高分子问答题 2.doc

1、 丙烯腈连续聚合制造腈纶纤维，除加入丙烯腈作主要单体外，还常加入丙烯酸甲酯/或衣康酸辅助单体与其共聚。试说明它们对产品性能的影响。答：纯粹的丙烯腈纤维，由于内部结构紧密，服用性能差，所以通过加入第二、第三单体，改善其产品性能。其中第二单体丙烯酸甲酯改善产品的可纺性及纤维的手感、柔软性和弹性，第三单体衣康酸辅助单体改进纤维的染色性。2、 为什么阳离子聚合反应一般需要在很低温度下进行才能得到高分子量的聚合物？答：因为阳离子聚合的活性种一般为碳阳离子。碳阳离子很活泼，极易发生重排和链转移反应。向单体的链转移常数（）比自由基聚合（）大的多。为了减少链转移反应的发生，提高聚合物的分子量，所以阳离子反应一般需在低温下进行。3、 分别叙述进行阴离子，阳离子聚合时，控制聚合反应速度和聚合物分子量的主要方法。答：进行离子聚合时，一般多采用改变聚合反应温度或改变溶剂极性的方法来控制聚合反应速度。阴离子聚合一般为无终止聚合，所以通过引发剂的用量可调节聚合物的分子量。有时也通过加入链转移剂（例如甲苯）调节聚合物的分子量。阳离子聚合极易发生链转移反应。链转移反应是影响聚合物分子量的主要因素，而聚合反应温度对链转移反应的影响很大。所以一般通过控制聚合反应温度来控制聚合物的分子量。有时也通过加入链转移剂来控制聚合物的分子量。4、 推导自由基聚合动力学方程时，作了哪些基本假定，并简要说明其内容？写出自由基聚合动力学方程，并说明适用条件？答：假定官能团等活性理论的假定：链自由基的活性与链长基本无关。因此，各步增长反应速率常数相等，可用一个增长速率常数表示。 假定稳态的假定：自由基聚合进行了一段时间以后，自由基得浓度保持不变，亦即自由基的生成速率等于自由基的消失速率，假定大分子链很长的假定：用单体消耗的总速率表示聚合的总速率：同时认为大分子链很长，用于引发消耗的单体远小于用于增长消耗的单体，亦即于是，增长速率就近似等于聚合总速率或者 适用条件：双基终止和低转化率5%10%。 5、 为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程？答：因缩聚反应本质上是官能团之间的反应，只有官能团之间充分反应才能生成大分子，所以只有反应程度才能描述出相对分子质量的大小。6、 什么是自动加速现象？产生的原因是什么？对聚合反应及聚合物会产生什么影响？答：当自由基聚合进入中期后，随转化率增加，聚合速率自动加快，这一现象称为自动加速现象。这是由于凝胶效应和沉淀效应使链自由基的终止速率受到抑制，而链增长速率变化不大，从而使聚合速率加快。自动加速现象可提高聚合反应速率，但控制不好，会出现爆聚使聚合失败。自动加速现象使聚合物分子量分布变宽。7、 在离子聚合反应中，能否出现自动加速现象？为什么？8、 能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物？为什么？答：不能。由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链内的键合力，所以当温度升高达到气化温度以前，就发生主链的断裂或分解，从而破坏了高分子化合物的化学结构，所以不能用蒸馏的方法来提纯高分子化合物。9、 简述理想乳液聚合体系的组分、聚合前体系中的三相和聚合的三个阶段的标志？1. 为什么阳离子聚合反应一般需要在很低温度下进行才能得到高分子量的聚合物？因为阳离子聚合的活性种一般为碳阳离子。碳阳离子很活泼，极易发生重排和链转移反应。向单体的链转移常数比自由基聚合大的多。为了减少链转移反应的发生，提高聚合物的分子量，所以阳离子反应一般需在低温下进行。2. 分别叙述进行阴离子，阳离子聚合时，控制聚合反应速度和聚合物分子量的主要方法。进行离子聚合时，一般采用改变聚合物反应温度或改变溶剂极性的方法来控制聚合反应速度。阴离子聚合一般为无终止聚合，所以通过引发剂的用量可以调节聚合物的分子量有时也可加入链转移剂（如甲苯）来调节聚合物的分子量。阳离子聚合极易发生链转移反应，链转移反应是影响聚合物分子量的主要因素，而聚合温度对链转移的影响很大。所以一般通过控制聚合反应温度来控制聚合物的分子量。有时也可通过加入链转移剂来控制聚合物的分子量。3. 以BuLi为引发剂，环己烷为溶剂，合成线型三嵌段共聚物SBS。单体总量是150g。BuLi环己烷溶液的浓度为0.4mol/l。单体的转化率为100。若使共聚物的组成（苯，丁比）为S/B=40/60（重量比），分子量为1105。试计算需丁二烯和苯乙烯各多少克,需BuLi溶液多少毫升？1. 现以等摩尔比的二元醇和二元酸为原料于某温度下进行封管均相聚合。试问该产品的最终的是多少？已知该温度下反应平衡常数为4。2. 将等摩尔比的乙二醇和对苯二甲酸于280下进行缩聚反应，已知K为4.9。如达平衡时所得聚酯的为15，试问该体系中残存小分子数为多少？3. 由己二胺和己二酸合成聚酰胺，分子量约为15000，反应程度为0.995。试计算两单体原料比。产物的端基是什么？如需合成分子量为19000的聚合物，请作同样的计算。解： 对于分子量为15000的聚酰胺 已知P0.995。根据P与非等摩尔比控制时有求得 r=0.995。设己二酸过量，则己二酸与己二胺摩尔投料比为1:0.995由于 P0.995 r=0.995端胺基数端羧基数故 端胺基、端羧基数如设己二胺过量，则同理可得 端胺基数/端羧基数=2/1对于分子量为19000的聚酰胺， 按同法求得当P0.995时，r=0.998。当己二酸与己二胺摩尔投料比为1：0.998时，则产物的端胺基数/端羧基数5/7当己二胺与己二酸摩尔投料比为1：0.998时，则产物的端胺基数/端羧基数7/51，单体M1和M2进行共聚，50时r1=4.4，r2=0.12，计算并回答：（1）如果两单体极性相差不大，空间效应的影响也不显著，那么取代基的共轭效应哪个大？并解释之。（2）开始生成的共聚物摩尔组成M1和M2各占50%，问起始单体组成是多少？(1)2，苯乙烯(M1)与丁二烯(M2)在5下进行自由基乳液共聚时，其r1=0.64，r2=1.38。已知苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49和251l/(mol*s)。要求（1）计算共聚时的反应速率常数（2）比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小（3）做出此共聚反应的F1-f1曲线（4）要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施3，单体M1和M2进行共聚。r1=0，r2=0.5。计算并回答：（1）合成组成为M2M1的共聚物是否可能。（2）起始单体组成f1=50%时，共聚物组成F1为多少？（3）如果要维持(2)中算