2023年高分子化學(xué)考試模擬試卷

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦高分子化學(xué)考試模擬試卷高分子化學(xué)導(dǎo)論考試模擬試題

一、

寫出合成下列高聚物普通常用的單體及由單體生成聚合物的反應(yīng)式，指出反應(yīng)所屬類型（自由基型、陽離子型、陰離子型、共聚等反應(yīng)中任何一種即可，對于需要多步反應(yīng)的，可分步注明反應(yīng)類型），并簡要描述該高聚物最突出的性能特點。

1．丁腈橡膠；

解：單體為：H2CC

H

C

H

CH2

和

H2CCH

CN

自由基聚合反應(yīng)

H2CC

HC

H

CH2+H2CCH

CN

H2

CC

H

C

H

H2

C

H2

C

H

C

CN

mn

AIBN

耐油性極好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強。

2.氯磺化聚乙烯；

解：反應(yīng)式：

CH2CH2

Cl2,SO2

-HClCH2CHCH2CH2

SO2Cl

優(yōu)異的耐臭氧性、耐大氣老化性、耐化學(xué)腐蝕性等，姣好的物理機械性能、耐老化性能、耐熱及耐低溫性、耐油性、耐燃性、耐磨性、及耐電絕緣性。

3.聚環(huán)氧乙烷；

解：陰離子開環(huán)聚合（醇鈉催化）或者陽離子開環(huán)聚合（Lewis酸或者超強酸催化）

H2C

OCH2CH

2

CH2O

n

良好的水溶性和生物相容性。4．SBS三嵌段共聚物；

解：陰離子聚合

mH2

H2

C

H

C

RLi

m

nH2CC

H

C

H

CH2

H2

CCH

R

H2

C

m

C

H

C

H

H2

CLi

n

H2

CCH

R

H2

C

m

C

H

C

H

H2

C

H2

C

n

H

C

Li

p

雙陰離子引發(fā)：

,Na

nH2CC

H

C

H

CH2

H2

CC

H

C

H

H2

C

NaNa

H2

CCH

H2

C

m

C

H

C

H

H2

C

H2

C

n

H

C

p

具有優(yōu)良的拉伸強度，表面摩擦系數(shù)大，低溫性能好，電性能優(yōu)良，加工性能好等特性，成為目前消費量最大的熱塑性彈性體。

5.環(huán)氧樹脂(雙酚A型)；

解：縮聚反應(yīng)，單體

HOC

CH3

CH3

OH

和

H2C

H

C

O

CH2Cl

反應(yīng)式：

HOC

CH3

CH3OHH

2

C

H

C

O

CH2Cl

(n+1)(n+2)

+

OC

CH3

CH3O

H2

C

H2C

CHH2CH

C

H2

C

OH

OOCH2

HCCH2

O

n

固化便利，粘附力強，收縮性低，力學(xué)性能優(yōu)良，具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性，出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性，耐霉菌，是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優(yōu)良絕緣材料。

6.維尼綸；

解：單體H2CCHOO

CH3

反應(yīng)式：

H2CCH

O

CO

CH3H2

C

H

C

O

CO

CH3

n

自由基聚合NaOH

2H2

C

H

C

OH

n

HCHOH

2

CHC

OO

縮醛化反應(yīng)

維尼綸是合成纖維中吸濕性最大的品種，松軟及保暖性好。

7.順丁烯二酸酐和苯乙烯的共聚物；

解：自由基共聚合反應(yīng)

O

O

O

+

H2C

CH

O

O

O

H2CHC

n

主要性能特點：酸酐部分可在堿性條件下開環(huán)的嚴格的交替共聚物。二、

填空題和挑選題：(20%)

1.二十世紀初，貝克蘭(Baekeland)研制開發(fā)的聚合物品種是酚醛樹脂，目前使用廣泛的氣密性最好的合成橡膠是丁基橡膠，高密度聚乙烯的首創(chuàng)人是齊格勒。

2．早期的聚丙烯生產(chǎn)中，“脫灰”是為了除去其中殘留的引發(fā)劑（或催化劑），“脫蠟”是為了除去其中的非定向聚丙烯（或無規(guī)立構(gòu)的聚丙烯）.

3．以下單體適于自由基聚合機理的有a,c,d,f,h,g，適于陰離子聚合機理的有c,f,h,g，適于陽離子聚合機理的有b,c,e,f。

a.CH2=CHCl；

b.CH2=CHOR；

c.CH2=CHPh；

d.CF2=CF2；

e.CH2=C(CH3)2；

f.CH2=CH-CH=CH2；

g.CH2=C(CN)COOCH3；

h.CH2=C(CH3)COOCH3

5.近年來，乳液聚合討論中涌現(xiàn)了多種新技術(shù)和新辦法，如________________和________________________________。（寫出兩種即可）

如：種子乳液聚合、核殼乳液聚合、無皂乳液聚合、微乳液聚合、反相乳液聚合、簇擁聚合

6.陽離子聚合中的異構(gòu)化反應(yīng)更簡單在（c）條件下舉行。a.高溫;b.0℃;c.低溫.

7.離子型聚合中鏈的終止方式普通是：（a）

a.單基終止；

b.雙基終止；

c.歧化終止。

8.下列高分子材料中最適合用于制作一次性茶杯的是：（a）a.聚丙烯；b.PET；c.聚氯乙烯。

三、簡答題

1.以苯乙烯為單體，分離采納(1)過氧化苯甲酰和(2)TiCl3與烷基鋁做引發(fā)劑制備聚苯乙烯，試問上述哪種辦法制備的聚苯乙烯的彈性模量、抗張強度、耐熱性較高？為什么？

答：后者高。由于前者自由基聚合得無規(guī)立構(gòu)聚合物，后者配位聚合得有規(guī)立構(gòu)聚合物。有規(guī)立構(gòu)的簡單結(jié)晶。

2.用容易語言或運算說明當(dāng)r1<1，r2=0時共聚物組成中M1<M2是否可能？答：r1，r2為兩種鏈增長反應(yīng)的速率常數(shù)之比，表征出單體的相對活性，其中r1=k11/k12，r2=k22/k21，已知r1<1,r2=0,即k11<k12，k22＝0，這說明單體M2不能自聚，只能共聚，且M2與～Mi·的結(jié)合速率大于M1與～Mi·的結(jié)合速率。因此，不管M2的濃度多大，共聚物組成中M2總是小于M1，可見共聚物中M1<M2不行能?；蛘撸?/p>

[]

[][][][][][][][][][][][][]11112121112222121211dMMrMMMMMrrdMMrMMMMM??+=

=+=+??+??

f

即：[][]12dMdMf，所以，不行能。

3.利用熱降解回收有機玻璃邊角料時，若該邊角料中混有PVC雜質(zhì)，則使MMA的產(chǎn)率降低，質(zhì)量變差，試用化學(xué)反應(yīng)式說明其緣由。；答：有機玻璃熱解聚時：

CH2

C

H2C

COOCH3CH3

CH33

CCH33

C

CH2

+CH3

COOCH3

CH2C

,

當(dāng)其中混有PVC時，

CH2

HCCl

CH

CH

+HCl

這樣HCl和CH3

COOCH3C

H2C

加成生成

CH3

COOCH3C

H3C

Cl

，即：

CH3

COOCH3CH3C

Cl

CH3

3

C

H2C

+

HCl

降低了甲基丙烯酸甲酯的產(chǎn)率，且混有雜質(zhì)，質(zhì)量變差。

4、氯乙烯的聚合能通過陰離子聚合實現(xiàn)嗎？陽離子聚合呢？自由基聚合呢？為什么？合成聚氯乙烯時，普通控制轉(zhuǎn)化率低于80%，為什么？答：不能陰離子聚合，不能陽離子聚合，只能自由基聚合。

由于鹵原子的誘導(dǎo)效應(yīng)是吸電子的，而共軛效應(yīng)卻有供電性，但兩者均較弱，因此只能自由基聚合。

當(dāng)轉(zhuǎn)化率太高時，像大分子的鏈轉(zhuǎn)移嚴峻，所以要控制轉(zhuǎn)化率低于80％。5.在用凝膠滲透色譜法測定聚合物的分子量和分子量分布時，常用四氫呋喃作為淋洗劑。所用的四氫呋喃需要嚴格除水。普通是用一般干燥劑干燥后與金屬鈉回流?；亓鲾?shù)小時后向燒瓶中加入少許二苯甲酮，觀看體系是否變色以確定四氫呋喃是否可以蒸出備用。請解釋這種做法的依據(jù)。

解：若水存在，陰離子則不能存在，則不顯色；若變色，說明陰離子穩(wěn)定存在，

已無水。

Na+

O

C

ONaOCC

C6H5

C6H5

O

C6H5

C6H5

NaNa

6.無機材料和有機高分子材料各有所長，也各有局限性。如無機材料堅硬、耐溶劑性好，但韌性差、加工困難；有機高分子材料加工性好，但不耐熱、硬度差等。抱負的有機-無機復(fù)合粒子則兼有無機材料和有機高分子材料的優(yōu)點，如在保持有機高分子優(yōu)良的成膜性、透亮?????性和松軟性的基礎(chǔ)上，又具有無機材料的不燃性、耐擦傷性、耐溶劑性、高硬度、光電功能等優(yōu)點，具有廣大的應(yīng)用前景。然而如何確保無機粒子在聚合物基體中勻稱簇擁和界面相容向來是一個難題。請運用你所把握的化學(xué)學(xué)問，對有機-無機復(fù)合粒子的制備機理、途徑或辦法提出設(shè)計。

答：在無機粒子表面通過共價鍵或離子鍵接枝聚合物。主要用兩種辦法：“graftto”，“graftfrom”。

六、計算題

1.己二酸和己二胺縮聚平衡常數(shù)K=432（235℃時），設(shè)兩種單體的摩爾比為1:1，要制備數(shù)均聚合度為300的尼龍-66，試計算體系殘留的水分應(yīng)控制在多少？設(shè)官能團起始濃度為4mol·L-1。并解釋為什么工業(yè)上制備聚酰胺時盡可能采納本體熔融聚合工藝。

答：[]

[]

21

222

4324

1.9210

300

n

kM

HOmolL

X

--

?

===?g

為使官能團起始濃度[M]0達到最大值，以降低所需除水程度（提高殘留水份濃

度），降低能耗，所以盡可能采納本體熔融聚合。

2.甲基丙烯酸甲酯以過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑，以乙酸乙酯為溶劑于60℃舉行聚合反應(yīng)。已知：反應(yīng)器中聚合物總體積為1升，比重為0.878克/毫升，單體分量為300克，引發(fā)劑用量為單體用量的0.6%（分量百分數(shù)），Kd=2.0Х10-6s-1,Kp=367升/摩爾?秒，K