高分子合成工艺学++6卷答案

洛阳理工学院/ 学年第二学期高分子合成工艺学期末考试试题卷（6）答案及评分标准
一填空题 (每空1分，共26分)
1、本体聚合 乳液聚合 悬浮聚合 溶液聚合
2、异氰酸酯 多元醇 聚加成
3、加成聚合反应 逐步聚合反应
4、聚合反应温度、引发剂浓度、单体浓度
5、表面活性剂
6、分为离子型、非离子型
7、TiCl4-Al(C2H5)3 TiCl3-Al(C2H5)3
8、混缩产物
9、锦纶
10、浓缩法 直接合成法
11、热硫化型 室温硫化型
12、聚酰胺
13、合成树脂
14、单体溶胀的胶束
评分标准
每个空1分，多答、少答、错别字均不给分；同一空有两个意义相同的答案时，写上其一均给分。

二、选择题（每小题1分，共10分)
1、A
2、D
3、C
4、D
5、A
6、C
7、B
8、C
9、A 10、A
评分标准
答对给1分。

三、名词解释（每小题3分，共21分)
1、溶液聚合：将单体溶解在适当的溶剂（水或有机溶剂）中，在自由基引发剂作用下进行的聚合方法。

评分标准：完整答题给3分
2、乳化剂：能使油水变成相当稳定且难以分层乳状液的物质。

结构中同时含有亲油/亲水基团。

评分标准：完整答题给3分。

3、反相乳液聚合
可溶于水的单体制备的单体水溶液，在油溶性表面活性剂作用下与有机相形成油包水型乳状液，再经油溶性引发剂或水溶性引发剂引发聚合反应形成油包水(水／油)型聚合物胶乳。

评分标准：完整答题给3分，
4、界面缩聚法：将可以发生缩聚反应的两种有高度反应活性的单体分别溶于两种互不相溶的溶剂中，使缩聚反应在两相界面进行的方法。

评分标准：完整答题给3分
5、互穿网络聚合物IPN:两种交联结构的聚合物相互紧密结合，但两者之间不存
在化学键的聚合物体系。

评分标准：完整答题给3分。

6、热扭变温度：将试样置于油浴中，油浴以每分钟2℃的速度逐渐升高温度，
试样中部承受负荷为1.875 MPa和469 kPa。

压杆下降为0.254 mm时的温度为
该负荷的热扭变温度。

评分标准：完整答题给3分，“压杆”前2分，后1分
7、熔融指数：在标准的塑性计中，加热到一定温度(一般为190℃)，使聚乙烯
树脂熔融后，承受一定的负荷(一般为2160g)在10min内经过规定的孔径(2.09mm)
挤压出来的树脂重量克数。

评分标准：完整答题给2分，“承受”前后各占1分
四、简答题(每小题5分，共30 分)
1、自由基聚合反应引发剂的选择依据？
(a) 根据聚合操作方式和反应温度，选择适当分解速度的引发剂。

(b) 根据反应温度选择合适的引发剂。

(c) 根据分解速度常数选择引发剂。

(d) 根据分解活化能Ed选择引发剂。

(e) 根据引发剂的半衰期选择引发剂。

2、悬浮聚合得到的产物与本体聚合或乳液聚合的化学性质不完全相同的原因？
（1）在聚合物颗粒中，主要是表面上结合了分散剂，因而影响聚合物加工时的
熔融性能；
（2）用水作为聚合反应介质，如果水中存在微量金属离子则影响所得聚合物的
热稳定性；
（3）由于单体不可能完全不溶于水，因而在水相中可能生成聚合物核心，从而
增长为颗粒，它的性质可能与正常途径生长的聚合物颗粒不完全相同。

评分标准：（1）、（2）每答一项给2分，（3）给1分。

3、溶液聚合工艺过程？
（1）溶液聚合所用溶剂为有机溶剂时，引发剂是可溶于有机溶剂的过氧化物
或偶氮化合物。

根据反应温度和引发剂的半衰期选择适当的引发剂。

由于偶氮化
合物引发剂的分解不受溶剂的影响，所以应用较为广泛。

引发剂的用量通常为单
体量0.01-2％。

（2）用水作为溶剂时，采用水溶性引发剂如过硫酸盐及其氧化还原体系。

（3）聚合反应是放热反应，为了便于导出反应热，应使用低沸点溶剂，使聚
合反应在回流温度下进行。

如果使用的溶剂沸点高或反应温度要求较低时， 则应在加料方式上采取半连续操作。

（4）为了便于控制聚合反应速度，溶液聚合通常在釜式反应器中半连续操作，
即一部分溶剂或全部溶剂先加于反应釜中加热至反应温度；再将溶有引发剂的单体按一定速度连续加于反应釜中。

评分标准：（1）、（2）、（3）每答一项给1分，（4）给2分。

4、乳液聚合中水相中的自由基可能通过哪些路线增长成为聚合物乳胶颗粒？ （1）进入胶束成核生成胶乳粒子；
（2）在水相中增长，达到一定聚合度析出吸附水相中的乳化剂而稳定，增长成为胶乳粒子；
（3）进入单体液滴中聚合为胶乳粒子；
（4）进入已存在的胶乳粒子中继续增长。

（5）自由基聚合的途径是成核、增长过程，可能同时存在。

评分标准：每答一项给1分，
5、在缩聚生产工艺特点？
① 线型高分子量缩聚物生产过程中单体转化率的高低，对产品的平均分子量产生重要影响。

1分
② 缩聚物生产过程中两种二元官能团单体的摩尔比应严格相等，而加入适量的一元官能团单体以控制产品的平均分子量。

优点是可根据用量调整产品分子量范围，可以产生稳定粘度的作用，并且一元单体价廉，经济上合算。

3分
③ 缩聚反应生成的小分子化合物须及时用物理方法或化学方法除去，其残存量对聚合度产生明显影响。

1分
6、聚氯乙烯悬浮聚合所采用的助剂种类及要求？
（1）链终止剂
为了保证PVC树脂质量。

使聚合反应在设定的转化率终止或防止发生意外停电事故，必须临时终止反应时使用，工业生产中使用聚合级双酚A、叔丁基邻苯二酚， -甲基苯乙烯等。

（2）链转移剂
为了控制PVC树脂平均分子量，除严格控制反应温度外，必要时添加链转移剂，特别是生产分子量较低的树脂牌号时，常用的链转移剂为硫醇。

（3）抗鱼眼剂
为了减少PVC树脂中所含结实的圆球状树脂数量，可加入抗鱼眼剂，主要是苯甲醚的叔丁基、羟基衍生物。

（4）防粘釜剂
在生产PVC树脂过程中，树脂粘结于反应釜釜壁上形成釜垢，是悬浮法生产聚氯乙烯树脂必须解决的工艺问题之一，较先进的方法是加入防粘釜剂。

主要是苯胺染料、蒽醌染料等的混合溶液或这些染料与某些有机酸的络合物。

评分标准：叙述给2分，各组分分别给1分
五、论述题(每小题13分，共13分)
1、乳液聚合所得聚合物分子量很高理论解释及存在的不足？
聚合反应主要在单体增溶胶束中和已生成的胶乳颗粒中进行的，它们的数目非常之大，按标准配方所用引发剂量分解成自由基后，几乎每一个胶束和微粒中
平均只可能含有一个自由基，因此如果为偶合终止反应，链终止反应前自由基有较长的增长时间，所以乳液聚合所得聚合物分子量很高。

4分 如果向单体进行链转移是主要的链终止反应时，上述理论不再发生。

如氯乙烯乳液聚合与悬浮聚合所得的平均分子量相似。

2分 不足:
1、较大的聚合物微粒（直径大于0.15um）在某一瞬间不只含有一个增长链；
2分
2、有些单体在水中的溶解度较大，包括甲基丙烯酸甲酯，乙酸乙酯等。

此时，相当一部分聚合物是在水相中引发聚合的，生成的聚合物在水相中沉淀析出，然后表面吸附乳化剂，动力学关系式中则没有反应； 3分
3、向乳化剂进行链转移的事实没有考虑在内。

2分。