第五章第七章习题

聚合方法

一、解释下列名词：

1、乳液聚合：单体在乳化剂作用下以乳液状态分散在反应介质中而进行的聚合反应。

2、胶束：乳化剂分子在介质中达到饱和溶解度后，就会产生数十个或数百个乳化剂分子的聚集体，这种聚集体被称作胶束。

3、临界胶束浓度：出现胶束时乳化剂浓度，称为临界胶束浓度，用CMC表示。

4、乳液聚合中的均相成核：水相生成的初级自由基首先引发溶于水相中的单体而形成短链自由基，短链自由基在吸附了乳化剂后得以稳定存在，成为单体可以扩散进去继续聚合的乳胶粒，这一过程被称为均相成核。

5、胶束成核：在乳液聚合反应中，对于水溶性小的单体，是通过自由基扩散进入胶束内引发单体聚合，使胶束变成乳胶粒子，这一过程叫胶束成核。

6、三相平衡点：乳化剂处于分子溶液、胶束和凝聚三相平衡状态时的温度称为三相平衡点。

8、界面聚合：两种单体分别溶解在两种互不相溶的介质中，聚合反应只能在两相的界面发生，故称界面聚合。例如，把二酰氯溶于氯仿，

把二胺溶于水中，混合后就可以发生界面聚合，在界面上生成聚合物。

二、选择题：

1.能够提高聚合速率而不降低聚合度的方法是：

A、本体聚合

B、∨乳液聚合

C、悬浮聚合

D、溶液聚合（Page117：采用乳液聚合可以通过增加乳胶粒的方法同时提高聚合反应速率和聚合度。聚合速率快、聚合度高是乳液聚合不同与其它聚合方法的一个显著特征。）

2.在低转化率时就能获得高分子量聚合物的方法是：

A、熔融缩聚

B、溶液缩聚

C、∨界面缩聚

D、固相缩聚

3、当乳液聚合反应进入第二阶段后，若补加一定量的引发剂，将会出现：

A、聚合速率增大

B、∨聚合速率不变

C、聚合物分子量增大

D、聚合物分子量不变

（乳液聚合的第二阶段是恒速期；第一阶段加速期；第三阶段降速期）

4、合成橡胶通常采用乳液聚合反应，主要是因为乳液聚合：

A、以水作介质价廉无污染

B、散热容易

C、∨易获得高分子量聚合物

D、不易发生凝胶效应

5、在缩聚反应中界面缩聚的最突出优点是：

A、反应温度低

B、反应速度快

C、∨低转化率下获得高分子量聚合物

D、当量比要求严格

6、若在乳液聚合反应到达恒速阶段后提高反应温度，将会出现：

A、∨聚合速率不变，分子量下降

B、聚合速率增加，分子量下降

C、聚合速率和分子量不变

D、聚合速率增加，分子量不变

7、乳液聚合和悬浮聚合都是将单体分散在水相中，但聚合机理却不同，这是因为：

A、∨聚合场所不同所致

B、聚合温度不同所致

C、搅拌速度不同所致

D、分散剂不同所致

8、在乳液聚合反应速率和时间的关系曲线上，一般存在加速、恒速和降速三个阶段，出现恒速和降速这一转变时，不同单体的转化率不同，其中转化率最高的单体是：

A、乙酸乙烯酯

B、甲基丙烯酸甲酯

C、丁二烯Ｄ、∨氯乙烯

9、丁苯橡胶的工业合成常采用：

A）溶液聚合方法

B）∨乳液聚合

C）悬浮聚合

D）本体聚合

10、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）链增长方式不同

B）引发反应方式不同

C）聚合温度不同

D）∨终止反应方式不同

11、乳液聚合反应进入恒速阶段的标志是：

A、单体液滴全部消失

B、体系粘度恒定

C、胶束全部消失

D、引发剂消耗掉一半

12、同时获得高聚合速率和高分子量的聚合方法是：

A、溶液聚合

B、悬浮聚合

C、乳液聚合

D、本体聚合

三、问答题

1.苯乙烯本体聚合的工业生产分两个阶段。首先于80-85℃使苯乙烯预聚至转化率33-35%。然后流入聚合塔，塔内温度从100℃递升至200℃。最后熔体挤出造粒。试解释采取上述步骤的原因。

答：如何排散聚合热，维持聚合温度恒定是实施本体聚合时必须考虑和解决的主要问题。苯乙烯本体聚合的生产分段进行，是为了先在较低温度下使苯乙烯以较低聚合速率转化，有利于聚合热的排散；同时由于转化率不高，聚合体系的粘度低，也有利于排散自动加速效应带来的集中放热，以避免由局部构若导致产物分子量分布较宽一集温度失控而引起爆聚。在聚合塔中逐渐升温聚合是为了逐渐提高单体转化率，尽量使单体完全转化，减少残余单体。

2.简述乳液聚合的机理。单体、引发剂和乳化剂所在的场所。引发、增长和终止情况的场所。胶束、乳胶粒和单体液滴的变化。

3.界面缩聚体系的基本组分有哪些？对单体有何要求？水相通常为碱性，为什么？聚合速率是化学控制还是扩散控制？试举出几种利用界面缩聚法进行工业生产的聚合物品种？

答：界面缩聚体系的基本组份有：互不相溶的两种溶剂，例如水和

CCl4，两种带活泼官能团的单体（通常为二元胺和二酰氯），分别溶于溶剂中，有时还加入表面活性剂（如季胺盐）。

所用单体必须使高活性的，含活泼反应基团的双官能化合物，例如含活泼氢的二元胺或双酚A与含活泼氯的己二酰氯或光气（Cl－CO－Cl）等。

水相为碱性是为了中和缩聚生成的HCl。从这个意义上说，碱性可提高缩聚速率，使缩聚成为不可逆反应。

由于含活泼H官能团和酰氯之间的反应极快，故聚合速度主要取决于二胺和二酰氯扩散至两相界面的扩散速度，因而界面缩聚属扩散控制（物理），为了促进单体在溶剂中的扩散，缩聚反应常是在搅拌下进行；如果要边缩聚边成膜，则缩聚也可在“静止”的界面上进行。

利用界面缩聚进行生产的品种有：聚碳酸酯、聚酰胺、聚苯酯和新型的聚间苯二甲酰间苯二胺纤维等。

4.乳液聚合丁苯橡胶有冷热之分。试分别列举一种引发剂体系和聚合条件。单体转化率常控制在60%左右，为什么？

答：（1）热丁苯：

5.典型乳液聚合的特点是持续反应速度快，反应产物分子量高。在大多数本体聚合中又常会出现反应速度变快分子量增大的现象。试分析