2011年厦门大学830高分子化学与物理考研真题及详解【圣才出品】

2011年厦门大学830高分子化学与物理考研真题及详解

科目代码：830

科目名称：高分子化学与物理

招生专业：高分子化学与物理

一、简答题：（25分）

1．为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得到透明体？为什么等规PMMA是不透明的？透明的聚酯薄膜在室温二氧六环中浸泡数分钟就变为不透明，这是为什么？

2．竞聚率的定义？它有何物理意义？

3．什么是活性聚合物？阴离子聚合能够成为典型活性聚合的结构因素是什么？

4．在热机械曲线上，为什么PMMA的高弹区范围比PS的大？（已知PMMA的Tg=378K，Tf=433-473K；PS的Tg=373K，Tf=383-423K）

5．为什么腈纶用湿法纺丝，而涤纶用熔融纺丝？

二、试就聚乙烯回答下列问题（20分）

（1）晶体时的分子形态如何？非晶体时分子形态又如何？

（2）高压法和低压法所得到的产品在结构上和性能上主要差别是什么？

（3）两种支链型聚乙烯样品，主链和支链的链节比相同，而支链大小不同，在相同条件下结晶，其结晶度是否相同，可能情况如何？

（4）为什么聚乙烯的内聚能密度小于弹性体，反而作为塑料使用？

（5）结晶度为50％的聚合物，在常温下处于何种力学状态？

三、要合成分子链中有以下特征基团的聚合物，应选用哪类单体，并通过何种反应聚合而成？写出反应式（12分）

（1）-NH-CO-

（2）-HN-CO-O-

（3）-NH-CO-HN-

（4）

-OCH 2CH 2-

四、试从下列高聚物的链节结构，定性判断分子链的柔性或刚性，并分析原因。（15分）

五、请就“刚性因子”概念回答下列问题。（15分）

（1）下列聚合物的刚性因子（σ）分别为：聚二甲基硅氧烷1.4～1.6；聚异戊二烯

1.5～1.7；聚乙烯1.83；聚苯乙烯

2.2～2.4；硝化纤维索 4.2。

σ数据的差异说明了什么？请从结构上予以分析。（5分）

（2）在特种溶剂中，不同温度时测得下列高聚物的值如下表，试求它们的刚性因子σ。计算结果与聚异丁烯是橡胶、聚苯乙烯是塑料这个基本属性有没有矛盾？温度对分子链的刚硬性有什么影响？（10分）

六、加聚物的热降解有哪几种类型？与聚合物结构有什么关系？PMMA 、PE 和PS 的热降解产物是什么？用热降解回收有机玻璃边角料时，如混有PVC ，结果如何？用化学反应表明原因。（15分）

七、请根据溶度参数概念回答以下问题。（18分）

（1）根据摩尔引力常数，用Small 基团加和法，计算聚乙酸乙烯酯的溶度参数（该

聚合物密度为1.18g ／cm 3）。（8分）

（2）已知某聚合物的，溶剂1的δ1=7.4，溶剂2的δ2=11.9。上述溶剂如何以最适合的比例混合，能使该聚合物溶解。（10分）

八、一个线型聚合物的Tg 当相对分子质量=2300时为121℃，当=9000时为153℃。一个支化的同种聚合物的Tg 当相对分子质量

=5200时是115℃。求支化

聚合物分子上的平均支化点数。（15分）九、以电石、氯化钠、水为原料合成聚氯乙烯。某工厂日产聚氯乙烯塑料3.0t ，若每步反应原料的利用率都为95％，试计算该工厂的月最大合理进料量（每月按30天计算）。（15分）

2011年厦门大学830高分子化学与物理考研真题参考答案

一、简答题：（25分）

1．为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得到透明体？为什么等规PMMA是不透明的？透明的聚酯薄膜在室温二氧六环中浸泡数分钟就变为不透明，这是为什么？

答：（1）聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速度很慢，快速冷却时来不及结晶，所以透明。

（2）等规PMMA结晶能力大，结晶快，所以是不透明的。

（3）是因为溶剂诱导结晶。有机溶剂渗入聚合物分子链之间降低了高分子链间相互作用力，使链段更易运动，从而Tg降低至室温以下而结晶。

2．竞聚率的定义？它有何物理意义？

答：竞聚率是单体均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数的比值

（r1=k11/k12，r2=k22/k21）。它表征两单体的相对活性，可根据r值，判断两单体能否共聚和共聚类型。

3．什么是活性聚合物？阴离子聚合能够成为典型活性聚合的结构因素是什么？

答：活性聚合物是指单体聚合完成以后，形成的仍然具有反应活性的聚合物，再加入单体，仍可继续聚合，聚合度不断增加，显示出无终止的特征。

阴离子聚合的活性中心碳阴离子具有未成键的电子对，比较稳定，寿命长，为活性聚合创造了条件。

4．在热机械曲线上，为什么PMMA的高弹区范围比PS的大？（已知PMMA的Tg=378K，Tf=433-473K；PS的Tg=373K，Tf=383-423K）

答：PMMA和PS的Tg差不多，都是100℃左右，这是因为PMMA的侧基极性较PS大，应使Tg增加，但PMMA侧基柔性比PS大，侧基比PS小，所以应使Tg减少，这两个因素互相抵消，故Tg差不多。对于Tf来说，要使高聚物发生流动，分子与分子间的相对位置要发生显著变化。因此分子间作用力的因素很重要。PMMA的极性大，分子间作用力大，Tf就高，而PS分子间作用力小，Tf就低。所以就有热机械曲线上，PMMA的高弹区范围比PS大。

5．为什么腈纶用湿法纺丝，而涤纶用熔融纺丝？

答：由于聚丙烯腈的熔点很高（Tm=318℃），分解温度（Td=220℃）低于熔点，所以不能用熔融纺丝，而只能在适当的溶剂（如DMF）中形成溶液后用湿法纺丝；聚对苯二甲酸乙二酯的熔点为260-270℃，低于分解温度（Td=350℃），可用熔融纺丝。

二、试就聚乙烯回答下列问题（20分）

（1）晶体时的分子形态如何？非晶体时分子形态又如何？

答：晶体时的分子形态是平面锯齿形，非晶体时的分子形态是无规线团。

（2）高压法和低压法所得到的产品在结构上和性能上主要差别是什么？

答：高压法生产的聚乙烯是支链型结构，低压法生产的聚乙烯是线性结构。线性结构是可溶可熔的，有利于加工成型，支链型聚乙烯，它的密度比较低不易结晶，支链的存在