高分子化學(xué)試題答案

1、?高分子化學(xué)?試題答案試題編號(hào)：01B課程代號(hào)：課程學(xué)時(shí)：56一、根本概念共14分,5.2分,其余3分1 .聚合物的無(wú)規(guī)降解聚合物在熱的作用下,大分子鏈發(fā)生任意斷裂,使聚合度降低,形成低聚體,但單體收率很低一般小于3%,這種熱降解稱為無(wú)規(guī)降解.2 .體型縮聚反響縮聚反響體系中只要有一種單體是含有兩個(gè)以上官能團(tuán)的化合物,縮聚反響將向著三個(gè)方向開展生成體型縮聚物,生成體型縮聚物的縮聚反響謂之.3 .乳化劑能降低水的外表張力,對(duì)單體液滴起保護(hù)作用,能形成膠束,增溶單體,能使單體和水體系成為一種非常穩(wěn)定的難以分層的乳液的物質(zhì).4 .自由基共聚合反響兩種或兩種以上單體混合物,經(jīng)引發(fā)聚合后,形成的聚合物其

2、大分子鏈中,含有兩種或兩種以上單體單元的聚合過程,稱為自由基共聚合反響,簡(jiǎn)稱自由基共聚.5 .引發(fā)劑含有弱鍵的化合物在熱的作用下共價(jià)鍵均裂,產(chǎn)生自由基的物質(zhì).二、填空題共20分,每空1分1 .自由聚合的單體有乙烯、氯乙烯、醋酸乙烯和甲基丙烯酸甲酯等.2 .單體可分為乙烯及其衍生物、含有兩個(gè)或兩個(gè)以上官能團(tuán)的小分子化合物和環(huán)狀化合物三大類.3 .表征乳化劑性能的指標(biāo)是臨界膠束濃度、親水親油平衡值和三相平衡4 .陰離子聚合的引發(fā)體系有堿金屬、堿金屬配合物和強(qiáng)堿等.5 .某些聚合物按主鏈中含有的特征基團(tuán)可命名為聚酯、聚酰胺、聚氨酯和聚醒等.6 .根據(jù)共聚物大分子鏈中單體單元的排列順序,共聚物分為無(wú)規(guī)

3、共聚物、二替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物.三、簡(jiǎn)做題(共20分,每題5分)7 .乳化劑不參加聚合反響,但它的存在對(duì)聚合反響有很大影響,為什么？乳化劑雖不參加反響,但能形成膠束,參與形成乳膠粒.而乳膠粒是乳液聚合反響的場(chǎng)所.根據(jù)乳液聚合動(dòng)力學(xué)方程可知,乳化劑用量大,形成的乳膠粒數(shù)N多,聚合反響速率Rp快,聚合物的平均聚合度Xn大.3NX10c(M)2NAkpC(M)NXn=n2：8 .什么叫聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性?即使純粹的聚合物也是由化學(xué)組成相同,相對(duì)分子質(zhì)量不同的同系物組成的混合物.聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的不均一性,稱其為相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性.我們所說的聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量具有統(tǒng)計(jì)

4、平均的意義.9 .何謂自動(dòng)加速現(xiàn)象？并解釋產(chǎn)生的原因.在自由基聚合體系中,當(dāng)?shù)竭_(dá)一定轉(zhuǎn)化率時(shí),聚合體系中出現(xiàn)聚合速率忽然加快,聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量也隨之增大的現(xiàn)象稱為自動(dòng)加速現(xiàn)象.造成自動(dòng)加速的原因是隨著反響的進(jìn)行,體系粘度漸增,鏈自由基由伸展?fàn)顟B(tài)變?yōu)榫砬鸂顟B(tài),溶解性能變差,鏈段重徘受阻,活性中央被包埋,雙基終止困難kt變??；而此時(shí),單體的擴(kuò)散未受阻礙,鏈增長(zhǎng)反響不受影響,kp根本不變,kp/(kt)1/2增大,聚合速率增大,聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量也隨之增大.10 無(wú)規(guī)降解與聚合物的結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？舉例說明哪些聚合物容易發(fā)生無(wú)規(guī)降解？寫出PE無(wú)規(guī)降解的化學(xué)反響方程式？聚合物大分子鏈上凡含有

5、容易轉(zhuǎn)移的氫原子的聚合物易發(fā)生無(wú)規(guī)降解.如PE、PP、P舊、PIP和PB等.PE無(wú)規(guī)降解的化學(xué)反響方程式：-CH2-CH2CH2CH2CH廠CH2300450-CH2CH2CH2+CH2CH2CH2-ICH2CH2CH3+CH2=CH2CH2四、共40分計(jì)算題答案1.10分醋酸乙烯在60c以偶氮二異丁睛為引發(fā)劑進(jìn)行本體聚合,其動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)如下：kd=1.1610-5s-1,kp=3700L(mols)-1,kt=7.4107L(mols)-1,c(M)=10.86mol/L,c(I)=0.2061樂3mol/L,Cm=1.9110-4,偶合終止占動(dòng)力學(xué)終止的90%,試求所得聚醋酸乙烯的Xn.解：

6、動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)(2分)=4.78X104(3分)kPc(M)2(fkdkt)12'c(I)12按f=1計(jì)算,代入其它數(shù)據(jù)得:3.7X10310.86r-rwX2(1X1.16X105X7.4X107)(0.206X103)0.90.1=1.82化終止占動(dòng)力學(xué)終止的百分?jǐn)?shù).C表示偶合終止占動(dòng)力學(xué)終止的百分?jǐn)?shù),1分D表不歧(3分)111一4一4Cm41.9110=2.02510Xnkv1.82父4.78父101分Xn=4938即聚醋酸乙烯的平均聚合度Xn=4938.-149.0和25.1Lmols.2.15分苯乙烯M1與丁二烯M2在5c下進(jìn)行自由基乳液共聚合時(shí),其r1=0.64,2=1.38.

7、：苯乙烯和丁二烯的均聚鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)分別為請(qǐng):計(jì)算共聚時(shí)的鏈增長(zhǎng)反響速率常數(shù).比擬兩種單體和兩種鏈自由基的反響活性的大小.做出此共聚反響的x'1-X1曲線.4要制備組成均一的共聚物需要采取什么舉措?解：k11k22r1=,r2k12k21,共聚反響的鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)k1149.0rcLCk12=76.5612r10.641分k2225.11.38=18.191分丁二烯單體的2=1.38,苯乙烯單體的1=0.64.r2>r1,說明丁二烯單體活性較大.k12>k21>說明苯乙烯鏈自由基的活性>丁二烯鏈自由基的活性.1分r1=0.64<1,r2=1.38>1

8、,門r2=0.882<1.1分兩種單體共聚屬非理想非恒比共聚x'1r1x122x1x2r2x；1分取值列表如下計(jì)算結(jié)果8分0.20.40.60.81.0圖x'1X1曲線2分4欲得組成均勻的共聚物,可按組成要求計(jì)算投料比,且在反響過程中不斷補(bǔ)加活潑丁二烯單體,以保證原料配比根本保持恒定.(1分)3. 6分計(jì)算60c苯乙烯乳液聚合速率Rp和平均聚合度Xn.p：kp=i76L-(mol-s)-1,c(M)=5.0mol/L,N=1.0X1015個(gè)/mL,p=5.0x1012個(gè)/mLsRpkpc(M)*N1032Na1765.01.0101510326.0231023=7.311

9、0"XnkpC(M)?N176X5.0X1.0M0152X5.0X1012=8.8X044. 9分等物質(zhì)的量的二元醇和二元酸進(jìn)行縮聚,如平衡常數(shù)中反響,不除去副產(chǎn)物水.K=200,3分3分在密閉體系問：反響程度P和平均聚合度Xn能到達(dá)多少?如竣基的起始濃度c(COOH)=2mol/L,要使Xn=200,須將小分子水c(H2O)降低到怎樣的程度?解：P="=J200=0.9342分Xn=JK+1=/200+1=15.22分JK十1V200+1要使Xn=200必須采用敞開體系中,且P=1,此時(shí)有ExH2ox色OOO%=逑"磁叫XH2OXn2002=nW五、以偶氮二異丁睛為引發(fā)劑,寫出氯乙烯懸浮聚合的有關(guān)的基元反響方程式分)L.鏈引發(fā)(1)引發(fā)劑分解,生成初級(jí)自由基:CH3CH3CH3CH3CN-NCCH3-2CH3C+N2'CNCNCN2初級(jí)自由基與單體加成生成單體自由基：CH3cH3CHC,+CH2-CH-"CH3-CCH2-CHCNClCNCl2.鏈增