高分子化学与物理习题2
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1. 涤纶聚酯属于 ( )
A. 线性饱和脂肪族聚酯
B. 线性芳族聚酯
C. 不饱和聚酯
D. 醇酸树脂
2. 能同时进行自由基聚合,阳离子聚合和阴离子聚合的是 ( )
A. 丙烯腈
B. α—甲基苯乙烯
C. 烷基乙烯基醚
D. 乙烯
3. 在氯乙烯的自由基聚合中,聚氯乙烯的聚合度主要取决于向()
转移的速率常数。
A.溶剂
B.引发剂
C.聚合物
D.单体
4. 两种单体共聚时得到交替共聚物,则它们的竞聚率应是()
A. r1=r2=0
B. r1= r2 =1
C. r1﹥1,r2﹥1
D. r1﹤1,r2﹤1
5.同时获得高聚合速率和高相对分子质量聚合物的聚合方法是()
A. 溶液聚合
B. 悬浮聚合
C 乳液聚合D. 本体聚合
1. 分子量分布指数
2、竞聚率
3、引发剂效率
4、动力学琏长
5、阻聚作用
三、简单回答下列问题。〖每小题5分,共25分〗
1. 为提高聚甲醛的热稳定性,可以采取的两个措施是什么?简述理由
2. 在自由基聚合反应中,何种条件下会出现反应自动加速现象。采取什么措施可减轻这种现象?
3.分别绘出自由基聚合与缩合聚合这两类反应的分子量与反应时间的关系示意图,简单说明反应特点。
4.欲使逐步聚合成功,必须考虑哪些原则和措施?
5. 解释笼蔽效应和诱导分解,它们对引发效率有什么影响?
四、写出下列聚合反应,并指出其机理。〖每小题2分,共10分〗
1. 3,3′-二(氯亚甲基)丁氧环的开环聚合;
2. 尼龙-66的制备;
3. 聚乙烯醇与甲醛的反应;
4. 有机玻璃的制备;
5. 环氧树脂的制备。
五、写出下列聚合反应的机理。〖每小题10 分,共20 分】
1. 四氢呋喃中用SnCl4 + H2O 引发异丁烯聚合,写出引发,增长,终止的基元反应。
2. 写出用AIBN 引发甲基丙烯酸丁酯聚合的各基元反应。
六、计算题。【每小题10 分,共30 分】
1. 邻苯二甲酸酐(1.5 摩尔)、乙二醇(1.35 摩尔)、甘油(0.1 摩尔)混合体系进行缩
聚。试求
a. p=0.98 时的X
b.X = 500 时的p
2. 甲基丙烯酸甲酯由引发剂引发进行自由基聚合,终止后每一大分子含有1.50个引发剂残基,假设无链转移发生,试计算歧化终止与偶合终止的相对数量。
3. 在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反应釜中加入0.2mol n-BuLi和20kg苯乙烯。当单体聚合了一半时,向体系中加入1.8g H2O,然后继续反应。假如用水终止的和继续增长的聚苯乙烯的分子量分布指数均是1,试计算
(1)被水终止的聚合物的数均分子量;
(2)继续增长所得聚合物的数均分子量;
(3)整个体系所得聚合物的数均分子量及其分子量分布指数。
一、选择正确答案填空【每小题1分,共5分】
1—5 : B B D A C
二、解释下列概念:【每小题2分,共10分】
1、诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应
2、系统中均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数之比,表征两单体的相对活性。
3、引发剂分解产生初级自由基,但初级自由基不一定能引发单体形成单体自由基,用于引发单体形成单体自由基的百分率,称为引发剂效率。
4、在聚合动力学研究中,长将一个活性种从引发开始到链终止说消耗的单体分子数定义为动力学琏长
5、自由基向某些物质转以后,形成稳定的自由基,不再引发单体聚合,最后只能自由基双基终止。
三、简单回答下列问题。〖每小题5分,共25分〗
1. 方法有两种:
①乙酰化或醚化封端:加入酸酐与端基反应,使乙酰化
封端,防止聚甲醛从端基开始解聚。
②将三聚甲醛和二氧五环或环氧乙烷共聚,在共聚物
中引入热稳定性较好的-OCH2CH2-基团,可阻止聚合物
链进一步分解。
2. 本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。造成自动加速现象的原因是随着反应的进行,体系粘度渐增或溶解性能变差,造成kt 变小,活性链寿命延长,体系活性链浓度增大。选用良溶剂、加大溶剂用量、提高聚合温度或适当降低聚合物的分子量等,都会减轻反应自动加速程度。反之,则可使自动加速现象提前发生。
3. 连锁聚合:连锁聚合从活性种开始。过程由链引发,链增长,链终止等基元反应组成,各基元反应的速率和活化能差别很大。链引发是活性种的形成,活性种与单体加成,使链迅速增长,活性种的破坏就是链终止。逐步聚合:低分子转变成高分子是缓慢逐步进行的,每步的速率和活化能大概一致,反应早期单体很快聚合成二,三,四聚体的低聚物,短期内单体转化率很高单反应基团反应程度却很低。在逐步聚合过程中,体系由单体和分子量递增的系列中间产物组成。
4. 原则和措施:原料尽可能纯净;按化学计量或等摩尔比投料;尽量提高反应程度;采用减压或其他手段打破化学平衡,使反应向聚合物方向移动。实施方法有:熔融聚合;溶液聚合和界面缩聚。
5. 笼蔽效应――由于初级自由基受溶剂分子包围,限制了自由基的扩散,导致初级自由基的偶合(或岐化)终止,使引发效率f 降低
诱导效应――它是指链自由基向引发剂的转移反应。原来的链自由基或简单自由基在形成稳定分子的同时,生成一个新的自由基。由于无偿的消耗了一个引发剂分子。二者都使实际引发效率降低