高分子化学试卷A卷及答案

武汉理工大学教务处

试题标准答案及评分标准用纸

| 课程名称—高分子化学———（ A卷）

| 一、填空题（19分，每空1分）

装 1、碳链高分子，杂链高分子；2、加聚，缩聚物；

| 3、40000，85000； 4、高温、减压， 4×；

| 5、阴离子聚合，阴离子聚合；6、终止速率，氯乙烯；

1、| 7、大，小，大；8、低分子量，高分子量

| 9、Ziegler、Natta

钉二、名词解释（16分）

| 1、（4分）单基终止：链自由基从单体、溶剂、引发剂等低分子或大分子上夺取一个原子而终止，这些失去原子的分子可能形成新的自由基继续反应，也可能形成稳定的自由基而停

止聚合。

| 双基终止：链自由基的独电子与其它链自由基中的独电子或原子作用形成共价键的终止反应。

2、（4分）Q-e概念：Q-e式将自由基同单体的反应速率常数与共轭效应、

| 极性效应相联系起来，可用于估算竞聚率，其式中，P

1、Q

2

表示从共轭效应来衡量1自由基

和2单体的活性，而e1、e2分别有1自由基和2单体极性的度量。

线 3、（4分）配位聚合(Coordination Polymerization)：单体与引发剂经过配位方式进行的| 聚合反应。具体的说，采用具有配位（或络合）能力的引发剂、链增长（有时包括引发）都是单体先在活性种的空位上配位（络合）并活化，然手插入烷基—金属键中。配位聚合又

有络合引发聚合或插入聚合之称。

4、（4分）凝胶化现象和凝胶点：体型缩聚反应进行到一定程度时，体系粘度将急剧增大，迅速

转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程，即出现凝胶化现象。此时的反应程度叫凝胶点。

三、问答题（20分）

1、（5分）答：一般可以通过测定聚合物分子量或单体转化率与反应时间的关系来鉴别。随反应时间的延长，分子量逐渐增大的聚合反应属逐步聚合。聚合很短时间后分子量就不随反应时间延长而增大的聚合反应属连锁聚合。相反，单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大的聚合反应属连锁聚合。单体迅速转化，而转化率基本与聚合时间无关的聚合反应属逐步聚合。

2、（5分）答：乳液聚合机理是：在胶束中引发，随后在乳胶粒中进行增长。单体/聚合物乳胶粒平均只有一半含有自由基，因而其聚合速率方程为：2/]][[N M k R p P

式中，k p 为链增长常数；[M]为乳胶粒中单体浓度；[N]为乳胶粒数目。

由速率方程可知，当聚合温度一定时，k p 是常数，此时聚合速率主要取决于[M]和[N]。在聚合初

期，由于单体液滴存在，扩散速度一定，所以乳胶粒中的单体浓度[M]也近似为常数。随着聚合反应的进行，乳胶粒的数目不断增多，由此导致聚合速度随聚合时间的延长而增大。当聚合进行一定时间后，乳胶粒的数目达到最大值，同时单体液滴又未消失，此时[N]和[M]都近似恒定，所以聚合速度进入恒速期。最后由于单体液滴消失，乳胶粒中的[M]急剧下降，导致聚合速率下降。

3、（5分）答：PM MA 进行热解反应时发生解聚，主要产物为单体。

PE 进行热解反应时发生无规降解，主要产物为不同聚合度的低聚物。

PVC 进行热解反应时首先脱HCI ，生成分子主链中带烯丙基氯的聚合物；长期热解则进一步发生环化交联甚至碳化反应。

PAN 进行热解反应时首先发生主链环化，然后脱氢生成梯形聚合物。进一步热解脱氢后生成碳纤维。

4、（5分）答：

四、计算题（45分）

1、（12分）

解：设分离出20g 水后，反应达到平衡的反应程度为p ，此时分子量为

。

起始官能团数： N 0 N 0 0 0

t 时刻官能团数：N 0(1－P) N 0(1－P) PN 0 N W

残留水分子数＝生成的水分子数－排出的水分子数

18W P N N 水0w -=

0.5P 21818＝P 18N W P N N n 0水0w

w -=⨯--==

根据：

w

pn K

n X =

P X n -=11

代入数据：

)5.0(4

-=P P n X COOH+ OH OCO +H 2O

-1

P

X n -=11 解得：4.4771

.0==n X P

数均分子量 4.42221924.4=⨯

=n M

2、（11分）

解法一：设配方（1）所需时间为t 1，配方（2）所需时间为t 2

配方（1）单体投料为（2）的5倍，

∴达到同一转化率时，前者生成的聚合物量也为后者的5倍，转化率为10%仍属稳态。 732.110216.4106832.055441221=⨯⨯⨯⨯⨯==--p p R R t t

解法二：

根据

732.1102106][][][][ln ][][][ln ][441202/110

2/1221=⨯⨯===--I I M M I k M M I k t t

3、（11分）解:

3470=1

0×10×281×210×898=(I)2=)(s 10×281=3600

×1506930=6930= (I)2=s)(mol/L 10×898=60

×1510×8=)(=6-8

-i 1-6-21d i •8-5

-i ....c k R f ..t .k c fk R .c R d /d 诱导期阻聚剂

t I k M M 2/10][]

[][ln =t I k k f k M M t d p 2/12/10

][)(][][ln =