高分子化學(xué)期末考試試卷及答案-(2)

1、高分子化學(xué)期末測(cè)試試卷及答案-一、根本概念題共10分,每題2分1 .聚合物相對(duì)分子質(zhì)量穩(wěn)定化法：聚合物相對(duì)分子質(zhì)量到達(dá)要求時(shí)參加官能團(tuán)封鎖劑,使縮聚物兩端官能團(tuán)失去再反響的水平從而達(dá)到限制縮聚物相對(duì)分子質(zhì)量的目的的方法.2 .體型縮聚的凝膠點(diǎn)：體型縮聚中出現(xiàn)凝膠時(shí)的反響程度,記作Pc3 .乳化劑的親水親油平衡值HLB:根據(jù)乳化劑親油基和親水基對(duì)其性能的奉獻(xiàn),給每一種乳化劑一個(gè)數(shù)值叫親水親油平衡值,用HLB來表示,它表示乳化劑的親水性能的大小.4.本體聚合：?jiǎn)误w在少量引發(fā)劑作用下形成高聚物的過程.5 .引發(fā)劑的誘導(dǎo)分解：鏈自由基向引發(fā)劑的轉(zhuǎn)移反響.二、填空題共20分,每空1分1 .體型縮聚物有環(huán)

2、氧樹脂、酚醛樹脂、腺醛樹脂和不飽和聚酯樹脂等.2 .線型縮聚物有PET樹月旨PA-66樹脂、PC和PA-1010樹脂等.3 .計(jì)算體型縮聚的凝膠點(diǎn)有Carothers方程和Flory統(tǒng)計(jì)公式.4 .引發(fā)劑的選擇原那么是根據(jù)聚合實(shí)施方法選擇引發(fā)劑種類、根據(jù)聚合溫度選擇分解活化能適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑、根據(jù)聚合周期選擇半衰期適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑.5 .本體聚合應(yīng)選擇油溶性引發(fā)劑、乳液聚合應(yīng)選擇水溶性引發(fā)劑.三、簡(jiǎn)做題共25分,每題5分,意義不完全者適當(dāng)扣分1.界面縮聚的特點(diǎn)是什么？界面縮聚是不平衡縮聚,需采用高反響活性的單體,反響可在低溫下進(jìn)行,逆反響的速率很低,甚至為0.屬于不平衡縮聚.縮聚中產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物容

3、易除去,不需要熔融縮聚中的真空設(shè)備.同時(shí),由于溫度較低防止了高溫下產(chǎn)物氧化變色降解等不利問題.反響溫度低,相對(duì)分子質(zhì)量高.反響總速率與體系中單體的總濃度無(wú)關(guān),而僅決定于界面處的反響物濃度.只要及時(shí)更換界面,就不會(huì)影響反響速率.聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量與反響程度、本體中官能團(tuán)物質(zhì)的量之比關(guān)系不大,但與界面處官能團(tuán)物質(zhì)的量有關(guān).界面縮聚由于需要高反響活性單體,大量溶劑的消耗,使設(shè)備體積寵大,利用率低.因此,其應(yīng)用受到限制.2.請(qǐng)指出在什么條件下自由基聚合反響速率Rp與引發(fā)劑濃度C的反響級(jí)數(shù)為：0級(jí)；0.5級(jí)；0.51級(jí)；1級(jí)00.5級(jí).答:：熱聚合時(shí),Rpci0,聚合速率與引發(fā)劑濃度無(wú)關(guān).雙基終止時(shí),

4、Rp喇聚合速率對(duì)引發(fā)劑濃度為0.5級(jí)反響.單、雙基終止兼而有之時(shí),RpCI05T,聚合速率對(duì)引發(fā)劑濃度為0.51級(jí)反響.單基終止時(shí),RpCI,聚合速率對(duì)引發(fā)劑濃度為1級(jí)反響.選用偶氮苯三苯甲烷引發(fā)劑時(shí),RpCI嚴(yán).5,聚合速率對(duì)引發(fā)劑濃度為00.5級(jí)反應(yīng).-一3為什么電蜂塞禽時(shí)縫合物的相藥分子質(zhì)量與反響時(shí)間根本無(wú)關(guān),縮聚反響中聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增大？自由基聚合遵循連鎖聚合機(jī)理：鏈增加反應(yīng)的活化能很低,Ep2034kJ/mol,聚合反響一旦開始,在很短的時(shí)間內(nèi)0.01s-/L秒就有成千上萬(wàn)的單體參加了聚合反響,也就是生成一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量幾萬(wàn)幾十萬(wàn)的大分子只需要0.01s幾秒的時(shí)間

5、瞬間可以完成,體系中不是聚合物就是單體,不會(huì)停留在中間聚合度階段,所以聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量與反響時(shí)間根本無(wú)關(guān).而縮聚反響遵循的是逐步聚合機(jī)理：?jiǎn)误w先聚合成低聚體,低聚體再聚合成高聚物.鏈增加反應(yīng)的活化較高,Ep60kJ/mo1生成一個(gè)大分子的時(shí)間很長(zhǎng),幾乎是整個(gè)聚合反響所需的時(shí)間,縮聚物的相對(duì)分子質(zhì)量隨聚合時(shí)間的延長(zhǎng)而增大.4.何謂聚合物官能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化？在聚合物能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化中,影響官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的因素是什么？官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化率一般為多少？答：由于高分子的化學(xué)反響是通過官能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化而實(shí)現(xiàn)的,所以又可以將聚合物的化學(xué)反響稱為聚合物官能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化.由于聚合物的化學(xué)反響的復(fù)雜性,官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化,一般為

6、86.5%.這主要是由于擴(kuò)散因素的影響、鄰近基團(tuán)的影響和相鄰官能團(tuán)成對(duì)反響的限制.-一層甲野烯酸甲酯、-內(nèi)燧酸?唏二芾乙烯、馬親般曲、酹鹿乙燧1內(nèi)煩月營(yíng)等里件分判與丁二烯共聚J試以交替傾向的次序排列上述單體,并說明原回.單體M1單體(M2)1212甲基丙烯酸甲酯丁二烯0.250.750.1875丙烯酸甲酯丁二烯0.050.760.038苯乙烯丁二烯0.581.350.783馬來酸酊丁二烯5.74X10-50.3251.86X10-5醋酸乙烯丁二烯0.01338.450.499丙烯睛丁二烯0.020.30.006根據(jù)12乘積的大小,可以判斷兩種單體交替共聚的傾向.即12趨向于0,兩串體發(fā)生交替共

7、聚；12越趨于零,交替傾向越大.根據(jù)單體的2£一和12值上述各單體與丁二烯產(chǎn)生交替共聚的次序?yàn)椋厚R來酸酊丙烯睛丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯醋酸乙烯苯乙烯.四、共5分,每題1分選擇正確答案填入中.1 .接技共聚物可采用聚合方法.逐步聚合反響聚合物的化學(xué)反響陽(yáng)離子聚合陰離子聚合2 .為了得到立構(gòu)規(guī)整的1.4-聚丁二烯,1,3T二烯可采用聚合.自由基聚合陰離子聚合陽(yáng)離子聚合配位聚合3 .工業(yè)上為了合成滌綸樹脂PET可采用聚合方法.熔融縮聚界面縮聚4.()的制備5.聚合度變大的化學(xué)反響是溶液縮聚固相縮聚PVAc的醇解纖維素硝化高抗沖PJ離子交換樹脂的制備表征聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的參數(shù)是、1t1/2

8、VXn五、計(jì)算題共40分,根據(jù)題目要求計(jì)算以下各題1.15分苯乙烯在60c以過氧化二特丁基為引發(fā)劑,苯為溶劑進(jìn)行溶液聚合.當(dāng)單體苯乙烯的濃度cM=1mol/L,引發(fā)劑濃度cI=0.01mol/L時(shí),引發(fā)和聚合的初速分別為X10-11mol/Ls和1.5X10-7mol/Ls.試根據(jù)計(jì)算判斷低轉(zhuǎn)化率下,在上述聚合反響中鏈終止的主要方式？真正終止和鏈轉(zhuǎn)移終止的比例？：60c時(shí)Cm=8.0X10-5,Cl=3.2X10-4,Cs=2.3X10-6,苯乙烯的密度為0.887g/mL,苯的密度為0.839g/mL.溶液.解：cM=1.0mol/L設(shè)苯乙烯苯體系為理想c(I)=0.01mol/LR=4.0

9、X10-11molRp=1.5M0-7mol/(Ls)(L_Rp-Ri71.5X107寸=37504.0X1011苯乙烯苯2分體系為理想溶液104(2分)(1-887)年39c(s)=88=9.50mol/L78苯乙烯60c時(shí),動(dòng)力學(xué)鏈終止完全是偶合終止k2Xn(1分)£+Cm+Ci器+鼠(-41-5-40.01-69.5/C+8.5X10+3.2X10X+2.3X10X一(22X37501.01.0=1.33X10-4+8.5X105+3.2X10-6+2.18X10-5=2.38X105分)Xn=41961分4偶合終止所占的比例為黑手X100%=56%2.38X102分轉(zhuǎn)移終止所

10、占的比例為：一_5_6_58.5X10+3.2X10+2.18X10c“4X100%=44%2.38X1042分2.共12分等摩爾比的乙二醇和對(duì)苯二甲酸于280c下進(jìn)行縮聚反響,平衡常數(shù)K=4.9.如果到達(dá)平衡時(shí)所得聚酯的Xn=15o用縮聚反響中官能團(tuán)等活性理論的假定表示該縮聚反響,并推導(dǎo)平衡常數(shù)K和平均聚合度兄的關(guān)系式.試問此時(shí)體系中殘存的小分子水的摩爾分?jǐn)?shù)xHzO為多少？解：8分用縮聚反響中官能團(tuán)等活性理論的假定表示該縮聚反響：,OCOOHk1IIHO-C-O-+H2Ok-1t=0n0nonwn=no(1-P)no-n=n0PnWx(H2O)=一n0k1K7(5t時(shí)平衡(no-n)分,每錯(cuò)

11、一處扣除1分式中n0起始羥基和竣基的官能團(tuán)數(shù)目;P平衡時(shí)反響程度；的關(guān)系式:nw平衡時(shí)小分子水的分子數(shù)推導(dǎo)平衡常數(shù)K和平均聚合度(n0-n)?nwx(H2O)?P1-p22=x(H2O)?P?Xn(3分)(4分)1Xn=n1-P(1分P=0.933115=1-P(1分)4.92=0.02330.933X1522分即體系剩余的小分子水的分?jǐn)?shù)xH2.=0.233.共13分甲基丙烯酸甲酯Ml與苯乙烯M2,在60c下進(jìn)行自由基共聚合.：r1=0.46,r2=0.52;請(qǐng)：10分畫出Xi曲線計(jì)算五個(gè)點(diǎn).3分為了得到：翳+0.56.組成比擬均一的共聚物應(yīng)采用何種投料方法？dc(M1)dc(M2)計(jì)算結(jié)果(8分)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.000.1560.2660.3510.4230.4900.5590.6290.7150.8291.0X1(A)X1(