高分子化学简答题知识交流
高分子化学重要简答
玻璃化温度是聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。
塑料的玻璃化温度高于使用温度,橡胶的玻璃化温度低于使用温度,综上,塑料的玻璃化温度高于橡胶的玻璃化温度。
分子量具有一定的分布,因此往往无固定点,而是有一熔融范围,聚合物的熔点随分子量而变。
熔点是晶态聚合物的使用上限温度。
低聚物、齐聚物、高聚物根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。
多数场合,聚合物就代表高聚物,不在标明“高”字。
齐聚物指聚合度只有几至几十的聚合物,属于低分子的范畴。
(2)聚合物、高分子、大分子高分子和大分子多半是分子量很大的化合物,另一方面,合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成,因此可称作聚合物。
聚合物可以看做是高分子的同义词。
有些场合,高分子和聚合物两术语会有些区别,高分子有时专指一条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚合体。
单体是指能形成聚合物的低分子化合物或反应物。
单体单元是指与单体中原子种类及个数相同的结构单元,仅电子结构有所变化。
结构单元是指单体聚合后发生变化而后构成聚合物结构的组合单元。
重复单元是指大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单元,可能与结构单元相同,也可能由2个或多个结构单元组成,重复单元或结构单元类似大分子链中的一个环节,故又俗称链接。
在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元、链节相同。
在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。
如果用两种单体缩聚成缩聚物,则由两种结构单元构成重复单元。
高分子化合物特点一:分子量很大(一般在一万以上)特点二:分子量具有多分散性。
特点三:组成简单,结构有规。
特点四:分子形态呈多样性。
特点五:具有显著的多层次结构。
特点六:具有特殊的溶解性能线性缩聚条件1)必须是2-2、2官能度体系;2)反应单体要不易成环;3)副反应少,保证一定的分子量连锁聚合条件:答:(1)活性种R*的存在(外因)必须由外界提供,即可提供活性种的化合物。
高分子化学复习题——简答题
第一章绪论1、与低分子化合物相比,高分子化合物有什么特点能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物答:与低分子化合物相比,高分子化合物主要特点有:(1)相对分子质量很大,通常在104~106之间;(2)合成高分子化合物的化学组成比较简单,分子结构有规律性;(3)各种合成聚合物的分子形态是多种多样的;(4)一般高分子化合物实际上是由相对分子质量大小不等的同系物组成的混合物,其相对分子质量只具有统计平均的意义及多分散性;(5)由于高分子化合物相对分子质量很大,因而具有与低分子化合物完全不同的物理性质。
不能。
由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链内的键合力,当温度升高到汽化温度以前,就发生主链的断裂和分解,从而破坏了高分子化合物的化学结构,因而不能用蒸馏的方法提纯高分子化合物。
2、何谓相对分子质量的多分散性如何表示聚合物相对分子质量的多分散性答: 聚合物是相对分子质量不等的同系物的混合物,其相对分子质量或聚合度是一平均值.这种相对分子质量的不均一性称为相对分子质量的多分散性.相对分子质量多分散性可以用重均分子量和数均分子量的比值来表示.这一比值称为多分散指数, 其符号为D. 即D =M w/M n.分子量均一的聚合物其D为越大则聚合物相对分子质量的多分散程度越大.相对分子质量多分散性更确切的表示方法可用相对分子质量分布曲线表示.以相对分子质量为横坐标, 以所含各种分子的质量或数量百分数为纵坐标, 即得相对分子质量的质量或数量分布曲线.相对分子质量分布的宽窄将直接影响聚合物的加工和物理性能.聚合物相对分子质量多分散性产生的原因注意由聚合物形成过程的统计特性所决定.3、各举三例说明下列聚合物(1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。
(2)碳链聚合物,杂链聚合物。
(3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。
答:(1)天然无机高分子:石棉、金刚石、云母;天然有机高分子:纤维素、土漆、天然橡胶;生物高分子:蛋白质、核酸(2)碳链聚合物:聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯;杂链聚合物:聚甲醛、聚酰胺、聚酯(3)塑料:PE、PP、PVC、PS;橡胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶化学纤维:尼龙、聚酯、腈纶、丙纶;功能高分子:离子交换树脂、光敏高分子、高分子催化剂4、什么叫热塑性塑料什么叫热固性塑料试各举两例说明。
高分子常见知识点
第一份一、填空题(30分)1、聚丙烯酰胺的结构式是----,括号内的部分又称结构单元-、-单体单元、--重复单元--、-链节-,n表示—聚合度。
2、 Carothers将聚合反应分为加聚反应和缩聚反应是依据聚合后是否生成小分子副产物,而Flory将聚合反应分为链式聚合和逐步聚合则是从反应机理-角度分析的。
对一般的链式聚合,可采用的聚合方法有-定向聚合、-异构化聚合、-开环聚合、-环化聚合。
3、按系统命名法,聚氯乙烯称为-聚1-氯代亚乙基。
4、从聚合热力学分析,异丁烯的聚合热比乙烯的聚合热----------(高或低),原因是-----------;苯乙烯的聚合热比乙烯的聚合热-----------(高或低),原因是----------;偏二氯乙烯的聚合热比乙烯的聚合热-------(高或低),原因是-------。
5、自由基聚合的基元反应包括- 链引发、链增长、-链转移--、链终止-,其中反应活化能最大的是链引发。
6、推导自由基聚合动力学方程时用了三个基本假设,分别是------、-------、-------。
如果Rp对[I]的反应级数为0.8,说明-------,Rp对[M]的反应级数为1.5,说明-------。
7、自由基聚合常用的引发剂可分为-------和-------两大类,判断引发剂的活性大小可用、、和为标准。
除用引发剂引发外,其它的引发方式有。
8、阳离子聚合的特点是-快引发、--快增长-、-难终止-、-易转移-。
9、高相对分子质量聚异丁烯的合成要求低温聚合的原因是。
10离子聚合过程中活性中心离子旁存在着反离子,它们之间可以是-----------------、-----------------、-----------------、-----------------四种结合形式。
11、离子聚合中溶剂的极性加大,反应速率----------,原因是-------。
12、 Lewis酸通常作为-------型聚合的引发剂,Lewis碱可作为-------型聚合的引发剂。
高分子化学复习简答题(五)--聚合方法(精)
高分子化学复习简答题(五)---聚合方法学校名称:江阴职业技术学院院系名称:化学纺织工程系时间:2017年3月10日1、比较自由基聚合的四种聚合方法。
实施方法本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合配方主要成分单体、引发剂单体引发剂、溶剂单体、引发剂、分散剂、水单体、引发剂、乳化剂、水聚合场所单体内溶剂内液滴(单体)内胶束内聚合机理自由基聚合一般机理,聚合速度上升聚合度下降容易向溶剂转移,聚合速率和聚合度都较低类似本体聚合能同时提高聚合速率和聚合度生产特征设备简单,易制备板材和型材,一般间歇法生产,热不容易导出传热容易,可连续生产。
产物为溶液状。
传热容易。
间歇法生产,后续工艺复杂传热容易。
可连续生产。
产物为乳液状,制备成固体后续工艺复杂产物特性聚合物纯净。
分子量分布较宽。
分子量较小,分布较宽。
聚合物溶液可直接使用较纯净,留有少量分散剂留有乳化剂和其他助剂,纯净度较差2、悬浮聚合的配方至少有哪几个组分?单靠搅拌能不能得到聚合物颗粒?加入悬浮稳定剂的目的和作用是什么?常用的悬浮稳定剂有哪几种?影响聚合产物粒径大小因素有哪些?悬浮聚合的主要缺点是什么?答:①悬浮聚合的配方一般至少有四个组分,即单体,引发剂,水和悬浮稳定剂。
②搅拌的剪切力可使油状单体在水中分散成小液滴。
当液滴分散到一定程度后,剧烈搅拌反而有利于细小液滴的并和(成大液滴),特别是当聚合反应发生后,由于液滴中含有一定量的聚合物,此时搅拌增大了这些液滴的碰撞粘结概率,最后导致聚合物结块,所以单靠搅拌不能得到稳定的悬浮体系,因而体系中必须③加入悬浮剂,以降低表面张力,使分散的小液滴表面形成一层保护膜,防止彼此并和和相互粘结,从而使聚合在稳定的悬浮体系中的液滴中进行。
如果只加悬浮剂,而不进行搅拌,则单体就不会自动分散成小液滴;同样不能形成稳定的悬浮体系。
④可作悬浮剂的物质有:水溶性聚合物如聚乙烯醇,明胶和苯乙烯-马来酸酐共聚物等;水不溶性无机物如磷酸钙,碳酸镁,碳酸钡和硫酸钡等。
清华大学综合化学考研复试核心题库之高分子化学简答题
清华大学综合化学考研复试核心题库之高分子化学简答题高分子化学是清华大学综合化学考研复试中的核心题库之一。
在高分子化学中,有很多重要的概念和原理需要掌握,而这些内容也是综合化学考试中的热点和难点。
本文将从高分子化学的基础知识、应用领域和研究热点等方面进行讨论,并回答一些与高分子化学相关的常见问题。
以下是对这些问题进行详细解答的内容。
1. 什么是高分子化学?高分子化学是研究高分子化合物的结构、性质和合成方法的学科。
高分子化合物由较大的分子量和复杂的分子结构特征,常见的有聚合物和天然高分子。
高分子化学主要关注高分子的合成、性质和应用,其中包括聚合反应机理、高分子物理化学性质以及高分子在材料科学、生物医学和能源等领域的应用。
2. 高分子化合物的合成方法有哪些?高分子化合物的合成方法包括聚合反应、缩聚反应和高分子修饰等。
聚合反应是指通过化学反应将单体分子按照一定的顺序连接起来形成聚合物。
常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。
缩聚反应是将两个或多个小分子通过反应形成一个大分子的过程,常见的缩聚反应有酯化反应、酰胺化反应和醚化反应等。
高分子修饰是通过改变高分子化合物表面的化学性质和结构,来调控其性能和功能。
3. 请介绍一下高分子材料的应用领域。
高分子材料在各个领域都有广泛的应用。
在材料科学领域,高分子材料被广泛应用于塑料制品、纤维材料、涂料和胶粘剂等方面。
在生物医学领域,高分子材料被用作药物缓释系统、组织工程和生物传感器等。
在能源领域,高分子材料应用于锂离子电池、太阳能电池和燃料电池等方面。
此外,高分子材料还在环境保护、电子信息存储和纳米技术等领域中发挥着重要作用。
4. 高分子材料中的官能团有哪些?在高分子材料中,常见的官能团包括羟基、羧基、酮基、醚基和酰胺基等。
官能团的引入可以改变高分子材料的化学性质和物理性质,从而实现对高分子材料性能的调控。
例如,引入羟基官能团可以增加材料的亲水性;引入羧基官能团可以增加材料的化学反应活性和吸附能力。
有关高分子化学考试复习题
高分子化学复习题一、问答题1、与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征?答:高分子化合物分子量很大,分子往往有许多相同的、简单的结构通过共价键重复链接而成。
即使是“纯”高分子化合物,它也是化学组成相同而分子量不同、结构不同的同系聚合物的混合物。
它具有分子量和结构的多分散性。
高分子化合物的结构非常复杂,需用一次、二次和三次结构来描述它。
一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排序。
二次结构是指单个大分子链的构象或聚集态类型。
三次结构是指形成复杂的高分子聚集体中大分子的排列情况。
2、聚合物分子量有几种表示方法,写出其数学表达式。
答:○1重均分子量:○2数均分子量○3粘均分子量○4Z均分子量(具体数学表达式请同学们看书上的第9页)3、简述逐步聚合的主要特点。
答:无所谓链引发、增长、终止,各步速率和活化能基本相同;单聚体低聚物、缩聚物任何物种之间均能缩聚,使链增长,无所谓活性中心;聚合初期,单体全部所聚成低聚物,再由低聚物缩聚成高聚物,转化率变化小,反应程度逐步增加;延长聚合时间,提高分子量;由于平衡的限制、两基团数不相等、温度过低而使缩聚暂停,这些因素一旦消除,缩聚又可继续进行。
4、简述线形缩聚的逐步机理,以及转化率和反应程度的关系。
答:逐步特征反映在:缩聚过程时期单体聚合成二、三、四聚体等低聚物,低聚物之间可以进一步相互反应,在短时间内,单体转化率很高,基团的反应程度却很低,聚合度缓慢增加,直至反应程度很高时,聚合度才增加到希望值。
在缩聚过程中,体系由分子量递增的系列中间产物组成。
反应程度是参与反应的基团数占起始基团数的分数,是针对于官能团而言的,转化率是是反应的单体占起始单体的分数,针对单体来说的,转化率为100%时,反应程度可以是50%。
5、影响线性缩聚物聚合度的因素有哪些?两单体非等化学计量,如何控制聚合度?答:反应程度,平衡常数,基团数比。
俩单体非等化学计量其实就是基团数比的问题。
高分子化学简答题
1、根据预聚物性质与结构不同预聚物分为那几种?答:根据预聚物性质与结构不同分为:无规预聚物与结构预聚物。
2、反应程度与转化率就是否为同一概念?答:反应程度与转化率根本不同。
转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数;反应程度:就是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数。
3、要控制线形缩聚反应的分子量,可以采取什么措施?答:⑴调整两种官能团的配比⑵加入单官能团化合物4.什么叫交替共聚物?要制备交替共聚物,对单体的结构有何要求?答:两种结构单元交替排列的共聚物。
两个单体双键的电子密度大小相差得越大越有利于交替共聚5、聚酯化反应制备线形缩聚物,什么情况下就是二级反应?什么情况下就是三级反应?工业生产中属于几级反应?答:外加酸就是二级反应,自催化就是三级反应,工业生产中属于二级反应。
6、自由基聚合与缩聚反应的特征比较答:自由基聚合:1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同,引发最慢。
2)存在活性种,聚合在单体与活性种之间进行。
3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。
4)少量阻聚剂可使聚合终止。
线形缩聚:1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。
2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。
3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度与分子量随时间逐步增大。
4)反应过程存在平衡。
无阻聚反应。
7、常用的逐步聚合方法有几种?各自的主要特点就是什么?答:熔融缩聚:优点:生产工艺过程简单,生产成本较低。
可连续法生产直接纺丝。
聚合设备的生产能力高。
缺点:反应温度高,要求单体与缩聚物在反应温度下不分解,单体配比要求严格;反应物料粘度高,小分子不易脱除。
局部过热可能产生副反应,对聚合设备密封性要求高。
溶液缩聚:优点:溶剂存在下可降低反应温度,避免单体与产物分解,反应平稳易控制。
可与产生的小分子共沸或与之反应而脱除。
聚合物溶液可直接用作产品。
缺点:溶剂可能有毒,易燃,提高了成本。
增加了缩聚物分离、精制、溶剂回收等工序。
(完整版)高分子化学简答题
1. 根据预聚物性质与结构不同预聚物分为那几种?答:根据预聚物性质与结构不同分为:无规预聚物和结构预聚物。
2.反应程度与转化率是否为同一概念?答:反应程度与转化率根本不同。
转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数;反应程度:是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数。
3.要控制线形缩聚反应的分子量,可以采取什么措施?答:⑴调整两种官能团的配比⑵加入单官能团化合物4.什么叫交替共聚物?要制备交替共聚物,对单体的结构有何要求?答:两种结构单元交替排列的共聚物。
两个单体双键的电子密度大小相差得越大越有利于交替共聚5.聚酯化反应制备线形缩聚物,什么情况下是二级反应?什么情况下是三级反应?工业生产中属于几级反应?答:外加酸是二级反应,自催化是三级反应,工业生产中属于二级反应。
6.自由基聚合与缩聚反应的特征比较答:自由基聚合:1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同,引发最慢。
2)存在活性种,聚合在单体和活性种之间进行。
3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。
4)少量阻聚剂可使聚合终止。
线形缩聚:1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。
2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。
3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。
4)反应过程存在平衡。
无阻聚反应。
7.常用的逐步聚合方法有几种?各自的主要特点是什么?答:熔融缩聚:优点:生产工艺过程简单,生产成本较低。
可连续法生产直接纺丝。
聚合设备的生产能力高。
缺点:反应温度高,要求单体和缩聚物在反应温度下不分解,单体配比要求严格;反应物料粘度高,小分子不易脱除。
局部过热可能产生副反应,对聚合设备密封性要求高。
溶液缩聚:优点:溶剂存在下可降低反应温度,避免单体和产物分解,反应平稳易控制。
可与产生的小分子共沸或与之反应而脱除。
聚合物溶液可直接用作产品。
缺点:溶剂可能有毒,易燃,提高了成本。
增加了缩聚物分离、精制、溶剂回收等工序。
生产高分子量产品时须将溶剂蒸出后进行熔融缩聚。
高分子化学
一.名词解释1.反应程度:参与反应的集团数(N0-N)占起始集团数N0的分数。
P=(N O-N)/N0=1-N/N02.凝胶化效应:又称为自加速效应,是指在聚合反应中期,反应速率自动增加的现象。
3.单体活性:参与反应的单体的活性。
4.乳液聚合:单体在水中分散成乳液状态的聚合。
5.降解:是指在热、光、机械力、化学试剂、微生物等外界因素作用下,聚合物发生了分子链的无规则断裂、侧基和低分子的消除反应,致使聚合度和相对分子质量下降。
6.连锁聚合反应:在聚合反应过程中有活性中心(自由基或离子)形成,而且可以在很短的时间内使许多单体聚合在一起,形成分子量很大的大分子的反应。
7.竞聚率:是指单体均聚和共聚链增长速率常数之比。
8.自加速效应:又称为凝胶化效应,是指在聚合反应中期,反应速率自动增加的现象。
9.Q-e概念:在单体取代基的空间位阻效应可以忽略时,增长反应的速率常数可用共轭效应(Q),和极性效应(e)来描述10.茂金属引发剂:是由五元环的环戊二烯基类(简称茂)、ⅣB组过渡金属、非茂配体三部分组成的有机金属络合物等的简称。
二.简答题1.写出下列几种重要聚合物反应方程式:聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺。
图片2.自由基活性决定三因素。
共轭效应;诱导效应;空间位阻效应。
3.理想共聚和理想恒比共聚的区别是什么?理想恒比共聚是指共聚物组成和单体组成完全相同的共聚,其共聚物组成曲线为一对角线。
理想共聚是指共聚物组成与单体组成成简单的比例关系,其共聚物组成曲线不与恒比对角线相交。
4.述乳液聚合中单体、乳化剂和引发剂的所在场所,引发、增长和终止的场所和特征,胶束、乳胶粒、单体液滴和速率的变化规律。
单体在单体液滴中、在胶束中、在单增溶胶束中;乳化剂以分子分散在水中、在胶束中、在单体液滴表面;引发剂主要是以分子分散在水中;对难溶于水的单体链引发主要是在水中,在水中形成初级自由基后,再进入增溶胶束内链增长;链增长和链终止主要在胶束内;胶束、乳胶粒、单体液滴和速率的变化规律如下:5. : 什么是体型缩聚反应的凝胶点?产生凝胶的充分必要条件是什么?解:体型缩聚当反应进行到一定程度时,体系的粘度突然增大,出现凝胶,定义出现凝胶时的临界反应程度为凝胶点,以Pc表示。
齐齐哈尔大学-高分子化学期末复习(简答题)
第一章绪论2.聚合物分子量有几种表示方法?如何表示聚合物分子量的多分散性?答:数均分子量,重均分子量,黏均分子量,Z 均分子量,相对分子质量分布指数分子量的多分散性可以用多分散指数HI,即重均分子量和数均分子量的比值来表示。
分子量均一的聚合物其HI为1。
HI越大则聚合物分子量的多分散程度越大。
分子量多分散性还可用分子量分布曲线表示。
以分子量为横坐标,以所含各种分子的重量或数量百分数为纵坐标,即得分子量的重量或数量分布曲线。
4.高分子链结构形状有几种?它们的化学性质有什么特点?答:高分子链的形状主要有直线型、支链型和网状体型三种,其次有星形、梳形、梯形等(它们可视为支链型或体型的特例)。
直线型和支链型高分子靠范德华力聚集在一起,分子间力较弱。
形成的聚合物具有热塑性,加热可熔化,在溶剂中可溶解。
其中支链型高分子溶解性能更好。
网状体型高分子加热可软化但不熔融,在溶剂中可溶胀但不溶解。
交联程度高的,加热不软化,在溶剂中不溶解。
5.聚合物的平均分子量有几种表示方法,写出数学表达式,并比较大小。
答:(1)数均分子量Mn=NiMi/Ni=Wi/(Wi/Mi)( 2 )重均分子量Mw=WiMi/Wi=NiMi^2 /NiMi( 3 )粘均分子量Mv=(WiMi^a/ Wi)^1/a大小Mw>Mv>Mn6.何谓高聚物?何谓低聚物? 答:物理化学性能不因分子量不同而变化的高分子化合物称为高聚物。
反之,其物理和化学性能随分子量不同而变化的聚合物成为低聚物。
但也有将分子量大于一万的聚合物称为高聚物,分子量小于一万的聚合物称为低聚物。
8.与低分子化合物比较,高分子化合物有何特征?答:与低分子化合物相比,高分子化合物有以下主要特征:(1)高分子化合物分子量很大,分子往往由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成;(2)即使是一种“纯”的高分子化合物,它也是化学组成相同而分子量不等,结构不同的同系聚合物的混合物。
高分子化学期末常考简答题
高分子化学期末常考简答题1.为什么在缩聚反应中不用转化率雨用反应程度来描述反应过程?因缩聚反应本质是官能团之间的反应,只有官能团之间充分反应才能生成大分子,故应用反应程度描述其反应过程。
而转化率一开始就很高。
2.欲使逐步聚合成功,必须考虑哪些原则和措施?有哪些实施方法?原料尽可能纯净;按化学计量或等摩尔比投料:尽量提高反应程度;采用减压或其他手段打破化学平衡,使反应向聚合物方向移动。
实施方法有:熔融聚合:溶液聚合和界面缩聚。
3.传统自由基聚合时,单体转化率和聚合度随时间的变化有何特征?画出简图自由基聚合时,转化率随时间延长而逐渐增加,而对产生的一个活性中心来说,它与单体间反应的活化能很低,k值很大,因此瞬间内就可生成高聚物。
因此,从反应一开始有自由基生成时,聚合物分子量就很大,反应过程中任一时刻生成的聚合物分子量相差不大。
4.竟聚率的定义?说明其物理意义?理想恒比共聚和交替共聚的竞聚率分别是么?竟聚率系单体均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数之比。
即它表征两单体的相对活性,r1=2=1,则两单体为理想恒比共聚体系。
r1=r2=0时,则两单体为交替共聚体系。
5.解释笼蔽效应和诱导分解,它们对引发效率有什么影响?笼蔽效应:引发剂分解成游离基后,处在溶剂的笼子中,来不及引发单体的聚合,就发生了副反应,形成了稳定的分子,消耗了引发剂。
诱导分解:诱导分解是指链自由基向引发剂的转移反应,原来的来的链自由基终止,只生成一个新的自由基,无偿消耗一个引发剂分子。
二者都使引发效率降低。
6.何为自动加速现象?它主要是由什么引起的?某些聚合反应到达一定程度后,聚合速度自动增加,直到后期,聚合速度又减慢。
它主要是由体系粘度增加所引起的,称为自动加速现象。
7.为什么乳液聚合可以同时获得高的聚合速度和聚合度?聚合速率与聚合度均与乳胶粒数成正比。
因此增加乳胶粒数可以同时增加聚合速率与聚合度。
8.用 Ziegler- Natta催化剂催化丙烯和乙烯聚合,分别用什么催化剂组分,为什么这样选择?催化丙烯用:TiCl3(α,Y,δ)- AletAI,综合考虑立构规整度,聚合速率和分子量。
高分子化学复习简答题(六)---离子聚合(精)
高分子化学复习简答题(六)---离子聚合学校名称:江阴职业技术学院院系名称:化学纺织工程系时间:2017年3月10日1、阴离子活性聚合的最重要的两个应用是什么? 答:制备单分散聚合物;制备嵌段共聚物。
2、能进行阴离子聚合的单体有哪些? 答:能进行阴离子聚合的单体包括三种类型:(1)带吸电子取代基的-α烯烃;(2)带共轭取代基的-α烯烃; (3)某些含杂原子(如O 、N 杂环)的化合物如环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等(既可进行阴离子聚合,也可进行阳离子聚合)。
3、将下列单体和引发剂进行匹配,并说明聚合反应类型。
单体:CH 2=CHC 6H 5;CH 2=CHCl ;CH 2=C(CH 3)2;CH 2=C(CH 3)COOCH 3 引发剂:(C 6H 5CO 2)2;萘钠;BF 3 + H 2O ;Ti(OEt)4+AlEt 3答:CH2=CHC6H5 以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合,以萘钠引发属于阴离子聚合,以BF 3 +H 2O 引发属于阳离子聚合,但是副反应多,工业上较少采用,用Ti(OEt)4+AlEt 3进行配位阴离子聚合;CH 2=CHCl 以(C 6H 5CO 2)2引发属于自由基聚合,除此之外,不可发生阴、阳离子聚合反应;CH 2=C(CH 3)2以BF 3 + H 2O 引发属于阳离子聚合,并且该单体只可发生阳离子聚合;CH 2=C(CH 3)COOCH 3以(C 6H 5CO 2)2引发属于自由基聚合,以萘钠引发属于阴离子聚合,不可发生阳离子聚合。
4、在下表中为每一个单体选择一个合适的引发剂(连线)。
答:5、下列烯类单体适于何种机理聚合(自由基聚合,阳离子聚合,阴离子聚合)?简述原因。
答:CH 2=CHCl ; (2)CH 2=CHC 6H 5; (3)CH 2=C(CH 3)2; (4)CF 2=CFCl ; (5)CH 2=C(CN)COOR ; (6)CH 2=CHNO 2; (7)CH 2=CH-CH=CH 2;答:(1)和(4)均适于自由基聚合,因Cl 原子的吸电性和共轭效应均较弱,F原子体积很小可视同H原子看待。
(完整版)高分子化学复习简答题(三)---自由基聚合(精)
高分子化学复习简答题(三)---自由基聚合学校名称:江阴职业技术学院院系名称:化学纺织工程系时间:2017年3月10日1、自由基聚合反应转化率-时间曲线特征。
答:诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止,无聚合物形成,聚合速率零。
若严格取除杂质,可消除诱导期。
初期:单体开始正常聚合,转化率在5%~10%以下(研究聚合时)或10%~20%(工业上)以下阶段称初期;此时转化率与时间近似呈线性关系,聚合恒速进行。
中期:转化率达10%~20%以后,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,直至转化率达50%~70%,聚合速率才逐渐减慢。
后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢,直至结束,转化率可达90%~100%。
2、自由基聚合与缩聚反应的特征比较。
答:自由基聚合:(1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同。
引发最慢。
(2)存在活性种。
聚合在单体和活性种之间进行。
(3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。
(4)少量阻聚剂可使聚合终止。
线形缩聚:(1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。
(2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。
(3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。
(4)反应过程存在平衡。
无阻聚反应。
3、为什么自由基聚合时聚合物的相对分子质量与反应时间基本无关,缩聚反应中聚合物的相对分子质量随时间的延长而增大?答:自由基聚合遵循连锁聚合机理:链增加反应的活化能很低,Ep=20~34KJ/mol,聚合反应一旦开始,在很短的时间内(0.01s~几秒)就有成千上万的单体参加了聚合反应,也就是生成一个相对分子质量几万~几十万的大分子只需要0.01s~几秒的时间(瞬间可以完成),体系中不是聚合物就是单体,不会停留在中间聚合度阶段,所以聚合物的相对分子质量与反应时间基本无关。
缩聚反应遵循逐步聚合机理:单体先聚合成低聚体,低聚体再聚合成高聚物。
链增加反应的活化较高,Ep=60KJ/mol生成一个大分子的时间很长,几乎是整个聚合反应所需的时间,缩聚物的相对分子质量随聚合时间的延长而增大。
高分子化学知识点总结
高分子化学知识点总结选择题、填空题、名词解释、简答题、画图题、计算题一、计算题:1、数均、重均分子量和分部指数2、逐步聚合3、凝胶点的预测及平均官能度4、自由基聚合5、自由共聚合6、离子聚合二、名词解释1、高分子:也叫高分子化合物,许多原子以一定规律由共价键链接而组成的分子量很大的化合物。
2、单体:能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子。
3、结构单元:单体在大分子链中形成的单元。
4、重复单元:大分子链上重复出现的、最小基本单元。
5、单体单元:与单体相比,除电子结构改变外,原子种类及个数完全相同的结构单元。
6、共聚物:由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为共聚物。
7、加聚反应:烯类单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应,反应产物称为加聚物。
8、缩聚反应:是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程,兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义,反应产物称为缩聚物。
9、线性缩聚:10、体型缩聚:11、逐步聚合:12、高分子的聚集态结构:高分子的聚集态结构,是指高聚物材料整体的内部结构,即高分子链与链之间的排列和堆砌结构。
分为晶态、非晶态、液晶态。
13、官能度:一分子中能参加反应的官能团的数目叫官能度14、平均官能度:每一分子平均带有的基团数。
15、反应程度:参加反应的基团数占起始基团数的分数。
16、转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数17、两者区别: 转化率是指已经参加反应的单体的数目, 反应程度则是指已经反应的官能团的数目, 如:一种缩聚反应,单体间双双反应很快全部变成二聚体,就单体转化率而言,转化率达100%;而官能团的反应程度仅50%。
18、凝胶化现象:体系粘度突然急剧增加,难以流动,体系转变为具有弹性的凝胶状物质,这一现象称为凝胶化。
19、凝胶点:开始出现凝胶化时的反应程度(临界反应程度)称为凝胶点,用Pc表示,是高度支化的缩聚物过渡到体型缩聚物的转折点。
20、引发剂:自由基聚合引发剂通常是一些可在聚合温度下具有适当的热分解速率,分解生成自由基,并能引发单体聚合的化合物。
高分子化学复习简答题(三)---自由基聚合(精)
高分子化学复习简答题(三)---自由基聚合学校名称:江阴职业技术学院院系名称:化学纺织工程系时间:2017年3月10日1、自由基聚合反应转化率-时间曲线特征。
答:诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止,无聚合物形成,聚合速率零。
若严格取除杂质,可消除诱导期。
初期:单体开始正常聚合,转化率在5%~10%以下(研究聚合时)或10%~20%(工业上)以下阶段称初期;此时转化率与时间近似呈线性关系,聚合恒速进行。
中期:转化率达10%~20%以后,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,直至转化率达50%~70%,聚合速率才逐渐减慢。
后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢,直至结束,转化率可达90%~100%。
2、自由基聚合与缩聚反应的特征比较。
答:自由基聚合:(1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同。
引发最慢。
(2)存在活性种。
聚合在单体和活性种之间进行。
(3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。
(4)少量阻聚剂可使聚合终止。
线形缩聚:(1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。
(2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。
(3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。
(4)反应过程存在平衡。
无阻聚反应。
3、为什么自由基聚合时聚合物的相对分子质量与反应时间基本无关,缩聚反应中聚合物的相对分子质量随时间的延长而增大?答:自由基聚合遵循连锁聚合机理:链增加反应的活化能很低,Ep=20~34KJ/mol,聚合反应一旦开始,在很短的时间内(0.01s~几秒)就有成千上万的单体参加了聚合反应,也就是生成一个相对分子质量几万~几十万的大分子只需要0.01s~几秒的时间(瞬间可以完成),体系中不是聚合物就是单体,不会停留在中间聚合度阶段,所以聚合物的相对分子质量与反应时间基本无关。
缩聚反应遵循逐步聚合机理:单体先聚合成低聚体,低聚体再聚合成高聚物。
链增加反应的活化较高,Ep=60KJ/mol生成一个大分子的时间很长,几乎是整个聚合反应所需的时间,缩聚物的相对分子质量随聚合时间的延长而增大。
高分子化学复习简答题(二)---逐步聚合反应(精)
高分子化学复习简答题(二)---逐步聚合反应学校名称:江阴职业技术学院院系名称:化学纺织工程系时间:2017年3月10日1、连锁聚合与逐步聚合的三个主要区别是什么?答:(1)增长方式:连锁聚合总是单体与活性种反应,逐步聚合是官能团之间的反应,官能团可以来自于单体、低聚体、多聚体、大分子。
(2)单体转化率:连锁聚合的单体转化率随着反应的进行不断提高,逐步聚合的单体转化率在反应的一开始就接近100%。
(3)聚合物的分子量:连锁聚合的分子量一般不随时间而变,逐步聚合分子量随时间的增加而增加。
2、从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。
答:从转化率和时间的关系看:连锁聚合,单体转化率随时间延长而逐渐增加;逐步聚合,反应初期单体消耗大部分,随后单体转化率随时间延长增加缓慢。
从相对分子质量与转化率关系看:连锁聚合,在任何时刻均生成高分子量的聚合物;逐步聚合,反应初期只生成低聚物,随转化率增加,聚合物相对分子质量逐渐增加,高分子量的聚合物需数十小时才能生成。
3、如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步聚合还是以连锁聚合机理进行的。
答: 一般可以通过测定聚合物分子质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, 相对分子质量逐渐增大的聚合反应属逐步聚合反应. 聚合很短时间后相对分子质量就不随反应时间延长而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。
4、举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。
答:绝大多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合,如聚甲基丙烯酸甲酯的合成、聚苯乙烯的合成,都属于加聚和连锁聚合。
但反过来,并不是所有的连锁聚合都是加聚反应,如3-甲基-1-丁烯的聚合,反应是连锁聚合,但由于发生氢转移,其最终产物不是加聚物,不属于加聚反应。
绝大多数缩聚反应属于逐步聚合反应。
如尼龙-6,6的合成,反过来,不是所有逐步聚合都属缩聚反应,如聚氨酯的合成,属逐步聚合,但产物却是加聚产物。
高分子化学复习简答题(七)---聚合物的化学反应(精)
高分子化学复习简答题(七) ---聚合物的化学反应学校名称:江阴职业技术学院院系名称:化学纺织工程系时间:2017年3月10日1.聚合物化学反应有哪两种基本类型?答:(1)相对分子质量基本不变的反应,通常称为相似转变。
仅限于侧基或端基反应等。
(2). 相对分子质量变大变小的反应, 如交联、接枝、嵌段、扩链、降解、老化等.2、简述聚合物老化的原因。
答:聚合物或其制品在使用或贮存过程中, 由于环境的影响,其性能逐渐变坏(变软发黏或变硬变脆)的现象统称为聚合物的老化. 导致老化的原因主要是力、光、热、氧、潮气、霉及化学试剂的侵蚀等许多因素的综合作用。
3、有些聚合物老化后龟裂变黏, 有些则变硬发脆。
这是为什么?答:聚合物老化后降解为较低相对分子质量产物时则变粘。
聚合物老化后分子间发生交联时则易变硬发脆。
4、聚合物降解有几种类型?热降解有几种情况?答:聚合物的降解有热降解、机械降解、超声波降解、水解、化学降解、生化降解、光氧化降解、氧化降解等。
热降解有解聚、无规断链和取代基的消除反应等。
5、简要说明物理因素(结晶度、溶解性、温度)对聚合物化学反应的影响。
答:(1)结晶性:对于部分结晶的聚合物而言,由于在其结晶区域(即晶区)分子链排列规整,分子链间相互作用强,链与链之间结合紧密,小分子不易扩散进晶区,因此反应只能发生在非晶区;(2)溶解性:聚合物的溶解性随化学反应的进行可能不断发生变化,一般溶解性好对反应有利,但假若沉淀的聚合物对反应试剂有吸附作用,由于使聚合物上的反应试剂浓度增大,反而使反应速率增大;(3)温度:一般温度提高有利于反应速率的提高,但温度太高可能导致不期望发生的氧化、裂解等副反应。
6、聚乳酸OCH2(CH3)2COn为什么作为外科缝合线,伤口愈合后不必拆除?答:因聚乳酸在体内易水解为乳酸, 由代谢循环排出体外。
7、用化学反应式说明离子交换树脂的制备过程。
答:H2C CH+H2C CHCHH2C体型共聚物小珠3-H+(阳离子交换树脂)2Cl23Cl-(阴离子交换树脂)8.何谓离子交换树脂?写出合成强酸型阳离子交换树脂有关化学反应方程式。
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高分子化学简答题
1. 根据预聚物性质与结构不同预聚物分为那几种?
答:根据预聚物性质与结构不同分为:无规预聚物和结构预聚物。
2.反应程度与转化率是否为同一概念?
答:反应程度与转化率根本不同。
转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数;反应程度:是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数。
3.要控制线形缩聚反应的分子量,可以采取什么措施?
答:⑴调整两种官能团的配比⑵加入单官能团化合物
4.什么叫交替共聚物?要制备交替共聚物,对单体的结构有何要求?
答:两种结构单元交替排列的共聚物。
两个单体双键的电子密度大小相差得越大越有利于交替共聚
5.聚酯化反应制备线形缩聚物,什么情况下是二级反应?什么情况下是三级反应?工业生产中属于几级反应?
答:外加酸是二级反应,自催化是三级反应,工业生产中属于二级反应。
6.自由基聚合与缩聚反应的特征比较
答:自由基聚合:
1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同,引发最慢。
2)存在活性种,聚合在单体和活性种之间进行。
3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。
4)少量阻聚剂可使聚合终止。
线形缩聚:
1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。
2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。
3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。
4)反应过程存在平衡。
无阻聚反应。
7.常用的逐步聚合方法有几种?各自的主要特点是什么?
答:熔融缩聚:
优点:生产工艺过程简单,生产成本较低。
可连续法生产直接纺丝。
聚合设备的生产能力高。
缺点:反应温度高,要求单体和缩聚物在反应温度下不
分解,单体配比要求严格;反应物料粘度高,小分子不易脱除。
局部过热可能产生副反应,对聚合设备密封性要求高。
溶液缩聚:
优点:溶剂存在下可降低反应温度,避免单体和产物分解,反应平稳易控制。
可与产生的小分子共沸或与之反应而脱除。
聚合物溶液可直接用作产品。
缺点:溶剂可能有毒,易燃,提高了成本。
增加了缩聚物分离、精制、溶剂回收等工序。
生产高分子量产品时须将溶剂蒸出后进行熔融缩聚。
界面缩聚:优点:反应聚条件缓和,反应是不可逆的。
对两种单体的配比要求不严格。
缺点:必须使用高活性单体,如酰氯。
需要大量溶剂,产品不易精制。
8.分析采用本体聚合方法进行自由基聚合时,聚合物在单体中的溶解性对自动加速效应的影响。
答:链自由基较舒展,活性端基包埋程度浅,易靠近而反应终止;自动加速现象出现较晚,即转化率C%较高时开始自动加速。
在单体是聚合物的劣溶剂时,链自由基的卷曲包埋程度大,双基终止困难,自动加速现象出现得早,而在不良溶剂中情况则介于良溶剂和劣溶剂之间,
9.连锁聚合与逐步聚合的三个主要区别是什么?
⑴增长方式:连锁聚合总是单体与活性种反应,逐步聚合是官能团之间的反应,官能团可以来自于单体、低聚体、多聚体、大分子
⑵单体转化率:连锁聚合的单体转化率随着反应的进行不断提高,逐步聚合的单体转化率在反应的一开始就接近100%
⑶聚合物的分子量:连锁聚合的分子量一般不随时间而变,逐步聚合的分子量随时间的增加而增加
10.什么是自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合?
答:自由基聚合:通过自由基引发进行链增长得到高聚物的聚合反应。
阴离子聚合:由阴离子引发并进行增长的聚合反应。
阳离子聚合:由阳离子引发并进行增长的聚合反应。
11. 乳液聚合的特点是什么?
答:⑴以水为介质价廉安全,乳液聚合中聚合物的相对分子质量可以很高,但体系的粘度可以很低,故有利于传热,搅拌和物料输送,便于连续操作。
⑵聚合物胶乳可以作为粘合剂、涂料或表面处理剂等直接利用。
⑶用于固体聚合物时需要加电解质破乳、水洗和干燥等工序,工艺过程较复杂,生产成本较悬浮聚合高。
⑷乳液聚合体系中基本上消除了自动加速成现象;乳液聚合的聚合速率可以很高,聚合物的相对分子质量也很高。
⑸产品中的乳化剂难以除净,影响聚合物的电性能。
12.什么叫自由基?自由基有几种类型?写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。
共价键均裂,使均裂的两部分各带一个未成对独电子(自由电子),这些带有未成对独电子的部分(原子、离子或基团)称为自由基。
自由基有三种:原子自由基、基团自由基和离子自由基。