高分子,题库加答案版

现代高分子化学复习试题

1、连锁聚合与逐步聚合的不同特点进行比较。

连锁聚合：1.由链引发、增长、终止等基原反应组成，其速率常数和活化能各不相同，引发最慢，是控制步骤。2.单体加到少量引发剂上，使链迅速增长，单体-单体、单体-聚合物、聚合物-聚合物之间均不能反应。3.只有链增长才使聚合度增加，从一聚体增长到高聚物时间极短，中途不能停止，聚合一开始就有高聚物产生。4.在聚合过程中，单体逐渐减少，转化率相应增加。5.延长聚合时间，转化率提高，分子量变化较小。6.反应混合物由单体、聚合物和微量引发剂组成。7.微量苯醌类阻聚剂可消灭活性种，使聚合停止。

逐步聚合：1. 不能区分链引发、增长、终止等基原反应，各步反应速率常数和活化能都基本相同。 2. 单体、低聚体、高聚物任何物种之间均能缩聚，使链增长，无所谓的活性中心。 3. 任何物种之间都能发生反应，使分子量逐步增加，反应可以停留在中等聚合度阶段，只在聚合后期，才能获得高分子聚合物。 4. 聚合初期，单体缩聚成的低聚物，以后再逐步聚合成高聚物，转化率变化微小，反应程度增加。 5. 延长缩聚时间，分子量提高，但转化率变化微小。 6. 任何阶段，反应混合物都有聚合度不等的同系物组成。 7. 平衡限制和非等当量可使缩聚暂停，这些因素一旦除去，可继续进行缩聚反应。

2、谈谈你对活性阴离子聚合的理解（概念、原理及应用等）。

概念：阴离子聚合是以带负电荷的离子或离子对为活性中心的一类连锁聚合反应。多数情况下α-烯烃进行阴离子聚合的活性中心是负碳离子或离子对；一些羰基化合物、杂环化合物等也能够进行阴离子聚合，其活性中心是氧负离子或离子对。

(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、四氢呋喃等（既可以进行阴离子聚合，也可以进行阳离子聚合）。以第一、二种是最重要和最常见的。

原理：具有吸电子取代基的烯类单体原则上可以进行阴离子聚合，能否聚合取决于两种因素: 是否具有π－π共轭体系带有吸电子基团并具有π－π共轭体系的单体能够进行阴离子聚合。吸电子基团并不具有π－π共轭体系，则不能进行阴离子聚合，如VC，因p－π共轭效应和诱导效应相反，削弱了双键电子云密度下降的程度，不利于阴离子进攻。与吸电子能力有关+e 值越大，吸电子能力越强，易进行阴离子聚合。

应用：1、窄分子量分布聚合物的合成2、端基官能化聚合物的合成3、嵌段、星状和梳状聚合物的合成。反应挤出技术，制备超高分子量聚苯乙烯和苯乙烯/双烯烃嵌段共聚物。华东理工大学反应挤出研究室采用阴离子反应挤出聚合法成功合成了超高分子量聚苯乙烯，并实现工业化。所得产物数均分子量超过七十万，具有优异的力学性能。也制备了苯乙烯/双烯烃嵌段共聚物。

3、等离子体对聚合和聚合物化学反应有何作用，传统聚合反应与等离子体态聚合有何区别？

4、与引发剂引发聚合相比，光引发聚合有何优缺点？举例说明直接光引发、光引发剂引发

和光敏剂间接引发的聚合原理。

5、可控/“活性”自由基聚合的基本原则是什么？简述氮氧稳定自由基法、引发转移终止剂

法、原子转移自由基聚合法、可逆加成-断裂转移（RAFT）法可控自由基聚合的基本原理。

6、简要介绍ATRP体系组成，原理，适用体系，优点、缺点、存在的问题、应用，你认为

工业化的最大障碍，最新研究进展，我国研究者做过哪些工作。

ATRP体系组成

A TRP体系：单体、引发剂、金属活化剂以及配体。

单体：除了苯乙烯以外，丙烯酸酯类、丙烯腈、丙烯酰胺等。

引发剂：活泼卤代烷，如α-卤代乙苯、α-卤代丙酸乙酯等。

金属活化剂: 通过其可逆氧化还原反应，实现特定基团在活性种与休眠种之间的可逆转移。因此作为金属活化剂必须有可变的价态，一般为低价态过渡金属盐如CuCl 和CuBr、RuCl2等。

配体的作用：(a) 增加过渡金属盐活化剂在有机相中的溶解性，(b) 与过渡金属配位后对其氧化还原电位产生影响，从而可用来调节活化剂的活性。

基本原理

最先报导的原子转移自由基聚合（Atom Transfer Radical Polymerization，ATRP）体系，是以有机卤化物R-X（如a-氯代乙苯）为引发剂，氯化亚铜/ 联二吡啶（bpy）为活化剂，在110℃下实现苯乙烯活性/可控自由基聚合。

7、四种主要聚合方法的概念、体系主要组成和优缺点比较（场所、机理、产物、工艺等）。

本体溶液悬浮乳液

主要成分

单体

引发剂

单体

引发剂

溶剂

单体

水

油溶性引发剂

分散剂

单体

水

水溶性引发剂

水溶性乳化剂

聚合场所本体内溶液内液滴内胶束和乳胶粒内

聚合机理提高速率的因素

将使分子量降低

向溶剂链转

移，分子量和

速率均降低

同本体聚合

能同时提高速率和

分子量

生产特征不易散热，连续

聚合时要保证传

热混合；间歇法

生产板材或型材

的设备简单

散热容易，可

连续化，不宜

制成干燥粉状

或粒状树脂

散热容易，间

歇生产，需有

分离、洗涤、

干燥等工序

散热容易，可连续

化，制成粉状树脂

时，需经凝聚、洗

涤、干燥

产物特征聚合物纯净，宜

生产透明浅色制

品，分子量分布

较宽

一般聚合物溶

液直接使用

比较纯净，可

能留有少量分

散剂

留有部分乳化剂和

其他助剂

本体聚合：单体本身在不加溶剂以及其它介质的条件下，由引发剂、光、热、辐射作用下引发的聚合反应。

优点：无杂质，产品纯度高，聚合设备简单。宜制造板材、型材、透明制品等。

缺点：体系粘度大，聚合热不易扩散，反应难以控制，易局部过热，分子量分布宽，影响机械性能。自动加速作用大，严重时可导致爆聚

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。

优点：

（1）聚合热易扩散，聚合反应温度易控制；

（2）体系粘度低，自动加速作用不明显；反应物料易输送；

（3）体系中聚合物浓度低，向高分子的链转移生成支化或交联产物较少，因而产物分子量