2013年高分子化学试卷A答案

扬州大学试题纸

(2013－2014学年第1 学期)

扬州大学化学化工学院高材1101班(年)级课程高分子化学(A)卷答案

一、名词解释（20）

（1）高分子（3分）

高分子（大分子）与聚合物是同义词。高分子由许多结构单元通过共价键重复键接而成，分子量高达104-107。结构单元数定义为聚合度，高分子的分子量是聚合度与结构单元分子量的乘积。单体是合成聚合物的化合物，通过聚合反应，转变成结构单元，进入大分子链。

（2）聚合物材料和力学性能（3分）

聚合物材料基本可以分为结构材料和功能材料两大类。合成树脂和塑料、合成纤维、合成橡胶统称为三大合成材料，多用作结构材料。功能材料范围很广。力学性能是各种材料必备的基本条件，可用弹性模量、抗张强度、断裂伸长率来表征。（3）立构规整度（2分）

立构规整聚合物占聚合物总量的百分数。

（4）反应程度和转化率（3分）

转化率指参加反应的单体量占起始单体量的分数，是指已经反应的单体的数目。反应程度则是指已经反应的官能团的数目。

（5）临界胶束浓度（3分）

乳化剂能够形成胶束的最低浓度，称为临界胶束浓度，记作ＣＭＣ。

（6）初级自由基和单体自由基（3分）

自由基聚合中，引发剂在热、紫外照射、高能辐射、氧化还原等作用下分解成的带有一个孤对电子的引发剂片段称初级自由基，初级自由基与单体作用打开双键形成带有一个单体片段的自由基称单体自由基，形成单体自由基是一个聚合反应开始。

（7）聚合物的分子量（3）

聚合物是同系物的混合物，分子量有一定的分布，用平均分子量来表征。根据平均方法的不同，常用的有数均分子量Mn和重均分子量Mw。Mw/Mn的比值定义为分子量分布指数，可用来表征分子量分布。

二、填空题（10分，每题1分）

1. 传统的自由基聚合沿用本体、溶液、悬浮、乳液四种聚合方法。

2. 乳液聚合在微小的胶束或胶粒内进行。

3. 聚合物的立体异构有手性异构和几何异构两类。

4. 阳离子聚合机理的重要特征是快引发、快增长、易转移、难终止。

5. 自由基本体聚合可分为诱导期、聚合初期、中期、后期等阶段。

6. 聚乙烯醇只能由聚醋酸乙烯酯经醇解（水解）来制备。

7. 研究聚合物热稳定性的方法包括热重分析法、恒温加热法、差热分析法三种方法。

8. 离子聚合和自由基聚合同属于连锁聚合。 9. 聚丙烯是通过配位聚合合成的。 10. 聚氨酯可以通过缩聚反应得到。

三、写出合成下列高分子的反应方程式（15分，每题3分） 1. 聚对苯二甲酸乙二醇酯

HO(CH 2)2OH

+HOOC

COOH

n n H O(CH 2)2OC

C OH O

O

n

+(2n -1) H 2O

2. 聚己内酯

C

O

O n

OCH 2CH 2CH 2CH 2CH 2C

O

n

3. 尼龙66

H 2N(CH 2)6NH 2 + HOC(CH 2)4COH

O

O

HN(CH 2)6NHC(CH 2)4C

O

O

n

4. 丁腈橡胶

nCH 2

CH CH CH 2

mCH 2CH CN 过氧化氢异丙苯和雕白粉（酸性解质）

CH 2

CH CH CH 2

n

CH 2

CH CN

m

5. 聚酰亚胺（任选二酐或二胺）

H 2N

O

NH 2

C O C

C C O O O

O

O

n n DMF 25℃

CO HOOC

N CO COOH N O

H H n

℃＞300环化

C C C O O O

N

N

C O

O

n

2nH 2O

四、简答题 （30分，每题5分）

1. 烯类单体CH2=CHR 在聚合过程中，可能有的键接方式？试说明这种键接方式为什么是主要的？

CH 2CH 2CH 2CH

CH CH 头-尾接：

R

R

R

头-头或尾-尾接：

CH CH 2

CH 2

CH 2CH 2CH 2CH CH R

R

R

R

无规接：

CH CH

CH 2CH 2CH 2CH 2CH CH R

R

R

R

其中头-尾为主要键接，原因：电子效应和位阻效应。头-尾键接时，从电子效应看，取代基与独电子相连接于同一个碳原子上，自由基得以稳定。从位阻效应看，—CH2—端空间位阻小，有利于头尾连接。

2. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。

从转化率和时间的关系看：连锁聚合，单体转化率随时间延长而逐渐增加；逐步聚合，反应初期单体消耗大部分，随后单体转化率随时间延长增加缓慢。 从相对分子质量与转化率关系看：连锁聚合，在任何时刻均生成高分子量的聚合物；逐步聚合，反应初期只生成低聚物，随转化率增加，聚合物相对分子质量逐渐增加，高分子量的聚合物需数十小时才能生成。

3. 乳液聚合：为什么乳液聚合既有高聚合速率，又可获得高分子量产物？ 乳液聚合的引发在胶束中进行，链的增长和终止在单体-聚合物胶粒中进行。在温度、引发剂等条件固定时，增加乳化剂浓度即增加胶粒数可以提高聚合反应速率。乳液聚合体系中始终保持1/2活性的乳胶粒，因为引发剂生成的