青岛科技大学高分子化学两套试卷及答案

假定一：链自由基的活性与链长无关，解决了增长速率方程：
Rp=kp[M·]*[M]
假定二：数均聚合度很大，引发消耗的单体忽略不计，单体消耗在增长阶段，自由基聚
合速率等于增长速率，解决了自由基聚合反应速率用增长速率表示
班
假定三：稳态假定，聚合反应初期，自由基的生成速率等于自由基的消失速率，自由基
级
浓度不变，解决了自由基浓度的表达式。
解答：原料不纯很难做到等摩尔比，工业上为制备高分子量的涤纶先制备对苯二甲酸甲酯，
与乙二醇酯交换制备对苯二甲酸乙二醇酯，随后缩聚。
工业上为制备高分子量的尼龙 66 先将两单体己二酸和己二胺中和成 66 盐，利用 66 盐在冷
热乙醇中的溶解度差异可以重结晶提纯，保证官能团的等当量。然后将 66 盐配成 60％的水
A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合
答案（ C ）
2、在自由基聚合反应中，链自由基的（ ）是过氧类引发剂引发剂效率降低的主要原因
A.屏蔽效应 B.自加速效应 C.共轭效应 D.诱导效应
答案（ D ）
3、MMA（Q=0.74）与（ ）最容易发生共聚
A. St（1.00 ） B. VC（0.044 ） C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39)
假定一：体系中无解聚反应。
假定二：等活性。自由基活性与链长无关。
假定三：无前末端效应。链自由基前末端（倒数第二个）单体单元对自由基 活性无影
响
假定四：聚合度很大。引发和终止对聚合物组成无影响。
假定五：稳态假定。体系中总自由基浓度和两种自由基浓度都不变
3. 工业上为制备高分子量的涤纶和尼龙 66 常采用什么措施？（7 分）
3. 能采用阳离子、阴离子与自由基聚合的单体是（ B ）？A、MMA； B、St； C、
异丁烯； D、丙烯腈。
4. 在高分子合成中，容易制得有实用价值的嵌段共聚物的是（ B ）？A、配位阴离
子聚合； B、阴离子活性聚合； C、自由基共聚合； D、阳离子聚合。
5. 乳液聚合的第二个阶段结束的标志是（ B ）？A、胶束的消失； B、单体液滴
替共聚
9、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？（3 分）
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
3.什么是自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合？ 3. 解：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。
无终止； D、慢引发，快增长，易转移，难终止；
10. 下面哪种组合可以制备无支链高分子线形缩聚物（ B ）A、1-2 官能度体系；B、
2-2 官能度体系； C、2-3 官能度体系； D、 3-3 官能度体系。
四、简答题
1. 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。（7 分） 解答：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、自加速效应 在没有外界因素的影响下，聚合反应速度突然加快的现象
10、凝胶点 聚合反应中出现凝胶的临界反应程度
三、填空题（本大题共 10 小题，每个空 1 分，总计 20 分）
1、某一聚合反应，单体转化率随反应时间的延长而增加。它属于(连锁
)聚合反应。
2、BPO 在高分子合成中是(引发剂
)剂，对苯二酚加在单体中用作（阻聚剂
：
由假定三，根据具体的引发方式和终止方式，求出自由基的浓度[M·]，如常用的引发
剂热引发聚合:
订
Ri=2fkd[I]
Rt=2kt[M·]2
学
Ri= Rt
号
□ □
[M·]=(fkd/kt)1/2[I]1/2 再由假定二和假定一，将自由基浓度[M·]带入增长速率方程：
□
Rp=kp[M·]*[M]
□
= kp(fkd/kt)1/2[I]1/2[M]
1、 试计算固化剂的用量；（3 分）
2、 求该体系的平均官能度并用 Carothers 方程求取此固化反应的凝胶点；（4 分）
3、 如果已知该反应的反应程度和时间的关系，可否求得该树脂的适用期？（树脂的适
用期指的是树脂从加入固化剂到发生凝胶化的时间，这段时间是树脂可以使用的时
间）（3 分）
解答：1. 环氧基团的 mol 数=1000×0.2/100=2mol，f=2，所以 NA=1mol，乙二胺与其等 等官能团数为 2mol，f=4，所以乙二胺的物质的量 NB 为 0.5mol 2. 环氧基团的的物质的量为 2mol，f=2，所以环氧树脂的物质的量 NA=1mol，，乙二胺
（ -[CH2CH(C6H5)]n- ）、（ -[CH2CHCl]n- ）和（ -[CH2CHCH3]n- ）。
9、腈纶的化学名称是（ 聚丙烯腈
）。
10、聚合方法分为（两
）大类，大多数乙烯基单体发生（ 连锁 ）聚合，大多数
非乙烯基单体发生（逐步
）聚合。
、回答问题（共 30 分）
1、阴离子活性聚合的最重要的两个应用是什么？(2 分)
答案（C ）
4、异戊二烯配位聚合理论上可制得（ ）种立体规整聚合物。
A. 6 B. 4 C. 5 D.3
答案（ A ）
5、是阻聚剂并可用于测定引发反应速率的是（ ）
A.对苯二酚 B.DPPH C.AIBN D.双酚 A
答案（ B ）
二、概念简答（本大题共 10 小题，每小题 2 分，总计 20 分）
溶液前期进行水溶液聚合，达到一定聚合度后转入熔融缩聚。
4. 将下列单体和引发剂进行匹配，并说明聚合反应类型。 单体：CH2=CHC6H5；
CH2=CHCl；CH2=C(CH3)2；CH2=C(CH3)COOCH3
引发剂：(C6H5CO2)2；萘
钠；BF3 + H2O；Ti(OEt)4+AlEt3（8 分）
的消失； C、聚合速度的增加； D、乳胶粒的形成。
6. 自由基聚合实施方法中，使聚合物分子量和聚合速率同时提高，可采用（ A ）
聚合方法？A、 乳液聚合； B、 悬浮聚合； C、溶液聚合； D、 本体聚合。
7. 在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等物质量和单体纯度要求不是很严
格的缩聚是（ C ）。 A、熔融缩聚； B、溶液缩聚； C、界面缩聚； D、 固
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%
课
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
程
增加而增加
名
称
：ห้องสมุดไป่ตู้
装 4、在自由基聚合反应动力学研究中作了那些基本假定，解决了什么问题？(6 分)
）。
3、氧在低温时是(阻聚剂
)、在高温时是（引发剂
）。
4、常用的逐步聚合反应方法有(熔融
)缩聚、( 溶液
) 缩聚、( 界面
)
缩聚。
5、链转移剂能使聚合物的分子量(降低
)
6、引发剂效率小于 1 的原因是( 诱导分解
)和（笼壁效应
）。
7、梯形结构聚合物有较高的(热
)稳定性。
8、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯的结构分别是（-[CH2CH2]n- ）、
发生阴、阳离子聚合反应；CH2=C(CH3)2 以 BF3 + H2O 引发属于阳离子聚合，并且该单
体只可发生阳离子聚合；CH2=C(CH3)COOCH3 以(C6H5CO2)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。
五、计算题
欲将环氧值为 0.2 的 1000 克的环氧树脂用与环氧基团等官能团的乙二胺固化，
相缩聚。
8. 合成高分子量的聚丙烯可以使用以下（ C ）催化剂？A、H2O+SnCl4；B、NaOH；
C、TiCl3+AlEt3； D、偶氮二异丁腈。
9. 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，
青岛科技大学高分子化学试卷
第一套题
一、填空题
1. 尼龙66的重复单元是 -NH（CH2）6NHCO（CH2）4 CO-
。
2. 聚丙烯的立体异构包括全同（等规）、间同（间规）和无规立构。
3. 过氧化苯甲酰可作为的 自由基 聚合的引发剂。
4. 自由基聚合中双基终止包括 岐化 终止和偶合终止。
5. 聚氯乙烯的自由基聚合过程中控制聚合度的方法是控制反应温度。
1、重复单元 聚合物链中重复排列的原子团
2、过量分率 过量分子的过量分率
3、数均聚合度 平均每个大分子具有的结构单元数
4、诱导期 阻聚剂使聚合反应推迟的时间
5、分子量调节剂 能调节分子量的试剂
6、数均分子量 平均每摩尔分子具有的质量
7、阻聚常数 阻聚反应速率常数与增长反应速率常数之比
8、半衰期 引发剂分解一半所需要的时间
解答：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 BF3 + H2O 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+AlEt3
进行配位阴离子聚合；CH2=CHCl 以(C6H5CO2)2 引发属于自由基聚合，除此之外，不可
制备单分散聚合物
制备嵌段共聚物
2、Ziegler-Natta 引发剂通常有几种组分？每种组分可以是那类化合物？(3 分)
两种：主引发剂：Ⅳ-ⅧB 族过度金属化合物
共引发剂：Ⅰ-ⅢA 族有机金属化合物
3、连锁聚合与逐步聚合的三个主要区别是什么？(6 分)
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
2. 写出二元共聚物组成微分方程并讨论其适用的范围？（8 分）
解答： F1
r1 f12 f1 f2 r1 f12 2 f1 f2 r2
f22
，
（或 d[M1]/d[M2]=[m1]/[M2]·{r1[M1]+[M2]}/{r2[M2]+[M1]}）
r1
k11 k12
,
r2
k22 k21
使用范围：适用于聚合反应初期，并作以下假定。
BPO
CH2=CHCl BF3 + H2O
CH2=C(CN)2 萘钠
7、要控制线形缩聚反应的分子量，可以采取什么措施？(2 分)
⑴调整两种官能团的配比
⑵加入单官能团化合物
8、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？（2 分） 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
□
□
5、写出下列自由基和单体的活性顺序。 (2 分)
□ □
线
K
B•
VC•
姓
B 100 357000
自由基的活性： VC·> B· 单体的活性： B > VC
名
VC 11 12300
：
6、在下表中为每一个单体选择一个合适的引发剂（连线）。(4 分)
单体
CH2=C(CH3)2
CH2=CHCH2CH3
引发剂 TiCl3+AlEt2Cl
固化剂 f=4，NB=0.5mol，可以得到
f
1 2 0.5 4 8 1 0.5 3 , Pc
2 f
2 0.75 83
3. 如果已知反应程度和时间的关系，可以从凝胶点估算产生凝胶化的时间，从而估算
树脂的适用期，但是实际上的适用期要短些。
第二套
1、使自由基聚合反应速率最快的聚合方式是（ ）。
二、选择题
1. 一对单体共聚时，r1=1，r2=1，其共聚行为是（ A ）? A、理想共聚；B、交替共
聚； C、恒比点共聚； D、非理想共聚。
2. 两对单体可以共聚的是（ AB ）。A、Q 和 e 值相近；B、 Q 值相近而 e 值相
差大；C、Q 值和 e 值均相差大；D、Q 值相差大而 e 值相近。
6. 苯醌可以作为 自由基 聚合以及 阳离子 聚合的阻聚剂。
7. 竞聚率是指 单体均聚和共聚的链增长速率常数之比(或 r1=k11/k12, r2=k22/k21) 。
8. 邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为 1.50 : 0.98，缩聚体系的平均官能度为 2.37
；
邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油缩聚，体系的平均官能度为 2 （精确到小数点后
2 位）。
9. 聚合物的化学反应中，交联和支化反应会使分子量 变大
而聚合物的热降
解会使分子量 变小 。
10. 1953 年德国 K.Ziegler 以 TiCl4/AlCl3 少支链的高结晶度的聚乙烯。
为引发剂在比较温和的条件下制得了
11. 己内酰胺以 NaOH 作引发剂制备尼龙-6 的聚合机理是 阴离子聚合 。