高分子化学试卷答案

高分子化学试卷答案
高分子化学试卷答案篇一：2011高分子化学期末考试题及答案 2011高分子化学期末考试题及答案
一．名词解释
①凝胶点——出现凝胶时的反应程度称为凝胶点。

用pc表示。

凝胶化现象——当反应进行到一定程度时，体系由线形转化为支链而交联，使粘
度将急剧增大，形成具有弹性的凝胶状态的现象，即为凝胶化②引发剂引发效率——用于引发聚合的引发剂占所消耗的引发剂总量的分率成为引
发剂效率，用 f 表示。

③链转移反应——在自由基聚合体系中，若存在容易被夺去原子（如氢、氯等）
的物质时，容易发生链转移反应。

平均聚合度——链增长速率与形成大分子的所有链终止速率（包括链转移）之比。

④逐步加成聚合反应——某些单分子官能团可按逐步反应的机理相互加成而获的聚
合物，但又不析出小分子副产物的反应
⑤聚合度变大的反应——聚合度变大的反应包括：交联、接枝、嵌段、扩链
线型高分子链之间进行化学反应，成为网状高分子，这就是交联反应
二．选择
1.自由基聚合的四种方式①本体聚合（转化率不高，经济）②溶液聚合（不经济，
效率低）③悬浮聚合（成本低，效率较高）④乳液聚合（环保，成本高，效率高）
2.提高防蛀防腐加（丙稀氰酸甲酯）
3.自由基聚合，往往有杂质或加高分子化合物，为了（调控分子量）
4（多项）.丙烯酸单体用过硫酸钾作做引发剂，在水分子聚合10000的分子，可
采取（A,B）措施
A采用加水溶性高分子，B增加水的用量，降低密度C.提高聚合物温度D.增加引发
剂
5.改善聚乙烯凝聚性能加（丙烯晴增塑剂）
6.聚合度不变的化学反应指（醋酸乙烯醇）的水解
7.纤维素硝化和环氧树脂固化（降解可以使聚合度降低）
8.阳离子聚合的特点可以用以下哪种方式来描述（B）
A慢引发，快增长，速终止B快引发，快增长，易转移，难终止 C 快引发，慢增长，无转移，无终止D慢引发，快增长，易转
移，难终止
9.只能采用阳离子聚合的单体是（C）
A 氯乙烯
B MMA
C 异丁烯
D 丙烯腈。

10.能引发异丁烯聚合的催化剂是（D ）：
A AIBN
B n-C4H9LiC金属KD AlCl3/H2O
三．简答题
1.根据高聚物的性质的性质，预聚物分为哪几类？
答：形成交联型产物之前的聚合物称为预聚物，可以分为无规预聚物和结构预聚物
无规预聚物：分子链端得未反应官能团完全无规的预聚物。

是一般交联反应难以控制的预聚物。

结构预聚物：具有特定的活性端基或侧基的预聚物结构预聚物
2.在逐步聚合反应中，反应率常数，反应程度与转化率之间的关系？
答：缩聚反应无特定的活性种，反应速率和活化能基本相等。

缩聚早期，单体很快消失，转化成低聚物，以后则是低聚物之间的缩聚，使分子量逐渐增加。

缩聚早期，转化率很高，以后基本保持不变。

用反应程度，表示更确切。

反应程度表示，反应了的基团与起初基团数值比，聚合度随着反应的增加而增加。

3.自由基聚合转化率——时间曲线的特点？
（1）反应可明显的分为链引发、连增长、链终止等基元反应。

（2）反应速度快，单体一经引发，即迅速进行聚合反应，瞬间形成大分子。

（3）体系中始终没有从低分子量到高分子量的中间产物，反应无法停留在中间阶
段，也无法分离出稳定的中间产物。

（4）反应是不可逆的反应。

（5）产物分子量大，但分布较窄，即分子量差别不大。

四．问答题
1.聚氯乙烯，苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯自动加速现象有什么不同？氯乙烯聚合时，选用半衰期约为2h的引发剂，可望接近匀速解释其原因。

答：聚合物黏度随着转化率而升高是产生自动加速的根本原因，氯乙烯，苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯聚合时，都存在自动加速现象，但三者出现自动加速效应的程度不同。

氯乙烯的聚合为沉淀聚合，在聚合一开始就出现自动加速现象。

苯乙烯是聚苯乙烯的良溶剂，在转化率达到30%才开始自动加速现象。

而MMA是PMMA的不良溶剂，在转化率达到10%——15%时出现自动加速现象。

自动加速效应的程度为：氯乙烯MMA苯乙烯。

自由基聚合有两种部分组成（1）正常速率（2）因凝胶效应而自动加速部分互补，达到匀速。

氯乙烯是悬浮聚合中选用半衰期为2h的引发剂可达到此效果，是反匀应速进行。

2.推导二元共聚物组成微分方程时，有哪些基本假定？列举一个
微分方程。

答：①等活性假设②无前末端效应③无解聚反应④共聚物聚合度很大，链引发和链终止对共聚物组成的影响可以忽略。

⑤稳态假设，自由基的总浓度和两种自由基的浓度都不变。

其中：F1是共聚物中单体1的摩尔分率, f1是原料中单体1的摩尔分率
微分方程只适合于低转化率（5～10%）
3.说明离子交换树脂在净化水中的应用
答: 离子交换膜是对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜,阳离子膜通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子如钠型磺酸型:固定基团是磺酸根解离离子是钠离子，阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,他的高分子母体是不溶解的,而连接在母体上的磺酸集团带有负电荷和可解离离子相互吸引着,他们具有亲水性由于阳膜带负电荷,虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中,但在膜外我们通电通过电场作用,
带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜,而阴离子因为同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性
4. 与自由基聚合相比较,试说明离子聚合反应在引发剂种类、单体结构和溶剂的性质三方面的特征。

离子型聚合与自由基聚合都属连锁聚合的范畴,但两者有很大差别。

⑴引发剂种类
自由基聚合的引发剂是易产生自由基的物质如过氧化物,偶氮化合物。

而离子聚合的引发剂是“酸”或“碱”等,易产生离子的物质。

⑵单体结构
自由基聚合的单体是含有弱的吸电子取代基和共轭取代基的烯类单体.阴离子聚合的单体是含有强的吸电子取代基和共轭取代基的烯类单体.阳离子聚合的单体是含有强的推电子取代基和共轭取代基的烯类单体。

⑶溶剂的性质
在自由基聚合中，溶剂的引入降低了单体浓度，从而降低了聚合速率；由于链自由基向溶剂的转移反应，降低了聚合物的相对分子质量.在离子聚合中,溶剂的引入不仅降低了单体的浓度,还严重影响着增长活性中心的形态和结构,从而影响聚合速率和聚合物的相对分子质量及其分布,同时还影响着聚合物的立构规整性。

五．计算题
1.145（1mol）克氨基庚酸合成尼龙-7，加入0.01mol的乙酸作为端基封锁基，求尼龙-7最大聚合度？
解：基团数比r=Na/(Na+Nc)=1/（1+0.01）=0.9901
当反应程度p=1时，有最大聚合度：
Xn=Dp=(1+r)/(1+r-2rp)=1/（1-rp）=101
2. 以过氧化特丁基作引发剂，60℃时苯乙烯在苯中进行溶液聚合，苯乙烯浓度为1.0 mol?L-1，过氧化物浓度为0.01mol?L-1，初
期引发速率和聚合速率分别为4.0?10-11和1.5?10-7 mol?(L?s) -1。

苯乙烯-苯为理想体系，计算(fkd)、初期聚合度、初期动力学链长和聚合度，求由过氧化物分解所产生的自由基平均要转移几次，分子量分布宽度如何？
计算时采用下列数据：
CM=8.0?10-5，CI=3.2?10-4，CS=2.3?10-6，60℃下苯乙烯密度为0.887 g?ml-1，苯的密度0.839 g?ml-1。

解：[M]=1.0mol/L[I]=0.01mol/L
Ri?4.0*10?11mol/(L.s)
Ri?2fkd[I]
?11Ri4.0*10?9fkd2*10 2[I]2*0.01?7Rp?1.5*10410mol/(L.s) (1?)*839887[S]??9.50mol/L 78Rp3750 Ri
1.高分子，又称（聚合物），一个大分子往往由许多简单的（结构单元）通过（共价
键）重复键接而成。

2.（玻璃化温度）和（熔点）是评价聚合物耐热性的重要指标。

3.（缩聚反应）是缩合聚合反应的简称，是指带有官能团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程，在机理上属于（逐步聚合），参加反应的有机化合物含有（两个）以上官能团。

4. 缩聚反应按缩聚产物的分子结构分类分为（线型）缩聚反
应和（体型）缩聚反应。

一、名词解释（1分×20=20分）
1.阻聚剂：具有阻聚作用的物质称为~ 23
2.笼闭效应：聚合体系中引发剂浓度很低，引发剂分子处于在单体或溶剂的包围中，就
像关在“笼子”里一样，笼子内的引发剂分解成的初级自由基必须扩散并冲出“笼子”后，才能引发单体聚合。

3. 引发剂效率：引发聚合的部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分率。

28
4.自动加速效应（autoacceleration effect）:p40
又称凝胶化效应。

在自由基聚合反应中，由于聚合体系黏度增大而使活性链自由基之间碰撞机会减少，难于发生双基终止，导致自由基浓度增加，此时单体仍然能够与活性链发生链增长反应，从而使聚合速率自动加快的现象。

5.半衰期：引发剂分解至起始浓度一半时所需要的时间。

27
高分子化学试卷答案篇二：高分子化学试题及答案
作业04—1101020626—孙小惠—20141106
思考题
第一题
无规、交替、嵌段、接枝共聚物的结构有何差异？举例说明这些共聚物名称中单体前后位置的规定。

答：按微结构分类，共聚物可分为无规、交替、嵌段、接枝共
聚物四种类型。

结构差异：①无规共聚物: 链中结构单元M1与M2按概率无规排列，M1、M2连续的单元数不多，例如氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物②交替共聚物：共聚物中的M1、M2两单元严格交替相间，例如苯乙烯—马来酸酐共聚物③嵌段共聚物：由较长的M1链段和另一较长的M2链段构成的大分子，每一链段可长达几百至几千结构单元，这一类称作AB型嵌段共聚物，也有ABA型，例如苯乙烯—丁二烯—苯乙烯④接枝共聚物：主链由M1单元组成，支链则由另一种M2单元组成，例如抗冲苯乙烯即聚丁二烯接枝苯乙烯（前面的单体构成主链，后面的单体构成支链）。

第三题
说明竞聚率r1、r2的定义，指明理想共聚，交替共聚，恒比共聚时竞聚率数值的特征。

答：均聚和共聚的链增长速率常数之比定义为竞聚率。

它表征两种单体的相对活性，反映了单体自身增长（均聚）和交叉增长（共聚）的快慢。

r1=k11/k12 r2=k22/k21
当r1r2=1时，可进行理想共聚
当r11且r21时，可进行有恒比点的共聚
当r1=0，r2=0时，进行交替共聚
第四题
考虑r1=r2=1、r1=r2=0、r10且r2=0、r1r2=1等情况，说明F1=f （f1）的函数关系和图像特征。

答：（1）r1=r2=1，F1=f1，理想恒比共聚，共聚物组成为一对角
线
(2) r1=r2=0，F1=0.5，交替共聚图上为一条F1=0.5的水平线（3）r10且r2=0，F1=1/2，交替聚合
（4）r1r2=1，理想共聚
计算题
第一题
氯乙烯—醋酸乙烯酯，甲基丙烯酸甲酯—苯乙烯两对单体共聚，若两体系中醋酸乙烯酯和苯乙烯均为15%（质量分数），根据文献报道的竞聚率，试求共聚物的起始组成。

解：对于氯乙烯—醋酸乙烯酯
r1=1.68 r2=0.23M1=62.5 M2=86
f1=1-f2=[M1]/([M1]+[M2])=n1/(n1+n2)=m1M2/(m1M2+m2M1)
w2=m2/(m1+m2)=15%
所以m2=3/17m1
所以f1=m1M2/(m1M2+m2M1)=0.886
2r1f1+f1f2F1=111222
所以F1=0.93
所以起始组成F1=0.93 F=0.07
对于甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯
M1=100 M2=104 r1=0.46 r2=0.52
同上f1=m1M2/(m1M2+m2M1)
W2=m2/(m1+m2)=15%
所以m2=3/17m1
f1=0.855
2r1f1+f1f2F1=r1f1+2f1f2+r2f2F1=0.733
所以起始组成为F1=0.733 F2=0.227
第二题
甲基丙烯酸甲酯（M1）的浓度为5mol/L，5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度为1mol/L，竞聚率人r1=0.40，r2=0.69。

a. 计算聚合共聚物起始组成（以摩尔分数计）；
b. 求共聚物组成与单体组成相同时两单体的摩尔配比。

解：甲基丙烯酸甲酯（M1）浓度为5mol/L，5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度为1mol/L 所以f10=5/6 f20=1/6
F1=r1f21+f1f2=0.725 r1f1+2f1f2+r2f2即起始共聚物中，甲基丙烯酸甲酯的摩尔含量为72.5% 因为r11，r21，此共聚体系为有恒比共聚点的非理想共聚，在恒比共聚点上配料时，所得的共聚物组成与单体组成相同，有
F1=f1=
所以两单体摩尔配比为
M1 0f10.3417===202
孙小惠—2014年11月6日1?r2=0.34 12
高分子化学试卷答案篇三：《高分子化学》复习题和答案
《高分子化学》复习题答案
一.名词解释
1. 热塑性高聚物
在熔融状态下塑化, 冷却后定型, 再加热又形成一个新的形状, 如此反复若干次, 从结构上看, 没有大分子链的严重断裂,其性质也不会发生显著变化, 这样的高聚物成为热塑性高聚物.
2. 聚合度
聚合物中重复结构单元重复次数称为聚合度.
3. 单体
带有某种官能团、并具有聚合能力的低分子化合物, 或能形成高分子化合物中结构单元的原低分子化合物称为该聚合物的单体.
4. 重复结构单元
重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。

5. 阻聚剂和缓聚剂
有些物质能与初级自由基及增长自由基反应,生成非自由基或活性过低而不能增长的自由基,使聚合反应受到抑制。

. 根据抑制程度可将这些物质分为: 阻聚剂: 能终止所有自由基并使聚合反应完全停止到这些物质耗尽为止。

缓聚剂: 只能终止一部分自由基而使聚合速率降低。

这两类物质的作用,只有程度不同而非本质区别。

6. 高分子化合物
也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。

高分子化合物或称聚合物，是由许多
单个高分子（聚合物分子）组成的物质.
7. 结构单元
构成高分子链并决定高分子结构以一定方式链接起来的原子组合称为结构单元。

8. 单体单元
聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元.
9. 通用塑料
通用塑料指产量大, 成本低和应用广泛的一类塑料.
10. 工程塑料
广义地说, 工程塑料是作为工程材料或结构材料的塑料; 狭义地说, 一般是指具有某些金属性能, 能承受一定外力作用, 并有良好的机械性能和尺寸稳定性, 以及在较高或较低温度下仍能保持其优良性能的塑料.
11. 均聚物
由一中单体进行的缩聚反应称为均缩聚
12. 混聚物
由两种带不同官能团的单体进行的缩聚反应称为混缩聚.
13. 共聚物
由两种或两种以上单体进行的, 并能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚
14. 平衡缩聚和非平衡缩聚
平衡缩聚通常指平衡常数小于103的缩聚反应.非平衡缩聚通常则指平衡常数大于103 从缩聚反应或基本不可逆的缩聚反应.
15. 反应程度和转化率
反应程度指反应了的官能团数与起始官能团数之比.转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比.
16．聚合物的多分散性
聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成这些同系物
高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性.
17．本体聚合
是单体本身在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或直接由光热等作用下(无引发剂)引发的聚合反应18．溶液聚合溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应。

19．悬浮聚合悬浮聚合是通过强力搅拌并在分散剂的作用下，把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中由油溶性引发剂引发而进行的聚合反应。

20．乳液聚合乳液聚合是在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成乳状液，由水溶性引发剂引发而进行的聚合反应。

21．碳链聚合物聚合物主链完全由碳原子构成的聚合物。

22．杂链聚合物主链除碳外还含有氧、氮、硫等杂原子的聚
合物。

23．元素有机聚合物主链不含碳，而侧基由有机基团组成的聚合物。

24．无机高分子主链和侧基均无碳原子的高分子。

25．主链，侧链，侧基，端基
主链：贯穿于整个高分子的链称为主链。

侧链：主链两侧的链称为侧链。

侧基：主链两侧的基团称为侧基。

端基：主链两端的基团称为端基。

26．加聚反应，缩聚反应，连锁聚合，逐步聚合加聚反应：单体通过相互加成而形成聚合物的反应。

缩聚反应：带有多个可相互反应的官能团的单体通过有机化学中各种缩合反应消去某些小分子而形成聚合物的反应。

连锁聚合：在链引发形成的活性中心的作用下，通过链增长、链终止、链转移等基元反应在极短时间内形成高分子的反应。

逐步聚合：通过单体上所带的能相互反应的官能团逐步反应形成二聚体、三聚体、四聚体等，直到最终在数小时内形成聚合物的反应。

27．加聚物，缩聚物，低聚物，
加聚物：通过加成聚合获得的聚合物，其重复单元与单体分子式结构相同、仅电子结构不同，同时聚合物相对分子质量是单体相对分子质量的整数倍。

缩聚物：通过缩聚反应得到的聚合物。

低聚物：相对分子质量在102-104的分子。

28．高分子效应：聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响，称为高分子效应，这种效应是由高分子链节之间的不可忽略的相
互作用引起的。

29．聚合物的老化：是指聚合物在加工、贮存及使用过程中，其物理化学性能及力学性能发生不可逆坏变的现象。

30．解聚反应：在这类降解反应中，高分子链的断裂总是发生在末端单体单元，导致单体单元逐个脱落生成单体，是聚合反应的逆反应。

二. 写出下列单体形成聚合物的反应式.
1．指出形成聚合物的重复单元、结构单元、单体单元和单体, 并说明属于何
类聚合反应.
(1) CH2(1)nCH2
CHCOOHCHCOOH单体
自由基聚合
H2CH
n
CH2 CH
COOH重复单元结构单元单体单元
O
n
COOH聚丙烯酸
(2) HO(CH2)5COOH
(2)nHO(CH2)5COO缩聚反应单体
O
O(CH2)5C聚己内酯
O(CH2)5C重复单元
结构单元单体单元
(3) H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)8COOH(3)nH2N(CH2)10NH2 + nHOOC(CH2)8COOH
O
O
+ (2n-1)H2O
缩聚反应
HNH(CH2)10NHC(CH2)8CnOH
聚癸二酰癸二胺
单体:
H2N(CH2)10NH2 和HOOC(CH2)8COOH
O
O
重复单元:
NH(CH2)10NHC(CH2)8C
O
O
结构单元:
HN(CH2)10NH
和
2. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称(1) CH2=CHF
(2) CH2=CH(CH3)2 CH3 |(3) CH2=C |
COO CH3
(4) HO-( CH2)5-COOH(5) CH2CH2CH2O|__________|
答：
(1)
nCH
CHF
CH
2
CHF
氟乙烯
(2)
CH
nCH
2
3
聚氟乙烯
CH
CH
2
3
CCH
3
CCH
3
异丁烯聚异丁烯 (3)
CH
nCH
2
3
CH
CH
3
2
3
C
COOCH
C
COOCH
3
甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯
(4)
nHO
H
(CH
2)5
(CH
2) 5
COOH
CO
OH
w-羟基己酸聚w-羟基己酸
(5)
n
2CH2CH2OCH
2CH2CH2
n
环氧丙烷聚环氧丙烷
3. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式，并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应，链式聚合还是逐步聚合？(1) -[- CH2- CH-]n- |
COO CH3(2
) -[- CH2- CH-]n- |
OCOCH3
(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n- |CH3
(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n- (5) -[-NH(CH2)5CO-]n-。