲基丙烯酸乙酯C.聚甲基丙烯酸丙酯D.聚甲基丙烯酸丁酯(正确答案)15.高分子显示出柔性,是由于具有运动单元()。

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。

高分子化学与物理(高分子的热运动、力学状态及其转变)-试卷1

高分子化学与物理(高分子的热运动、力学状态及其转变)-试卷1

高分子化学与物理(高分子的热运动、力学状态及其转变)-试卷1(总分:78.00,做题时间:90分钟)一、名词解释题(总题数:15,分数:30.00)1.玻璃化转变;(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:玻璃化转变:玻璃态和高弹态之间的转变。

)解析:2.黏流转变;(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:黏流转变:高弹态和黏流态之间的转变。

)解析:3.次级转变;(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:次级转变:在玻璃化温度下与小尺寸运动单元的运动所对应的松弛转变。

)解析:4.结晶熔融;(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:结晶熔融:熔融是物质从结晶状态变为液态的过程。

熔融是结晶的逆过程。

)解析:5.平衡熔点;(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:平衡熔点:在平衡熔点,晶相和非晶相达到热力学平衡,自由能变化△G=0。

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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 CNCH 3NNC CH 3CH 3CN2N2+(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 33OC O N CH 33C 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 3CNC 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 3C CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·歧化CH 3C N C ·CH 3CH 3CH 3N CH 3CN C CH 32CN+N 2CH 2CHCl CHCl·CH 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。

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k t 变小,活性链寿命延长,体系活性链浓度增大。

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k p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。

实例:PMMA本题聚合时添加少量的PMMA,由于聚合物溶于单体,提高了聚合体系的粘度,导致自动加速现象提前发生,从而缩短聚合时间。

对聚合物的影响:聚合初期,体系粘度较低,聚合正常。

随转化率增加,粘度上升,链自由基运动受阻,双基终止困难,kt下降。

但单体运动不受影响,kp影响不大。

据测定,当转化率大40%~50%时,k t下降达上百倍。

因此kp/ k t1/2增加近10倍,活性链寿命也增长10多倍。

导致聚合速率和分子量大幅度上升。

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;(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) ∵12111k k r =, 21222k k r = ∴56.7664.04911112===r k k [L/(mol·s)] 18238.125122221===r k k [L/(mol·s)] (2)5.164.0111==r >1,表明,k 12>k 11,单体M 2(丁二烯)的相对活性大,同理得 725.038.1112==r <1,表明,K 21<k 22,单体M 1(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 K 12>k 22,k 21<k 11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F 1=( r 1f 12+f 1f 2)/(r 1f 12+2f 1f 2+r 2f 22),代入r 1和r 2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/r 1,1/r 1>1,表明单体M 2活定大,反之,单体M1活性大。

※ 的活性大,表明单体活性大,表明单体共聚时,和12212111,11M r M r M M <> 再如以下例题:S +S k 11=145S +VAc 21S+12a +22VAcb cda/b = 145/2.9=50, 说明与~S* 反应时,单体S 的活性是V Ac 的50倍 c/d = 230,000/2300=100, 说明V Ac*,S 是V Ac…..100倍c/a = 230,000/145=1586, 说明反应时,~V Ac*是 S*的1586倍 d/b = 23000/2.9=7931, 说明Ac 反应时,V Ac*是S*的7931倍所以S 单体的活性是V Ac 的50~100倍,而V Ac*是S*的1586~7931倍 说明取代基对自由基活性的影响程度>对单体活性影响5.(P117): 在自由基共聚合反应中,苯乙烯的相对活性大于乙酸乙烯酯,当乙酸乙烯酯均聚时,加入少量的苯乙烯,则乙酸乙烯酯难易聚合,试解释这一现象。

解:设苯乙烯为单体1,乙酸乙烯酯为单体2,查表5-11得,Q 1=1.00,Q 2=0.026,e 1=-0.80,e 2=-0.22.18.24)22.08.0(*8.0ex p(026.01))(ex p(r 211211=+-=--=e e e Q Q 03.0)80.022.0(*22.0ex p(1026.0))(ex p(r 212122=+-=--=e e e Q Q 120.24r 12111>==k k ,说明,M 1·倾向于与M 1加成聚合; ,103.021222<==k k r 说明M 2·倾向于与M 1加成聚合。

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