2016高分子化学硕士研究生复试专业课试题A卷.doc

2016硕士研究生入学考试复试试卷考试科目代码： 考试科目名称：高分子化学请注意：答案必须写在答题纸上（写在试卷上无效）。简答（每题10分，共100分） 1. 乳液聚合过程分为三个阶段，试述每个反应阶段的特点。第一阶段成核期： 胶束不断减少， 胶粒不断增多， 速率相应增加； 单体液滴数不变， 只是体积不断减少。到达一定转化率后未成核的胶束消失，表示成核期结束，胶粒数趋于恒 定。标志：胶束消失，胶粒数趋于恒定。 第二阶段恒速期：只有胶粒与液滴两种粒子，聚合速率恒定。标志：单体液滴的消 失。 第三阶段：降速期 只有胶粒一种粒子，胶粒数不变，聚合速率降低。 2. 在自由基聚合反应中，什么条件下会出现自动加速现象？试讨论其产生的原因以及促使其产生和抑制的方法。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。在非 均相本题聚合和沉淀聚合中，由于活性链端被屏蔽，链终止反映速度大大 下降，也出现明显的反应自动加速现象。反应的自动加速大多由于体系中 单位时间引发的链和动力学终止的链的数目不等造成活性链浓度不断增 大所致。若能调节引发剂的种类和用量，则可抑制反应自动加速。此外， 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. 苯乙烯单体在储存和运输中，常加入阻聚剂。聚合前用何法除去阻聚剂？若取混有阻聚剂的单体聚合，将会发生什么后果？单体在聚合反应以前通常要通过蒸馏或萃取先除去阻聚剂，否则需使用过量引发剂。当体系中存 在阻聚剂时，在聚合反应开始以后（引发剂开始分解） ，并不能马上引发单体聚合，必须在体系中的阻聚剂 全部消耗完后，聚合反应才会正常进行，即存在诱导期。 4. 写出下列聚合物的化学结构式：聚乙烯醇、尼龙66、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯聚乙烯醇CH2CH(OH)n 尼龙66 -NH(CH2)5CO- 聚碳酸酯OROC(O)n聚甲基丙烯酸甲酯 -CH2C(CH3)(COOCH3)n-聚氯乙烯 -(CH2-CHCl)n- 5. 你了解的嵌段共聚物有哪些？举例说明如何合成某一种嵌段共聚物。二嵌段共聚物，如苯乙烯-丁二烯共聚物；三嵌段共聚物，如苯乙烯-丁二烯-3-氯丙烯共聚物；例如 丙烯-乙烯嵌段共聚物的制法有溶剂法（淤浆法）、液相本体法和气相本体法等。然后在同一聚合釜中通入氮气驱除丙烯，再通入乙烯继续进行聚合，即得丙烯-乙烯嵌段共聚物。 6. 连锁聚合与逐步聚合的三个主要区别是什么？增长方式：连锁聚合总是单体与活性种反应，逐步聚合是官能团之间的反应，官能团可以 来自于单体、低聚体、多聚体、大分子 单体转化率： 连锁聚合的单体转化率随着反应的进行不断提高， 逐步聚合的单体转化率在 反应的一开始就接近 100% 聚合物的分子量： 连锁聚合的分子量一般不随时间而变， 逐步聚合分子量随时间的增加而 增加 7. 简述高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯在制备方法、结构和性能上的区别和联系。低密度聚乙烯，简称LDPE，通常用高压法生产，故又称高压聚乙烯，密度 0.9100.925g/cm3，熔点107126，它具有质轻、耐寒、耐冲击、耐化学稳定性， 优良的高频绝缘性能及加工性能等优点，可以吹塑、挤塑、注塑成型。用于包装材料、 管材、电缆绝缘层和护套，聚乙烯薄膜广泛用于育秧、地膜、蔬菜大棚及食品包装，聚 乙烯的板材则是良好的耐腐蚀衬里材料。高密度聚乙烯，简称HDPE，通常用低压法生产，又称低压聚乙烯，密度 0.9410.965g/cm3，熔点132135，具有较高的使用温度、硬度、机械强度和耐化 学药品等性能。可用吹塑、注塑及挤压法制成各种瓶、罐、盆、桶等容器及绳缆、鱼 网、捆扎带、电线、电缆覆层、管材、板材和异型材料等。超高分子量聚乙烯 超高分子量聚乙烯的相对分子质量在百万以上，通常在100 万300万之间，最高可达600万700万。超高分子量聚乙烯的简写为UHMWPE，其 分子结构和HDPE基本相同，也为线形结构。超高分子量聚乙烯具有极佳的耐磨性，突 出的高模量、高韧性，优良的自润滑性以及耐环境应力开裂性，摩擦因数低，同时还具 有优异的化学稳定性和抗疲劳性，对噪声阻尼性良好，是制备齿轮、轴承等摩擦件的优 异摩擦材料，而且制造成本低廉，因此被视为一种良好的热塑性工程塑料。 8. 试说明降解和老化的定义，二者对于当前的环境保护有什么意义。降解，一般指有机化合物分子中的碳原子数目减少，分子量降低。对于降解，不同的学者持有有不同的观点，有一种观点认为降解物最终要被分解成二氧化碳和水才能称为降解。老化在高分子材料的使用过程中, 由于受到热、氧、水、光、微生物、化学介质等环境因素的综合作用, 高分子材料的化学组成和结构会发生一系列变化, 物理性能也会相应变坏, 如发硬、发粘、变脆、变色、失去强度等, 这些变化和现象称为老化, 高分子材料老化的本质是其物理结构或化学结构的改变。 9. 缩聚反应过程通常会发生的副反应有哪些，对聚合物有什么影响？由于降解反应和链交换反应，随着反应程度的提高，缩聚物的分子量趋于一致，分子量分布变窄。实际缩聚物分子量