高分子化学第五章答案
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第五章聚合方法思考题5.1聚合方法(过程)中有许多名称，如本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合，均相聚合和非均相聚合，沉淀聚合和淤浆聚合，试说明它们相互问的区别和关系。
答聚合方法有不同的分类方法，如下表：序号分类方法聚合物1 2 3按聚合体系中反应物的状态按聚合体系的溶解性按聚合的单体形态本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合乳液聚合均相聚合、非均相聚合、沉淀聚合气相聚合、固相聚合按聚合体系中反应物的相态考虑，本体聚合是单体加有(或不加)少量引发剂的聚合。
溶液聚合是单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。
悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合，体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。
按聚合体系的溶解性进行分类，聚合反应可以分成均相聚合和非均相聚合。
当单体、溶剂、聚合物之间具有很好的相溶性时，聚合为均相聚合；当单体、溶剂、聚合物之间相溶性不好而产生相分离的聚合，则为非均相聚合。
聚合初始，本体聚合和溶液聚合多属于均相体系，悬浮聚合和乳液聚合属于非均相聚合；如单体和聚合物完全互溶，则该本体聚合为均相聚合；当单体对聚合物的溶解性不好，聚合物从单体中析出，此时的本体聚合则成为非均相的沉淀聚合；溶液聚合中，聚合物不溶于溶剂从而沉析出来，就成为沉淀聚合，有时称作淤浆聚合。
思考题5.2本体法制备有机玻璃板和通用级聚苯乙烯，比较过程特征，说明如何解决传热问题、保证产品品质。
答间歇本体聚合是制备有机玻璃板的主要方法。
为解决聚合过程中的散热困难、避免体积收缩和气泡产生，保证产品品质，将聚合分成预聚合、聚合和高温后处理三个阶段来控制。
①预聚合。
在90-95℃下进行，预聚至10％～20％转化率，自动加速效应刚开始较弱，反应容易控制，但体积已经部分收缩，体系有一定的黏度，便于灌模。
②聚合。
将预聚物灌入无机玻璃平板模，在(40-50℃)下聚合至转化率90％。
低温(40～50℃)聚合的目的在于避免或减弱自动加速效应和气泡的产生(MMA的沸点为100℃)，在无机玻璃平板模中聚合的目的在于增加散热面。
高分子化学智慧树知到答案章节测试2023年青岛理工大学
第一章测试1.高分子的基本特点为( )A:离子键结合B:重复单元C:共价键结合D:分子量: 10～10答案:BCD2.高分子中结构单元与重复单元总是相同。
（）A:对B:错答案:B3.聚合反应按照合机理分类可分为( )A:加聚反应B:缩聚反应C:逐步聚合反应D:连锁聚合反应答案:CD4.分子量分布指数为重均分子量与数均分子量的比值。
（）A:错B:对答案:B5.体型聚合物一般可溶可融。
（）A:错B:对答案:A第二章测试1.酯化反应就是缩聚反应。
（）A:错B:对答案:A2.线形缩聚反应其单体的官能度体系可以为( )A:2-4官能度体系B:1-2官能度体系C:2-2官能度体系D:2官能度体系答案:CD3.线形缩聚反应两个显著的特征为逐步与平衡。
（）A:对B:错答案:A4.缩聚物的聚合度均随反应程度的增大而( )A:增大B:不确定C:减小D:不变答案:A5.体形缩聚中的首要控制指标为凝胶点。
（）A:错B:对答案:B第三章测试1.自由基聚合反应的特点为( )A:快增长B:速终止C:快引发D:慢引发答案:ABD2.自由基聚合引发剂一般带有强键，难分解。
（）A:对B:错答案:B3.过硫酸钾引发剂属于( )A:油溶性引发剂B:阴离子引发剂C:氧化分解型引发剂D:水溶性引发剂答案:D4.自由基聚合链终止反应方式有( )A:双边终止B:单边终止C:偶合终止D:歧化终止答案:CD5.活性聚合中聚合物分子量随转化率线性增加。
（）A:错B:对答案:B第四章测试1.按照两种结构单元在大分子链中的排列方式不同，二元共聚物分为( )A:无规共聚B:嵌段共聚C:交替共聚D:接枝共聚答案:ABCD2.丁苯橡胶属于( )共聚物A:嵌段共聚B:无规共聚C:接枝共聚D:交替共聚答案:B3.通过共聚合，改变聚合物结构，可以改进聚合物诸多性能，如机械性能、热性能、染色性能、表面性能等。
（）A:错B:对答案:B4.一对单体共聚时，r1=0.1, r2=10，其共聚行为是( )A:理想共聚B:交替共聚C:恒比点共聚D:非理想共聚答案:A5.苯乙烯–马来酸酐体系在60℃时的共聚反应（r1=0.01,r2=0）属于一般交替共聚。
第五章配位聚合解析
第五章 配位聚合 习题参考答案1．举例说明聚合物的异构现象，如何评价聚合物的立构规整性？解答：（1）聚合物的异构现象：① 结构异构聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯与聚丙烯酸乙酯：CH 3|-[-CH 2-C-]n - -[-CH 2-CH-]n -| |CO 2CH 3 CO 2C 2H 5聚甲基丙烯酸甲酯 聚丙烯酸乙酯② 几何异构聚合物，汉分子链中由于双键或环形结构上取代基在空间排列方式不同造成的立体异构称为几何异构，也称顺-反异构。
如丁二烯聚合所形成的1,4-聚丁二烯，其结构单元有顺式结构和反式结构两种：～～～CH 2 CH 2～～～ ～～～CH 2 HC = C C = CH H H CH 2～～～ 顺式结构（顺-1,4聚丁二烯） 反式结构（反-1,4聚丁二烯）③ 光学异构聚合物，如聚环氧丙烷有一个真正的手性碳原子：H|～～～O-C *-CH 2～～～|CH 3④ 构象异构聚合物，当大分子链中原子或原子团绕单键自由旋转所占据的特殊空间位置或单键连接的分子链单元的相对位置的改变称构象异构。
构象异构可以通过单键的旋转而互相转换。
（2）当大分子链上大部分结构单元（大于75%）是同一种立体构型时，称该大分子为有规立构聚合物，或立构规整聚合物、定向聚合物。
反之，称为无规立构聚合物。
2．写出下列单体聚合后可能出现的立构规整聚合物的结构式及名称：（1）CH 2=CH-CH 3（2）CH 2-CH-CH 3O（3）CH 2=CH-CH=CH 2CH 3|（4）CH 2 =C-CH=CH 2 解答：（1） 聚丙烯全同聚丙烯（R 为甲基） 间同聚丙烯（R 为甲基）全规聚环氧丙烷 间规聚环氧丙烷 （3） 丁二烯～～～CH 2CH 2～～～ ～～～CH 2 HC = C C = CHH 2～～～ 顺式结构（顺-1,4聚丁二烯）反式结构（反-1,4聚丁二烯）R 为乙烯基）间同1,2-聚丁二烯（R 为乙烯基）（4） 异戊二烯～～～CH 2 CH 2～～～～～～CH 2 H C = CC = C CH 3CH 3 2～～～ 顺式结构（顺-1,4聚异戊二烯）反式结构（反-1,4聚异戊二烯） 全同3,4-聚异戊二烯（R 为-C(CH 3)=CH 2）间同3,4-32）全同1,2-聚异戊二烯（R 乙烯基）间同3,4-聚异戊二烯（R 为乙烯基）3．什么是配位聚合？主要有几类催化剂（或引发剂），各有什么特点？解答：（1）配位聚合：是指单体分子的碳-碳双键先在显正电性的低价态过渡金属的空位上配位，形成某种形式的络合物（常称σ-π络合物），经过四元环过渡态，随后单体分子插入过渡金属-碳键中进行增长的聚合过程。
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第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。
答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。
在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。
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2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。
聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以DP 表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以X表示。
n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。
答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。
聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。
从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又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，不再标明“高”字。
齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。
低聚物的含义更广泛一些。
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。
选择其常用分子量，计算聚合度。
4. 举例说明和区别：缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合。
高中化学选择性必修三 第5章第2节 通用高分子材料练习下学期(解析版)
第五章合成高分子第二节高分子材料第1课时通用高分子材料一、单选题1.下列说法正确的是A. 油脂和维生素均属于天然有机高分子化合物B. 塑料、合成橡胶、合成纤维并称三大有机合成材料C. 糖类的组成均可表示为，且均有甜味D. 葡萄糖溶液能产生丁达尔效应【答案】B【解析】A.油脂不属于高分子化合物，错误；B.塑料、合成橡胶、合成纤维并称三大有机合成材料，正确；C.部分糖的组成不能用表示，淀粉和纤维素没有甜味，错误；D.葡萄糖溶液不属于胶体，不能产生丁达尔效应，错误。
故选B。
2.以现代石油化工为基础的三大合成材料是合成氨塑料合成盐酸合成橡胶合成尿素合成纤维合成洗涤剂A. B. C. D.【答案】B【解析】略3.下列叙述正确的是A. 烃分子中所含碳氢键数目一定为偶数B. 塑料、橡胶和纤维都属于合成高分子材料C. 乙烯和苯都能使溴水褪色，其褪色原理相同D. 淀粉、葡萄糖、脂肪和蛋白质在一定条件下都能发生水解反应【答案】A【解析】A.烃分子中的氢原子个数一定为偶数，烃分子中所含碳氢键数目一定为偶数，A项正确；B.合成纤维、合成橡胶、塑料都是有机合成高分子材料，而天然橡胶、天然纤维不是合成高分子材料，B项错误；C.烯烃使溴水褪色的原理是加成反应，苯使溴水褪色的原理是萃取，二者原理不同，C项错误；D.葡萄糖为单糖，不能发生水解反应，D项错误。
故选A。
4.材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础，下列说法正确的是A. 铜和铁都是热和电的良导体B. 棉纱和蚕丝都属于合成纤维C. 玻璃和光导纤维都是硅酸盐材料D. 聚乙烯和聚氯乙烯都可制成食品保鲜膜【答案】A【解析】A、金属的通性为有金属光泽、导电性、导热性、延展性，铜和铁均为金属单质，故A正确；B、棉纱的成分主要为纤维素，蚕丝的成分为蛋白质，故B错误；C、玻璃是三大传统硅酸盐产品之一，光导纤维的成分为二氧化硅，二氧化硅不属于硅酸盐，故C错误；D、聚乙烯可以做食品保鲜膜，聚氯乙烯在较高温度下，如50度左右就会慢慢地分解出有害气体，5.有机化学与日常生活紧密相关。
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第一章 绪论 计算题1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。
a 、组分A ：质量 = 10g ，分子量 = 30 000；b 、组分B ：质量 = 5g ，分子量 = 70 000；c 、组分C ：质量 = 1g ，分子量 = 100 000 解：数均分子量38576100000/170000/530000/101510)/(=++++===≡∑∑∑∑∑i i i i i i i n M m m n M n n m M质均分子量10300005700001100000468761051iiw iiim M M w M m==⨯+⨯+⨯==++∑∑∑分子量分布指数w M /n M =46876/38576 = 1.22第2章 缩聚与逐步聚合计算题2. 羟基酸HO-(CH 2)4-COOH 进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400 g/mol -1，试计算：a. 羧基已经醌化的百分比 b . 数均聚合度 c. 结构单元数n X 解：已知100,184000==M M w根据ppX M M X w w w -+==110和得：p=0.989，故已酯化羧基百分数为98.9%。
9251,1=+=n nw M P M M 51.9210092510===M M X n n8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终n X 。
另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得100=n X ，问体系中残留水分有多少？解：3111=+=-=K pX nLm ol n n Kpn KpX w w wn /10*4100114-==≈=-=9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少？ 解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol ，则醋酸的摩尔数为0.015mol 。
N a =2mol ，N b =2mol ，015.0'=b N mol985.0015.0*2222,=+=+=bb a N N N r当p=0.995时，88.79995.0*985.0*2985.01985.01211=-++=-++=rp r r X n当p=0.999时，98.116999.0*985.0*2985.01985.01211=-++=-++=rp r r X n14题18. 制备醇酸树脂的配方为1.21mol 季戊四醇、0.50mol 邻苯二甲酸酐、0.49mol 丙三羧酸[C 3H 5（COOH ）3]，问能否不产生凝胶而反应完全？解：根据配方可知醇过量。
高分子化学第五章答案
第五章聚合方法思考题 5.1聚合方法(过程)中有许多名称，如本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合，均相聚合和非均相聚合，沉淀聚合和淤浆聚合，试说明它们相互问的区别和关系。
答聚合方法有不同的分类方法，如下表：按聚合体系中反应物的相态考虑，本体聚合是单体加有(或不加)少量引发剂的聚合。
溶液聚合是单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。
悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合，体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。
按聚合体系的溶解性进行分类，聚合反应可以分成均相聚合和非均相聚合。
当单体、溶剂、聚合物之间具有很好的相溶性时，聚合为均相聚合；当单体、溶剂、聚合物之间相溶性不好而产生相分离的聚合，则为非均相聚合。
聚合初始，本体聚合和溶液聚合多属于均相体系，悬浮聚合和乳液聚合属于非均相聚合；如单体和聚合物完全互溶，则该本体聚合为均相聚合；当单体对聚合物的溶解性不好，聚合物从单体中析出，此时的本体聚合则成为非均相的沉淀聚合；溶液聚合中，聚合物不溶于溶剂从而沉析出来，就成为沉淀聚合，有时称作淤浆聚合。
思考题5.2本体法制备有机玻璃板和通用级聚苯乙烯，比较过程特征，说明如何解决传热问题、保证产品品质。
答间歇本体聚合是制备有机玻璃板的主要方法。
为解决聚合过程中的散热困难、避免体积收缩和气泡产生，保证产品品质，将聚合分成预聚合、聚合和高温后处理三个阶段来控制。
①预聚合。
在90-95℃下进行，预聚至10％～20％转化率，自动加速效应刚开始较弱，反应容易控制，但体积已经部分收缩，体系有一定的黏度，便于灌模。
②聚合。
将预聚物灌入无机玻璃平板模，在(40-50℃)下聚合至转化率90％。
低温(40～50℃)聚合的目的在于避免或减弱自动加速效应和气泡的产生(MMA的沸点为100℃)，在无机玻璃平板模中聚合的目的在于增加散热面。
③高温后处理。
转化率达90％以后，在高于PMMA的玻璃化温度的条件(100～120℃)下，使残留单体充分聚合，通用级聚苯乙烯可以采用本体聚合法生产。
高分子化学(山东联盟-青岛科技大学)智慧树知到答案章节测试2023年
第一章测试1.开环聚合属于连锁聚合。
A:对B:错答案:B2.热塑性树脂都是线性聚合物。
A:错B:对答案:A3.在数均分子量、重均分子量及粘均分子量中，数值上最大的是（）。
A:粘均分子量B:重均分子量C:数均分子量答案:B4.以下属于热塑性高分子的是（）。
A:酚醛树脂B:SBSC:交联天然橡胶答案:B5.丁苯无规共聚物有几种结构单元（）。
A:2B:1C:3D:4答案:A第二章测试1.聚氨酯一般由两种单体获得,它们是( )。
A:己二胺-己二酸二甲酯B:苯酚-甲醛C:二元醇-二异氰酸酯D:己二胺-己二酸答案:C2.缩聚是高分子合成的重要类型之一，以下属于缩聚的实施方法的是（）。
A:乳液聚合B:悬浮聚合C:界面聚合D:分散聚合答案:C3.在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等摩尔质量和单体纯度要求不是很严格的缩聚是( )。
A:溶液缩聚B:熔融缩聚C:界面缩聚D:固相缩聚答案:C4.杂链高分子一般指分子主链中含有杂原子,尼龙主链中的特征结构为( )。
A:-NHCO-B:-O-C:–COO-D:–NHCOO-答案:D5.关于聚合反应,以下说法正确的是( )。
A:逐步聚合均为缩合聚合B:配位聚合属逐步机理C:乙烯的高温高压聚合属于逐步聚合D:聚氨酯的合成属于逐步聚合答案:D6.逐步聚合的聚合方法有（）。
A:溶液聚合B:熔融聚合C:界面聚合D:固相聚合答案:ABCD7.以下可用作环氧树脂固化剂的是（）。
A:乙酸B:苯酚C:己二胺D:邻苯二甲酸酐答案:CD8.基团数比越大，聚合度也越大。
A:错B:对答案:A9.其它条件相同时，反应程度越大，聚合度越大。
A:错B:对答案:B10.反应程度不可能大于1。
A:错B:对答案:B第三章测试1.关于动力学链长,以下说法正确的是( )。
A:一个活性种从引发到终止期间所消耗的单体总数B:与聚合度相等C:为聚合度的1/2D:与链转移成正比答案:A2.下列可以进行自由基聚合的单体是( )。
高分子化学答案(wfy2)
第四章答案3、氯乙烯（r 1=1.67）与醋酸乙烯酯（r 2=0.23）共聚，希望获得初始共聚物瞬时组成和85%转化率时共聚物平均组成为5%（摩尔分数）醋酸乙烯酯，分别求两单体的初始配比。
解：（1）当共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%时，将001295%,5%F F ==带入下式：()()()20001112012200001112222r f f f F r f f f r f+=++, 010.92f = 两单体的初始配比为[][]1012200.9211.50.08M f M f === （2）85%转化率时共聚物平均组成为5%（摩尔分数）醋酸乙烯酯,则 20.05F = 10.95F =()0111185%,f C f C F C--== 0110.150.8075f f -= ①2.530111110.6050.395,11f F f C f ⎛⎫-=+=- ⎪-⎝⎭ 2.5301110.151f f ⎛⎫-= ⎪-⎝⎭ ②解得：0110.868,0.938f f ==两单体的初始配比为[][]1012200.9384690.06231M f M f ===＝15.1 第五章答案 2. 计算苯乙烯乳液聚合速率和聚合度。
已知：60℃时，k p =176 L(mol ∙s)-1，[M]=5.0mol ∙L -1，N=3.2⨯1014/ml ，ρ=1.1⨯1012(mol ∙s)-1 解：423143310*34.210*023.6*20.5*176*10*2.3*102][10-===A p p N M Nk R5121410*56.210*1.15*176*10*2.3][===ρM Nk X p n 3. 比较苯乙烯在60℃下本体聚合和乳液聚合的速率和聚合度。
乳胶粒数=1.0⨯1015ml -1，[M]=5.0mol ∙L -1，ρ=5.0⨯1012个(ml ∙s)-1。
两体系的速率常数相同：k p =176L(mol ∙s)-1, k t =3.6⨯107L(mol ∙s)-1。
高分子化学 第五章共聚合解答
二烯自由基（Bd·）活性
(4)欲制备组成较均一的共聚物，可按组成要求计算f1投料，
且不断补加M2(丁二烯)单体，以保证原料组成基本恒定，
从而获得较均一组成的共聚物。
, 大，表明 , 单体活性大
, 小，表明 , 单体活性小
,表明st·活性>Bd·
可见，---St·与---VAc·活性相差很大
四种基元反应
----VAc·+VAc→----VAc VAc·(a)
----VAc·+ St→----VAcSt·(b)
----St·+ St→---- St St·(c)
----St·+VAc→---- StVAc·(d)
由于St活性> VAc ,则(b) > (a) ,反应(b)易于进行
(b)反应生成的----St·(活性较小)在遇到VAc与St单体时，又由于St活性> VAc，而优先与St反应，故(c)>(d)
这样，无论原来的----VAc·及其与St反应形成的----St·都优先于St反应。只有当St反应完后，才能继续与Vac反应，而且(d)反应最慢，所以产生---VAc·最困难，故加少量苯乙烯形成---St·后，减缓VAc的聚合速度。
（1）定好原料组成（由F1要求决定f10）后一次投料法。
适用于：a）r1=r2=1，恒比共聚体系。
b）r1<1，r2<1，要求的F1接近恒比点组成的情况
在a、b两种情况下，f10、F1随转化率基本不变。
（2）补加消耗较快的M1，使原料组成基本不变，从而保证共聚物组
成基本不变。
①f10<f1A，补加M1
高分子化学第五章作业
高分子化学第五章作业P296第3题(1)、（2）、（3）、（4）（2）在离子聚合反应过程中，能否出现自动加速效应？为什么？ 答：在离子聚合反应过程中不会出现自动加速现象。
自由基聚合反应过程中出现自动加速现象的原因是：随着聚合反应的进行，体系的粘度不断增大。
当体系粘度增大到一定程度时，双基终止受阻碍，因而k t 明显变小，链终止速度下降；但单体扩散速度几乎不受影响，K p 下降很小，链增长速度变化不大，因此相对提高了聚合反应速度，出现了自动加速现象。
在离子聚合反应过程中由于相同电贺互相排斥不存在双基终止，因此不会出现自动加速效应。
董炎明教材P152第29、32、34、36题29. 在四氢呋喃溶液中于25℃用3.2×10-3mol•L -1的萘钠，使浓度为1.5mol•L -1的苯乙烯聚合。
（1）试写出聚合反应的方程式（从制备萘钠开始）； （2）计算聚合物的数均聚合度。
（7分） 解：（1）略 （2）23104.9102.35.12][][2⨯=⨯⨯==-C M X n 34. 合成SBS 热塑弹性体的主要方法有A ．用双官能催化剂经二步法合成C CH 2C 6H 56H 5CH 2CLi C 6H 56H 5LiCH 2CH CH CH 2+2nC CH 2C 6H 5C 6H 5CH 2C C 6H 5C 6H 5CH 2CH CH CH 2CH 2CH CH CH 2Lin-1SBS 树 脂CH 2CH CH CH 2LiCH 2CH CH CH 2n-12mCH 2CH C 6H 5终止B ．偶联法nCH 2CH+R -Li +C 6H 5R CH 2CHCH 2C 6H 5CHLi +C 6H 5n-1CHR CH 2CH CH 2CH CH CH 2CH 2C 6H 5CH CH CH 2Li +nm-12R CH2CH CH2CH CH CH2CH26H5CH CH CH2Li+树脂n m-1Br(CH2)6Br C．用单官能团催化剂经三步法或二步法合成nCH2CH+RLi6H5CH2CH-Li+6H5CHCH2RC6H5n-1mCH2CH CH CH2R CH2CH CH2C6H5CH CH CH2CH2CH CH CH2-Li+n m-1SBS树脂265终止。
新教材高中化学人教选择性课后习题第五章第二节高分子材料
第二节高分子材料课后篇素养形成【A组】1.下列物质不属于功能高分子材料的是()A.高分子分离膜B.液晶高分子材料D.光导纤维答案D解析光导纤维属于新型无机非金属材料,高分子分离膜、液晶高分子材料、生物高分子材料都是新型有机高分子材料。
2.关于高分子材料,下列说法不正确的是()A.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)为线型结构,可溶于适当的溶剂(如氯仿)B.酚醛树脂为热固性塑料,受热变软,熔化C.聚乙烯为热塑性塑料,受热变软,熔化,不能溶于一般溶剂答案B解析酚醛树脂为热固性塑料,不能加热熔融。
3.下列有关功能高分子材料的用途的叙述不正确的是()A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改造土壤等B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C.医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官答案D解析聚乙炔膜属导电高分子材料,主要用于制造电子器件。
4.(2019天津一中高二检测)聚碳酸酯()的透光率良好。
它可制作车、船、飞机的挡风玻璃,以及眼镜片、光盘、唱片等。
它可由绿色化学原料X()与另一原料Y反应制得,同时生成甲醇。
下列说法不正确的是()A.Y的分子结构中有2个酚羟基B.Y的分子式为C15H18O2C.甲醇的核磁共振氢谱有2个吸收峰NaHCO3溶液反应产生气体的有4种答案B解析Y是,分子结构中有2个酚羟基,故A正确;Y是,分子式为C15H16O2,故B错误;甲醇CH3OH分子中有2种等效氢原子,所以核磁共振氢谱有2个吸收峰,故C正确;能与NaHCO3溶液反应产生气体,说明分子中含有羧基,的同分异构体中能与NaHCO3溶液反应产生气体的有HOCH2CH2COOH、CH3CH(OH)COOH、CH3OCH2COOH、CH3CH2OCOOH,共4种,故D正确。
5.用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术,这种塑料骨钉不仅具有相当大的强度,而且可在人体内水解,使骨科病人免遭拔钉的痛苦。
合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应,也能在浓硫酸条件下形成环酯,则合成这种塑料骨钉的原料是()A.CH2CH—CH2ClB.CH2CH—COOHC.CH3—CH(OH)—COOH—CH2—COOH,则应有羧基或酚羟基等;能形成环酯,则分子中同时含有—OH和—COOH。
2021年高中化学选修三第五章《合成高分子》经典题(答案解析)
一、选择题1．工程塑料PBT的结构简式为：，下列有关PBT的说法正确的是A．PBT是通过加聚反应得到的高聚物B．PBT分子中含有酯基C．PBT的单体中有芳香烃D．PBT的单体均能与Na、NaOH、Na2CO3反应答案：B【分析】由结构可知，该物质为缩聚反应生成的高分子，含-OH、-COOC-、-COOH，单体为对苯二甲酸和丙二醇，以此来解答。
解析：A．PBT是缩聚反应得到的高分子化合物，单体中不含碳碳双键，故A错误；B．含-OH、-COOC-、-COOH，则PBT分子中含有羧基、羟基和酯基，故B正确；C．芳香烃含苯环，且只有C、H元素，而单体为羧酸和醇，为烃的衍生物，故C错误；D．单体丙二醇不能与NaOH、Na2CO3反应，故D错误；故选B。
2．山梨酸是一种高效安全的防腐保鲜剂。
其合成路线如图所示，下列说法正确的是A．反应1属于加聚反应B．根据溴水是否褪色可以鉴别巴豆醛和山梨酸C．聚酯不能使酸性高锰酸钾褪色D．聚酯中存在1个手性碳原子(注：连有四个不同的原子或基团的碳称为手性碳)答案：A解析：A．反应1没有小分子物质生成，属于加聚反应，故A正确；B．巴豆醛、山梨酸都含有碳碳双键，都可以和溴水发生加成反应而褪色，用溴水不能鉴别二者，故B错误；C．聚酯中含碳碳双键、能使酸性高锰酸钾褪色，故C错误；D．聚酯中每1个链节存在1个手性碳原子，含n个手性碳原子，故D错误；答案选A。
3．高分子N可用于制备聚合物离子导体，其合成路线如下：下列说法错误的是A．苯乙烯分子中最多有16个原子共平面B．试剂a为C．一定条件下N能发生水解反应D．反应1为缩聚反应，反应2为加聚反应答案：D解析：A．直接连接碳碳双键、苯环的原子共平面，则苯乙烯分子中最多有16个原子共平面，故A正确；B．苯乙烯和a发生加聚反应生成高分子M，根据M结构简式确定a结构简式为，故B正确；C．N含有酯基，一定条件下能发生水解反应，故C正确；D．苯乙烯和a发生加聚反应生成M，M和b发生加成反应生成N，所以反应1为加聚反应、反应2为加成反应，故D错误；故选：D。
高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案
第2章 缩聚与逐步聚合计算题1. 通过碱滴定法和红外光谱法，同时测得21.3 g 聚己二酰己二胺试样中含有2.50⨯10-3mol 羧基。
根据这一数据，计算得数均分子量为8520。
计算时需作什么假定？如何通过实验来确定的可靠性？如该假定不可靠，怎样由实验来测定正确的值？ 解：∑∑=ii nNm M ，g mi3.21=∑，852010*5.23.213==-n M ，310*5.2=∑i N 上述计算时需假设：聚己二酰己二胺由二元胺和二元酸反应制得，每个大分子链平均只含一个羧基，且羧基数和胺基数相等。
可以通过测定大分子链端基的COOH 和NH 2摩尔数以及大分子的摩尔数来验证假设的可靠性，如果大分子的摩尔数等于COOH 和NH 2的一半时，就可假定此假设的可靠性。
用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量，得到大分子的摩尔数。
碱滴定法测得羧基基团数、红外光谱法测得羟基基团数2. 羟基酸HO-(CH 2)4-COOH 进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400 g/mol -1，试计算：a. 羧基已经醌化的百分比 b . 数均聚合度 c. 结构单元数n X 解：已知100,184000==M M w根据ppX M M X w w w -+==110和得：p=0.989，故已酯化羧基百分数为98.9%。
9251,1=+=n nw M P M M 51.9210092510===M M X n n 3. 等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚，反应程度p 为0.500、0.800、0.900、0.950、0.980、0.990、0.995，试求数均聚合度n X 、DP 和数均分子量n M ，并作n X －p 关系图。
解：p 0.500 0.800 0.900 0.950 0.970 0.980 0.990 0.995 pX n -=112 5 102033.350100200DP=X n /2 1 2.5 5 10 16.65 25 50 100 M n =113；X n =18 244583114822783781566811318226188. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终n X 。
潘祖仁版高分子化学(第五版)课后习题答案.
a.CH2=CHF
b.CH2=C(CH32
c.HO(CH25COOH e. NH2(CH26NH + HOOC(CH24COOH
CH2-CH2
CH2-O
I
I
d.
答：
序号单体
聚合物
a CH 2=CHF氟乙烯-卜CH 2-CHF-]-n聚氟乙烯
b CH 2=C(CH 32异丁烯-卜CH 2-C(CH 32-]-n聚异丁烯
10.什么叫玻璃化温度?橡胶和塑料的玻璃化温度有何区别?聚合物的熔点有什 么特征？
答:玻璃化温度及熔点是最重要的热转变温度。
玻璃化温度是聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。受外力作用•玻璃态时 的形变较小，而高弹态时的形变较大，其转折点就是玻璃化温度，可用膨胀计或热机械 曲线仪进行测定。玻璃化温度是非晶态塑料（如聚氯乙烯、聚苯乙烯等的使用上限 温度•是橡胶（如顺丁橡胶、天然橡胶等的使用下限温度n引入极
带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后•在塑化的同时,交联成体形聚合物, 冷却后固化。以后受热不能再塑化变形,这一热行为特称做热固性。但已经交联的 聚合物不能在称做热固性。
聚氯乙烯,生橡胶，硝化纤维:线形,热塑性
纤维素:线形，不能塑化,热分解
酚醛塑料模制品.硬橡皮:交联，已经固化，不再塑化
9•举例说明橡胶、纤维、塑料的结构-性能特征和主要差别。
逐步聚合是无活性中心•单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长，每步反应 的速率和活化能大致相同。大部分缩聚属于逐步聚合机理•但两者不是同义词。
聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合 物之间的聚合。属于非缩聚的逐步聚合。
高分子化学第五版课后习题答案(供参考)
第一章绪论思考题1・举例说明单体、单体单元、结构单元.里复单元.链节等名词的含义.以及它们之间的相互关系和区别.答：合成聚合物的原料称做单体.如加聚中的乙烯、氯乙烯.苯乙烯.缩聚中的己二胺和己二酸.乙二醉和对苯二甲酸等.在聚合过程中.单体往往转变成结构单元的形式.进入大分子链•高分子由许多结沟单元虫奴谜接而成。
在烯类加聚物中.单体单元、结构单元.鱼奴单元相同.与单体的元索组成也相同.但电子结构却有变化，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.结构单元的元索组成不再与单体相同.如果用2种单体缩聚成缩聚物.则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物足抬由许多简单的结构单元通过共价键电复毬接而成的分子址奇达的同系物的混合物。
聚合度是衡駅聚合物分子人小的描标.以重复单元数为基准•即聚合物人分子链t：所含重复单元数目的平均值.臥DP浪示：以结构单元数为基准•即聚合物人分子链上所含结构单元数目的平均值•以X”茨示.2.举例说明低聚物.齐聚物、聚合物.高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义.以及它们之间的关系和区别.答：合成高分子多半是由许多结构单元車如«接而成的聚合物。
聚合物（polymr）吋以看作是高分子（maci^molcculc）的同义词.也曾使用large or big molecule的术语°从另一角度考應・人分子对以看作1条大分子链.而聚合物则足许多人分子的聚集体.根据分子敝或聚合度人小的不同.聚合物中又冇低聚物和高聚物之分.但两者并无严格的界限.一纓低聚物的分子扯在儿千以1＜而高聚物的分子址总要在万以上。
多数场合・聚合物就代茨高聚物.不再标明“高”字。
齐聚物描聚合度只有几~几十的聚合物.属于低聚物的范琲，低聚物的含义更广泛一些.3・写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙・66、聚丁二烯和天然檢胶的结构式（更复单元〉•选择其常用分子1L计算聚合度。
4.举例说明和区别，缩緊.聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连儀聚合•答：按单体•聚合物组成结构变化.可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三人类：而按机理.町分成逐步聚合和连篠聚合两类.1)缩聚、聚加成和逐步聚合缩聚是直能团单休间多次缩合反应的结果.除了缩聚物为主产物外.还冇低分子副产物产生.缩聚物和单体的元素组成并不相同.逐步聚合足无活性中心.单体中不同官能团之间相互反应而逐步卑长・毎步反应的速率和活化能人致相同。
大连市高中化学选修三第五章《合成高分子》知识点(含答案解析)
一、选择题1．高分子P是一种聚酰胺纤维，广泛用于各种刹车片，合成路线如图所示，下列说法正确的是A．化合物A的核磁共振氢谱有三组峰B．化合物B与乙二酸互为同系物C H N D．高分子P含有三种官能团C．化合物C的分子式为6102答案：D解析：A．由高分子P倒推，B为对苯二甲酸，A氧化生成B，则A为对二甲苯，结构对称，只有2种等效氢，所以核磁共振氢谱有二组峰，故A错误；B．化合物B为对苯二甲酸，分子中含有苯环，乙二酸分子中不含苯环，二者结构不相似，且二者分子组成不相差整数个CH2原子团，不互为同系物，故B错误；C H N，故C错误；C．对硝基苯胺被还原为对苯二胺，则C为对苯二胺，分子式为862D．由高分子P结构简式可知，分子中含有肽键、羧基、氨基三种官能团，故D正确；答案选D。
2．化学与生产、生活密切相关，下列说法不正确．．．的是A．工业上铝、铁、铜等一般通过热还原法冶炼B．FeCl3溶液可用于蚀刻铜制电路板C．地沟油经过加工处理后可用来制生物柴油D．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性答案：A解析：A．铝为活泼金属，常用电解法冶炼，A项错误；B．3+2+2+2Fe+Cu=2Fe+Cu，铁离子的氧化性大于铜离子，可以用于刻蚀电路板，B项正确；C．地沟油与甲醇在催化剂的作用下进行酯交换用于制作柴油，C项正确；D．蛋白质易受热变性，故可以通过加热来进行杀菌，D项正确；答案选A。
3．是一种通过加聚反应制备的工程塑料，具有类似金属的硬度和强度，下列有关的说法错误的是A．单体为甲醛B．不溶于水C．属于高分子化合物D．与环氧乙烷()互为同系物答案：D解析：A．的单体是HCHO，为甲醛，故A正确；B．是一种通过加聚反应制备的工程塑料，具有类似金属的硬度和强度，没有亲水基团，不溶于水，故B正确；C．是聚合物，属于高分子化合物，故C正确；D．与环氧乙烷()是不同类物质，不互为同系物，故D正确；故选D。
4．乳酸的结构简式为，在一定条件下，得到聚乳酸(PLA)，下列说法不正确的是A．1mol乳酸分子与Na充分反应，可产生1molH2B．PLA的链节为C．PLA可以被微生物降解为CO2和H2O，是公认的环保材料D．PLA通常是在乳酸杆菌作用下由淀粉发酵转化为乳酸，再将乳酸加聚制得答案：D解析：A．由乳酸的结构简式可知，1mol乳酸含有1mol羧基和1mol羟基，故1mol乳酸分子与Na充分反应，可产生1molH2，A正确；B．乳酸生成聚乳酸是发生酯化反应缩聚而成，酯化反应的机理为酸脱羟基醇脱氢，故PLA的链节为，B正确；C．PLA为聚乳酸，分子中含有C、H、O三种元素，含酯基，故可先降解为乳酸，再可以被微生物降解为CO2和H2O，是公认的环保材料，C正确；D．PLA通常是在乳酸杆菌作用下由淀粉发酵转化为乳酸，乳酸形成聚乳酸是缩聚反应，而不是加聚反应，D错误；故答案为：D。
人教版初中高中化学选修三第五章《合成高分子》知识点复习(含答案解析)
一、选择题1．高分子P是一种聚酰胺纤维，广泛用于各种刹车片，合成路线如图所示，下列说法正确的是A．化合物A的核磁共振氢谱有三组峰B．化合物B与乙二酸互为同系物C H N D．高分子P含有三种官能团C．化合物C的分子式为6102答案：D解析：A．由高分子P倒推，B为对苯二甲酸，A氧化生成B，则A为对二甲苯，结构对称，只有2种等效氢，所以核磁共振氢谱有二组峰，故A错误；B．化合物B为对苯二甲酸，分子中含有苯环，乙二酸分子中不含苯环，二者结构不相似，且二者分子组成不相差整数个CH2原子团，不互为同系物，故B错误；C H N，故C错误；C．对硝基苯胺被还原为对苯二胺，则C为对苯二胺，分子式为862D．由高分子P结构简式可知，分子中含有肽键、羧基、氨基三种官能团，故D正确；答案选D。
2．是一种通过加聚反应制备的工程塑料，具有类似金属的硬度和强度，下列有关的说法错误的是A．单体为甲醛B．不溶于水C．属于高分子化合物D．与环氧乙烷()互为同系物答案：D解析：A．的单体是HCHO，为甲醛，故A正确；B．是一种通过加聚反应制备的工程塑料，具有类似金属的硬度和强度，没有亲水基团，不溶于水，故B正确；C．是聚合物，属于高分子化合物，故C正确；D．与环氧乙烷()是不同类物质，不互为同系物，故D正确；故选D。
3．设A N 表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是 A ．14g 聚丙烯中含C H -键总数目为A 2nNB ．常温下，pH 13=的NaOH 溶液中含有的OH -数目为A 0.1NC ．11L0.1mol L -⋅的2Na S 溶液中，阴离子总数大于A 0.1ND ．含有A N 个3Fe(OH)胶粒的氢氧化铁胶体中，铁元素的质量为56g答案：C解析：A ．14g 聚丙烯（）含C-H 键总数目为A 2N ，A 错误；B ．题中未告知溶液体积，无法计算OH -数目，B 错误；C ．Na 2S 溶液中存在水解平衡：2---2S +HO HS +OH ，溶液中c(S 2-)=0.1mol •L -1⨯1L=0.1mol ，则阴离子总数大于0.1N A ，C 正确；D ．1个3Fe(OH)胶粒是由很多个3Fe(OH) 构成的，N A 个3Fe(OH)胶粒中含铁元素的物质的量大于1mol ，即N A 个3Fe(OH)胶粒所含铁元素的质量大于56g ，D 错误； 故选C 。
高分子化学(齐齐哈尔大学)智慧树知到答案章节测试2023年
第一章测试1.高聚物可以利用精馏的方法进行提纯。
A:错B:对答案:A2.合成聚乙烯醇的单体是乙烯醇A:对B:错答案:B3.按照聚合物主链结构，PET属于杂链高分子。
A:对B:错答案:A4.根据活性中心不同，连锁聚合反应可以分为自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合。
A:错B:对答案:B5.大分子链中化学组成和结构均可以重复的最小单元称作结构单元。
A:对B:错答案:B第二章测试1. AIBN + CH2=C(CN)2能进行聚合反应，对吗？A:对B:错答案:B2. BPO可以引发异丁烯聚合生成聚异丁烯，对吗？A:对B:错答案:B3.自由基向引发剂的转移导致诱导分解，它使引发效率降低，聚合度降低，对吗？A:错B:对答案:A4. C6H5COO-OOCC6H5 + CH2=CHCH3 能进行聚合反应,对吗？A:错B:对答案:A5. 1,1-二苯基乙烯不能进行聚合得到聚合物，对吗？A:对B:错答案:A第三章测试1.一对单体共聚合的竟聚率r1和r2将随（）而变化。
A:单体的配比不同B:聚合温度C:引发剂的浓度不同D:聚合时间答案:A2.两种单体的Q值和e值越相近，就越A:难以共聚B:倾向于理想共聚C:倾向于交替共聚D:倾向于嵌段共聚答案:B3.苯乙烯和反丁烯二酸二乙酯进行共聚合反应，r1=0.3,r2=0.07，该体系的恒比点为A:0.57B:0.53C:0.43D:0.47答案:A4.一对单体难于发生共聚反应的条件是A: r1<1,r2<1B:r1r2=1C: r1=0,r2=0D:r1≥1,r2≥1答案:D5.在自由基均聚合中，苯乙烯与醋酸乙烯酯单体的相对活性A:后者大B:前者大C:无法判断D:二者近似相等答案:B第四章测试1.乳液聚合和悬浮聚合都是将单体分散于水相中，但聚合机理却不同，这是因为A:聚合温度不同所致B:聚合场所不同所致C:搅拌速度不同所致D:分散剂不同所致答案:B2.乳液聚合反应进入恒速阶段的标志是（）A:体系黏度恒定B:引发剂消耗掉一半C:单体液滴全部消失D:胶束全部消失答案:D3.自由基本体聚合反应时，会出现凝胶效应，而离子聚合反应则不会，原因在于A:引发反应方式不同B:终止反应方式不同C:链增长方式不同D:聚合温度不同答案:B4.同时可以获得高聚合速率和高分子量的聚合方法是A:悬浮聚合B:乳液聚合C:溶液聚合D:本体聚合答案:B5.本体聚合至一定转化率时会出现自动加速效应，这时体系中的自由基浓度和寿命τ的变化规律为（）A:[M．]减少,τ延长B:其他三项均不正确C:[M．]增加,τ缩短D:[M．]增加,τ延长答案:D第五章测试1.只能采用阳离子聚合的单体是A:丙烯腈B:甲基丙烯酸甲酯C:异丁烯D:氯乙烯答案:C2.[BF3 + H2O] + CH2=CHC6H5 能进行阳离子聚合反应,对吗？A:对B:错答案:A3.萘钠引发苯乙烯可以制成活的聚合物，对吗？A:错B:对答案:B4.离子聚合能进行双分子终止，即双基终止。
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第五章聚合方法思考题5、1聚合方法(过程)中有许多名称,如本体聚合、溶液聚合与悬浮聚合,均相聚合与非均相聚合,沉淀聚合与淤浆聚合,试说明它们相互问的区别与关系。
答聚合方法有不同的分类方法,如下表:液聚合就是单体与引发剂溶于适当溶剂中的聚合。
悬浮聚合一般就是单体以液滴状悬浮在水中的聚合,体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。
按聚合体系的溶解性进行分类,聚合反应可以分成均相聚合与非均相聚合。
当单体、溶剂、聚合物之间具有很好的相溶性时,聚合为均相聚合;当单体、溶剂、聚合物之间相溶性不好而产生相分离的聚合,则为非均相聚合。
聚合初始,本体聚合与溶液聚合多属于均相体系,悬浮聚合与乳液聚合属于非均相聚合;如单体与聚合物完全互溶,则该本体聚合为均相聚合;当单体对聚合物的溶解性不好,聚合物从单体中析出,此时的本体聚合则成为非均相的沉淀聚合;溶液聚合中,聚合物不溶于溶剂从而沉析出来,就成为沉淀聚合,有时称作淤浆聚合。
思考题5、2本体法制备有机玻璃板与通用级聚苯乙烯,比较过程特征,说明如何解决传热问题、保证产品品质。
答间歇本体聚合就是制备有机玻璃板的主要方法。
为解决聚合过程中的散热困难、避免体积收缩与气泡产生,保证产品品质,将聚合分成预聚合、聚合与高温后处理三个阶段来控制。
①预聚合。
在90-95℃下进行,预聚至10％～20％转化率,自动加速效应刚开始较弱,反应容易控制,但体积已经部分收缩,体系有一定的黏度,便于灌模。
②聚合。
将预聚物灌入无机玻璃平板模,在(40-50℃)下聚合至转化率90％。
低温(40～50℃)聚合的目的在于避免或减弱自动加速效应与气泡的产生(MMA的沸点为100℃),在无机玻璃平板模中聚合的目的在于增加散热面。
③高温后处理。
转化率达90％以后,在高于PMMA的玻璃化温度的条件(100～120℃)下,使残留单体充分聚合,通用级聚苯乙烯可以采用本体聚合法生产。
其散热问题可由预聚与聚合两段来克服。
苯乙烯就是聚苯乙烯的良溶剂,聚苯乙烯本体聚合时出现自动加速较晚。
因此预聚时聚合温度为80～90℃,转化率控制在30％～35％,此时未出现自动加速效应,该阶段的聚合温度与转化率均较低,体系黏度较低,有利于聚合热的排除。
后聚合阶段可在聚合塔中完成,塔顶温度为100℃,塔底温度为200℃,从塔顶至塔底温度逐渐升高,目的在于逐渐提高单体转化率,尽量使单体完全转化,减少残余单体,最终转化率在99％以上。
思考题5、3溶液聚合多用离子聚合与配位聚合,而较少用自由基聚合,为什么?答离子聚合与配位聚合的引发剂容易被水、醇、二氧化碳等含氧化合物所破坏,因此不得不采用有机溶剂进行溶液聚合。
溶液聚合可以降低聚合体系的黏度,改善混合与传热、温度易控、减弱凝胶效应,可避免局部过热。
但就是溶液聚合也有很多缺点:①单体浓度较低,聚合速度慢,设备生产能力低;②单体浓度低,加上向溶剂的链转移反应,使聚合物的分子量较低;③溶剂分离回收费高,难以除尽聚合物中的残留溶剂。
因此溶液聚合多用于聚合物溶液直接使用的场合。
思考题5、4悬浮聚合与微悬浮聚合在分散剂选用、产品颗粒特性上有何不同?答悬浮聚合常用的分散剂有无机粉末或水溶性的高分子,其中无机粉末包括碳酸镁、磷酸钙等,其作用机理就是吸附在液滴或颗粒表面,起机械隔离的作用。
要求聚合物粒子透明时,多采用无机粉末作为分散剂。
水溶性有机高分子包括明胶、纤维素衍生物(如羟丙基纤维素)、聚乙烯醇等。
其作用机理就是吸附在液滴表面,形成保护膜,起着保护胶体的作用,同时使表面张力降低,有利于液滴分散。
分散剂的性质对聚合物的颗粒形态具有较大的影响,氯乙烯聚合时,如选用明胶作分散剂,将得到紧密的聚合物颗粒,选用聚乙烯醇与羟丙基纤维素作分散剂,得到疏松颗粒。
悬浮聚合物的颗粒粒度一般在50～2000um。
微悬浮聚合体系需要特殊的复合乳化剂,由离子型表面活性剂与难溶助剂(长链脂醇或长链烷烃)组成。
复合乳化剂使单体-水的表面张力下降,有利于微液滴的形成,同时对微液滴或聚合物颗粒有强的吸附保护能力,防止聚并,并阻碍粒子间单体的扩散传递与重新分配,使最终粒子数、粒径及分布与起始微液滴相当。
微悬浮聚合物的颗粒粒度一般在0、2-1、5um。
思考题5、5 苯乙烯与氯乙烯悬浮聚合在过程特征、分散剂选用、产品颗粒特性上有何不同?答列表表示如下:思考题5、6比较氯乙烯本体聚合与悬浮聚合的过程特征、产品品质有何异同?解采用下表进行比较如下:思考题5、7 简述传统乳液聚合中单体、乳化剂与引发剂的所在场所,链引发、链增长与链终止的场所与特征,胶束、胶粒、单体液滴与速率的变化规律。
答(1)传统乳液聚合中,大部分单体分散成液滴,胶束内增溶有单体,形成增溶胶束,极少量的单体溶于水中。
大部分乳化剂形成胶束,单体液滴表面吸附少量乳化剂,极少量乳化剂溶于水。
大部分引发剂溶于水相中。
(2)单体难溶于水并选用水溶性引发剂的经典体系属于胶束成核,引发剂在水中分解成初级自由基后,引发溶于水中微量单体,增长成短链自由基,胶束捕捉水相中的初级自由基与短链自由基。
自由基一旦进入胶束,就引发其中单体聚合,形成活性种。
初期的单体-聚合物乳胶粒体积较小,只能容纳1个自由基。
由于胶束表面乳化剂的保护作用,乳胶粒内的自由基寿命较长,允许较长时间的增长,等水相中另一自由基扩散人乳胶粒内,双基终止,第3个自由基进入胶粒后,又引发聚合。
第4个自由基进入,再终止。
如此反复进行下去。
但当乳胶粒足够大时,也可能容纳几个自由基,同时引发增长。
(3)乳液聚合过程一般分为三个阶段,第一阶段为增速期,胶束不断减少,乳胶粒不断增加,速率相应增加。
单体液滴数不变,体积不断缩小。
第二阶段为恒速期,胶束消失,乳胶粒数恒定,乳胶粒不断长大,聚合速率恒定,单体液滴数不断减少。
第三阶段为降速期,体系中无单体液滴,聚合速率随胶粒内单体浓度降低而降低。
思考题5、8简述胶束成核、液滴成核、水相成核的机理与区别。
答胶束成核:难溶于水的单体所进行的乳液聚合,以胶束成核为主。
在此聚合体系中,引发剂为水溶性的引发剂,在水中分解成初级自由基,扩散进入增溶的胶束中,从而引发该胶束内部的聚合,并使之转变成胶粒,这种成核过程称为胶束成核。
水相成核:在水中有相当溶解性的单体进行的乳液聚合,通常以水相(均相)成核为主。
溶解于水中的单体经引发聚合后,所形成的短链自由基的亲水性较大,聚合度上百后从水中沉析出来,水相中多条这样的短链自由基相互聚结在一起,絮凝成核,以此为核心,单体不断扩散人内,聚集成胶粒。
胶粒形成后,更有利于吸取水相中的初级自由基与短链自由基,而后在胶粒中引发、增长,成为水相成核。
液滴成核:有两种情况可导致液滴成核。
一就是当液滴粒径较小而多时,表面积与增溶胶束相当,可吸附水中形成的自由基,引发成核,而后发育成胶粒。
二就是采用油溶性的引发剂,溶于单体液滴内,就地引发聚合,微悬浮聚合具备此双重条件,就是液滴成核。
思考题5、9 简述种子乳液聚合与核壳乳液聚合的区别与关系。
答种子乳液聚合就是将少量单体在有限的乳化剂条件下先乳液聚合成种子胶乳,然后将少量种子胶乳加入正式乳液聚合的配方中,种子胶粒被单体所溶胀,继续聚合,使粒径增大。
经过多级溶胀聚合,粒径可达1～2um或更大。
核壳乳液聚合就是种子乳液聚合的发展。
若种子聚合与后继聚合采用不同单体,则形成核壳结构的胶粒,在核与壳的界面上形成接枝层,增加两者的相容性与黏结力。
思考题5、10无皂乳液聚合有几种途径?答无皂乳液聚合,就就是在聚合体系中不另加入乳化剂,而就是利用引发剂或极性共单体,将极性或可电离的基团化学键接在聚合物上,使聚合物本身就具有表面活性的聚合过程。
采用过硫酸盐引发剂时,硫酸根就成为大分子的端基,只就是硫酸根含量太少,乳化稳定能力有限,所得胶乳浓度很低(<10％)。
而利用不电离、弱电离或强电离的亲水性极性共单体与苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯类共聚,则可使较多的极性基团成为共聚物的侧基,乳化稳定作用较强,可以制备高固含量的胶乳。
示例如下:思考题5、11比较微悬浮聚合、乳液聚合、微乳液聚合的产物粒径与稳定用的分散剂。
答微悬浮聚合体系采用离子型表面活性剂与难溶助剂的复合分散剂,使单体-水的界面张力下降,分散成微液滴(0、2-1、5um),同时对微液滴或聚合物颗粒表面形成强的保护膜,防止聚并,阻碍粒子间单体的扩散传递与重新分配,引发与聚合就在液滴内进行,即所谓的液滴成核。
最终粒子数、粒径及分布与起始微液滴相当。
乳液聚合的乳化剂一般采用离子型乳化剂,如十二烷基硫酸钠、松香皂等,乳化剂在水中形成胶束,单体溶于胶束内,成增容胶束,也成为引发增长聚合的场所,所谓胶束成核。
乳液聚合物的粒度一般在0、1-0、2um。
微乳液聚合须使用大量的乳化剂,同时加大量戊醇作助乳化剂,能形成复合胶束与保护膜,使水的表面张力降低。
微乳液聚合的粒度一般在8-80nm。
思考题5、12举例说明反相乳液聚合的特征。
答反相乳液聚合主要包括水溶性单体、水、油溶性乳化剂、非极性有机溶剂、水溶性或油溶性引发剂。
研究得最多的水溶性单体就是丙烯酰胺,非极性的烃类作溶剂,采用HLB 值在5以下的油溶性乳化剂,如山梨糖醇脂肪酸酯(Span60、Span80等)及其环氧乙烷加成物(Tween80)。
水溶性或油溶性引发剂均有采用,但两者成核过程有些差异,视引发剂种类与反应条件而定。
反相乳液聚合的最终粒子很小,约为100-200nm。
思考题5、13说明分散聚合与沉淀聚合的关系。
举例说明分散聚合配方中溶剂与稳定剂以及稳定机理。
答乙烯、丙烯在烃类溶剂中的聚合属于沉淀聚合,习惯称作淤浆聚合,而不称为分散聚合。
四氟乙烯在稀水溶液中聚合也属于沉淀聚合,加有少量全氟辛酸铵(<CMC)时,沉析的粒子较细,分散在水中,故俗称分散聚合。
未经特定指名的分散聚合多指油溶性单体溶于有机溶剂中的沉淀聚合,多采用油溶性引发剂,例如MMA-BPO-烃类体系。
为防止沉析出来的聚合物粒子聚并,体系中加有位障型高分子稳定剂。
最有效的稳定剂就是嵌段或接枝共聚物,其中一组分可溶于有机溶剂,另一组分吸附在聚合物粒子表面,使粒子分散而稳定。
例如制备PMMA的有机分散液时,可以采用MMA 与天然橡胶的接枝共聚物作为稳定剂,将MMA单体、天然橡胶、过氧类引发剂溶于烃类溶剂中,升温聚合。
一方面MMA聚合成PMMA,从溶剂中沉析出来;另一方面,初级自由基夺取异戊二烯单元中亚甲基的氢,形成活性接枝点,使MMA接枝,就地形成接枝共聚物稳定剂。
接枝共聚物中MMA支链与聚合物(PMMA)相溶,锚定在粒子上,另一部分天然橡胶分子与烃类溶剂相溶,促使分散,最终达到稳定的目的。
计算题5、1用氧化还原体系引发20％(质量分数)丙烯酰胺溶液绝热聚合,起始温度30℃,聚合热-74 kJ·mol-l,假定反应器与内容物的热容为4J·g-1·K-1,最终温度就是多少?最高浓度多少才无失控危险?解设丙烯酰胺溶液100g丙烯酰胺物质的量=0、282Q:74⨯0、282=20、8kJ Q=mCp∆t ∆t=52℃最终温度:30+52＝82℃计算题5、2计算苯乙烯乳液聚合速率与聚合度。