高分子复习材料
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1、结构可将聚合物分为哪三大类?
主链元素碳链高分子:主链(链原子)完全由C原子组成
(链原子)杂链高分子:主链原子除C外,还含O,N,S等杂原子
组成元素有机高分子:主链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成
2、自由基聚合的引发剂主要是哪两类?阴离子聚合、阳离子聚合的引发剂各有哪几类?自由基聚合的引发剂:
(1)过氧化物类引发剂
-O-O-, 加热易断裂产生自由基
(2)偶氮化合物类引发剂
-C-N=N-C-, 分解生成稳定的N2分子和自由基
(3)氧化还原体系引发剂
氧化剂、还原剂之间发生电子转移生成自由基
阳离子聚合的引发剂:
质子酸(如H2SO4、H3PO4、HClO4、Cl3CCOOH等强质子酸。)
常用引发剂
Lewis酸(AlCl3, BF3, SnCl4, ZnCl2, TiBr4等。)
阴离子聚合的引发剂:
电子转移引发
如碱金属,碱金属-芳烃引发剂
阴离子引发
如有机金属化合物(有机金属化合物:如金属胺基化合物、金属烷基化合物和格利雅试剂等。)
3、自由基聚合机理、阳离子聚合机理、活性阴离子聚合机理的特点?
自由基聚合机理的特点:慢引发、快增长、速终止(双基终止)
阳离子聚合机理的特点:快引发、快增长、易转移、难终止
活性阴离子聚合机理的特点:快引发、慢增长、无终止、无转移
4、自由基聚合实施的方法有哪些?本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合体系组分各由哪些组成?它们聚合的场所各在哪里?
自由基聚合实施的方法:
本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合
本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合体系组分的组成:
本体聚合体系组分的组成:
单体、引发剂(一般为油溶性)、助剂(色料、增塑剂、润滑剂、分子量调节剂等)溶液聚合体系组分的组成:
单体、引发剂、溶剂
悬浮聚合体系组分的组成:
单体、引发剂、水、分散剂
乳液聚合体系组分的组成:
单体、引发剂、乳化剂、分散剂(水)
本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合聚合的场所:
本体聚合:加任何其它介质, 仅是单体在引发剂、热、光或辐射源作用下引发(本体)
溶液聚合:将单体和引发剂溶于适当溶剂中进行(溶剂)
悬浮聚合:借助机械搅拌和分散剂的作用, 使不溶于水的单体以小液滴悬浮在水介质中,并始终保持稳定的分散状态(液滴)
乳液聚合:借助机械搅拌和乳化剂的作用, 使单体分散在水或非水介质中(乳胶粒)
5、自由基聚合的基元反应有哪些?
包括链引发、链增长、链终止和链转移等基元反应
6、乳液聚合可以分为哪三个阶段?并说出各阶段的特征。
第I 阶段、成核期
乳胶粒的形成:水相中自由基扩散进入胶束,引发聚合,形成乳胶粒;
:
液滴水相乳胶粒
乳胶粒数不再增加,体积逐渐增大;单体液滴数不变,但体积不断减小;
整个阶段聚合速率递增;
体系中的粒子:液滴、胶束、乳胶粒;
未成核的胶束全部消失,乳胶粒数目达到恒定;
转化率可达2~15%;
胶束的消耗途径:
(1)新乳胶粒的生成;
(2)向乳胶粒转移:随着乳胶粒尺寸不断长大,乳胶粒的表面积逐渐增大。这
样,越来越多的乳化剂从水相转移到乳胶粒表面上,使溶解在水相中的乳化剂不
断减少,并导致部分胶束被破坏。
第II 阶段、恒速期
乳胶粒数目恒定;
乳胶粒的体积继续增大,粒径可达50-150 nm;
单体液滴仍起着仓库的作用;
乳胶粒数不断增加,体积逐渐增大;单体液滴数不变,但体积不断减小;
整个阶段聚合速率恒定;
体系中的粒子:单体液滴、乳胶粒;
在乳胶粒中单体不断被消耗,单体的平衡不断沿单体珠滴—水相—乳胶粒方向移动,致使单体珠滴中的单体逐渐减少,直至单体珠滴消失。
第Ⅲ阶段、降速期
单体液滴消失,乳胶粒内继续增长、引发、终止,直到单体完全转化;
乳胶粒的粒径可达50-200 nm;
整个阶段聚合速率随[M]下降而减小;
体系中的粒子:乳胶粒。
7、在自由基聚合中,能同时获得高聚合速率和高相对分子质量的实施方法是哪一种?
乳液聚合既有高的反应速率,又能得到较高的分子量
8、影响引发剂效率的因素主要有哪两个?
引发剂的诱导分解、笼蔽效应
9、逐步聚合的实施的方法有哪些?
(1)熔融缩聚
(2)溶液缩聚
(3)界面缩聚
10、在进行自由基聚合反应动力学研究时作了哪三个假设?
(1)等活性假设:
链自由基的活性与链的长短无关,即各步链增长速率常数相等,即:kp1=kp2=kp3=……=kpx-1=kp;
(2)稳态假设:经很短一段时间后,假设体系中自由基浓度不变,进入“稳态状态”;或者说引发速率和终止速率相等,Ri=Rt,构成动态平衡;
(3)聚合度很大假设:
假定聚合产物的聚合度很大,链引发所消耗的单体远少于链增长所消耗的单体。
11、什么是自动加速现象,产生自动由加速现象的原因是什么?
自动加速现象:随着反应进行,聚合反应速率不仅不随单体和引发剂浓度的降低而减慢,反而增大的现象。
自动加速现象产生的原因:由于体系粘度增加所致。
12、获得高分子缩聚物的必要条件是什么?
缩聚反应的单体必须带有俩个或俩个以上官能团。
13、共聚物组成曲线的主要类型有哪些(理想情况)?请分析竞聚率与曲线类型之间的关系。
(1)r1 r2 = 1,理想共聚
r1 = r2 = 1,理想恒比共聚,恒比对角线