高分子化学近百道填空题及50多题计算题和简答题

1、聚合物的结构单元,复合单元 . 2、高分子化合物（又称聚合物）其分子量一般在多大范围内_。3、聚合物按大分子主链的化学组成可分_、_ 、_ 和_。4、按聚合物材料性能及用途进行分类，一般可分为_、_、_三大类。根据聚合物主链所含元素，又可将聚合物分为：_、_、_。5、按单体和聚合物在组成和结构上发生变化聚合反应可为：_、_。按聚合机理聚合反应可分为：_、_。6、聚乙烯的结构单元为 ，此结构单元又可以称为 、。7、尼龙-66的单体是_、_。8、合成天然橡胶单体是_。9、无定型高聚物的物理状态及力学性质随温度而变，其中Tg是：_；Tf是：_。而在结晶高聚物中Tm是：_。10、_和_是评价聚合物耐热性的重要指标。11、缩聚中的副反应：_、_、_。12、线形缩聚相对分子质量的控制手段有_、_、和_。13、单体浓度对成环或线性缩聚倾向也有影响，_有利于成环，_有利于线性缩聚。14、等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸进行缩聚反应，反应程度P=0.95时的数均聚合度。15、线形缩聚的核心问题是_；体形缩聚的关键问题是_ 所有缩聚反应共有的特征是_16、逐步聚合法有熔融缩聚和_、_、_等四种。17、合成涤纶聚酯的单体主要为、 。18、运用酯交换法合成涤纶聚酯的步骤为_、_、_。19、涤纶的化学名称为，它是由单体对苯二甲酸、，经 聚合制得的。工业上生产涤纶比较成熟的技术是先使对苯二甲酸 、然后 ，最后缩聚。20、合成纤维的第一大品种为_，第二大类合成纤维为_。21、酚醛反应形成酚醇无规预聚物的条件是_形成结构预聚物的条件是_。22、线性缩聚机理特征：_、_。23、_是缩合聚合反应的简称，是指带有官能团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程，在机理上属于_，参加反应的有机化合物含有 两个以上官能团。24、对于可逆平衡缩聚反应，到反应后期往往要在高温高真空下进行，目的是为了_。25、从聚合机理看，PS属于_聚合，尼龙66属于_聚合，此外还有加成反应和开环聚合，前者如_，后者如_。26、单体结构影响对聚合类型的选择，氯乙烯只能进行，异丁烯只能进行 ，丙烯可选择 ，而甲基丙烯酸甲酯可以进行和。27、由于苯环的共轭结构，苯乙烯可以采用_聚合、_聚合、_聚合得到聚合物。28、自由基聚合规律是转化率随时间而_，延长反应时间可以提高_。缩聚反应规律是转化率随时间_，延长反应时间是为了_。29、引发剂引发自由基聚合，如欲提高聚合物的分子量，可以_（升高或降低）聚合温度，或_（升高或降低）引发剂浓度。30、在自由基聚合和缩聚反应中，分别用_和_来表征聚合反应进行的深度。31、本体聚合应选择_引发剂、乳液聚合应选择_引发剂32、引发剂引发的自由基聚合体系中，影响聚合速率的因素是_、_、_和_。33、引发剂损耗原因：_、_。34、推导微观聚合动力学方程,作了4个基本假定是:_、_、聚合度很大、链转移反应无影响。35、自动加速现象主要是_增加引起的，又称为_；加速的原因可以由链终止受_控制来解释。36、本体聚合至一定转化率时会出现自动加速现象，这时体系中的自由基浓度M和自由基寿命的变化为_。37、_、_是影响聚合速率和分子量的两大因素38、甲基丙烯酸甲酯本体聚合，当转化率较高时，会出现聚合反应速率这种现象又称为，产生这种现象的原因是。39、苯乙烯本体聚合初期_考虑自动加速现象，而甲基丙烯酸甲酯本体聚合初期 _考虑自动加速现象（均填需要/不需要）40、自由基聚合体系中“双基终止”是指_、和_。41、自由基的链终止反应中，温度对其有很大影响，低温有利于_高温有利于_。42、原子转移自由基聚合最大的优点是适用单体范围_，聚合条件_，可以合成_，_，_，_和_共聚物。43、在自由基聚合中，随反应时间的增加，转化率_，而分子量_；在缩聚反应中，随反应时间的增加，转化率_，而分子量_。44、根据共聚物大分子链中单体单元的排列顺序，共聚物分为_、_、 _和_。45、共聚中控制聚合物平均组成的方法_、_。46、竞聚率的物理意义是_，对于r1=r2=1的情况，称为，r1=r2=0，称_，而r11和r21.410-7mol/Ls，产物的动力学链长3500时，采用引发剂的浓度应是多少？（2）当仍维持（1）的(Rp)0，而4100时，引发剂浓度应是多少？27. 以BPO为引发剂，60C 下苯乙烯在苯中聚合，已知苯乙烯的浓度为400mol/L，BPO浓度为510-4mol/L，Kp=176L/（mol-s），Kd=3.2410-6Lmol/s，Kt=3.58107L/(mol.s);f=0.70求(1)引发速率和聚合反应速率；（2）动力学链长。28.以硫酸为引发剂，使苯乙烯在惰性溶剂中聚合。若= 7.6L/mols，自发链终止速率 常数=4.910-2s-1，向单体链转移的速率常数=1.210-1L/mols，反映体系 中的单体浓度为200g/L。计算聚合初期聚苯乙烯的分子量。29.100毫升无阻聚物存在的甲基丙烯酸甲酯中，加入0.0242克过氧化二苯甲酰，并在60下聚合。反应1.5小时后得到聚合物3克，用渗透压法测得其分子量为（已知60下BPO的半衰期为48小时，引发效率为0.81, Cl为0.02 , CM为0.1104 ，甲基丙烯酸甲醋的密度为0 .930g/ /ml ）。试求 ( 1 )甲基丙烯酸甲酯在60 下的kp2kt值;( 2 )在该温度下歧化终止和偶合终止所占的比例。30.苯乙烯溶液浓度0.20 mol*L-1, 过氧类引发剂浓度为4.010-3mol*L-1, 在60下聚合，如引发剂半衰期44h, 引发剂效率f=0.80，kp=145 L*(mol*s)-1，kt=7.0107 L*(mol*s)-1, 欲达到50%转化率，需多长时间？31.醋酸乙烯在60C下，以AIBN为引发剂进行本体聚合，其动力学数据如下:Kd=1.1610-5S-1，Kp=3700升molS，Kt=7.4107升molS,【M】=10.86molL，【I】=0.20610-8molL，CM=1.9110-4，偶合终止占双基终止的90%，试求出聚醋酸乙烯的数均聚合度。（f按1计算）32.以BPO为引发剂，60时引发苯乙烯聚合，已知苯乙烯0.887g/cm3，引发剂用量为单体量的0.108，引发剂效率为f=0.8,产物聚合度为2800，聚合速率为0.282*10-3mol/L在体系中自由基寿命=0.86秒，试求欲达到50转化率时，需要多少时间？33.25在THF中，用nC4H9Li作为引发剂引发丙烯腈聚合，已知单体浓度0.95mol/L，引发剂浓度为0.005mol/L,总体积为1L。1) 若反应到3/4时用36mg水终止，求水终止的聚合物的平均分子量2) 若聚合5s时，单体浓度为6.2810-3mol/L,求10s时聚合速率和聚合度34、2.0 mol/L苯乙烯的二氯乙烷溶液，于25时在4.010-4 mol/L硫酸存在下聚合，计算开始时的聚合度。假如单体溶液中含有浓度为8.010-5 mol/L的异丙苯，那么聚苯乙烯的聚合度是多少？为便于计算，可利用下列数据。 （10分）参数： 数值kp L/(molS) 7.6kt1(s-1)自发终止 4.910-2kt2(s-1)与反离子结合终止 6.710-3ktr,M(L/mols) 1.210-1Cs(25，在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂) 4.510-2 35.已知过氧化二苯甲酰在60 的半衰期为48 小时，甲基丙烯酸甲酯在60 的kp2 / kt=110-2l ( mol . s )。如果起始投料量为每100ml 溶液（溶剂为惰性）中含20 克甲基丙烯酸甲酯和0.1克过氧化苯甲酰，试求（1）10 单体转化为聚合物需多少时间？（2）反应初期生成的聚合物的数均聚合度（60 下85 %歧化终止，15偶合终止，f 按1 计算）。36.用ABIN作引发剂（浓度为0。1mol/L），使苯乙烯在40下于膨胀计中进行聚合，用N,N-二苯基-N-2,4,6-三硝基苯肼自由基（DPPH）作阻聚剂，实验结果表明，阻聚剂的用量与诱导期成直线关系，当DPPH用量分别为0和810-5 molL-1时，诱导期分别为0和15min。已知：ABIN在40时的半衰期t1/2=150h，试求ABIN的引发效率f。37以过氧化二苯甲酰作引发剂，在60进行苯乙烯聚合动力学研究，数据如下：（1）60苯乙烯的密度为0.887g/mL（2）引发剂用量为单体重的0.109（3）Rp0.25510-4 mol/ Ls（4）聚合度2460（5）f0.80（6）自由基寿命0.82s试求kd、kp、kt，建立三个常数的数量级概念，比较M和M的大小，比较Ri、Rp、Rt的大小。全部为偶合终止，a0.5（三）38将1.010-3mol萘钠溶于四氢呋喃中，然后迅速加入2.0mol的苯乙烯，溶液的总体积为1L。假如单体立即均匀混合，发现2000秒钟内已有一半单体聚合，计算在聚合了2000秒和4000秒时的聚合度。39、把2.010-3 mol的萘钠溶于THF中，然后迅速加入1mol的苯乙烯，溶液的总体积为1L。假设单体立即均匀聚合，发现2000秒钟内已有一半单体聚合，计算：（1）聚合速率常数kp；（2）在聚合了2000秒和4000秒时的聚合度 40.将苯乙烯加到萘钠的四氢呋喃溶液中,苯乙烯和萘钠的浓度分别为0.2mol/L和0.0001mol/L.在25下聚合5s , 测得苯乙烯的浓度为1.7310mol/L.试计算:a. 增长速率常数 b. 10s的聚合速率 c.10s的数均聚合度41.以C4H9Li为引发剂，环己烷为溶剂，合成SBS三嵌段共聚物。单体总量是600克，假定单体转化率为98%，当S/B=60/40 (质量比)，数均分子量为1105g/mol.试计算苯乙烯和丁二烯各需要多少克，需要0.4mol/l的C4H9Li溶液多少ml？42.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？ 43.甲基丙烯酸甲酯的浓度为7moldm3 ，5-乙基-2乙烯基吡啶浓度为2moldm3，竞聚率r1=0.40 ,r2=0.6。（1）计算聚合共聚物起始物组成；（2）求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比。44、苯乙烯的浓度为6mol/L, 竞聚率r1 =0.80,异戊二烯的浓度为2mol/L，r2=1.68，求聚合共聚物的起始组成（以摩尔分数表示）,并写出共聚物瞬时组成与单体组成的定量关系。45.氯乙烯（r1=1.67）与醋酸乙烯酯（r2=0.23）共聚，希望获得初始共聚物瞬时组成和85%转化率时共聚物平均组成为5%（摩尔分数）醋酸乙烯酯，分别求两单体的初始配比。46.苯乙烯（M1）与丁二烯（M2）在5 下进行自由基乳液共聚合时，其=0.64，=1.38。已知：苯乙烯和丁二烯均聚,链增长速率常数分别为49.0和25.1 L(mols)-1。请：（12分） 计算共聚时的链增长反应速率常数。 比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小。 做出此共聚反应的曲线。47.苯乙烯(M1)与丁二烯(M2)在进行自由基共聚合，其r1= 0.64, r2= 1.38。已知两单体的均聚链增长速率常数分别49和25.1 L/mol.s。a) 计算共聚时的交叉增长反应速度常数;b) 比较两单体及两链自由基的反应活性的大小。48.苯乙烯（M1）和丙烯酸甲酯（M2）在苯中共聚，已知r1=0.75，r2=0.20，M1=1.5molL, M2=3.0molL。作共聚物组成F1-f1曲线，并求起始共聚物的组成。49、计算苯乙烯在60下乳液聚合的速率和聚合度。乳胶粒数=1.01015ml-1，M=5.0molL-1，r=5.01012个(mls)-1，p=176L(mols)-1 。50、在一定条件下异丁烯聚合以向单体转移为主要终止方式，所得聚合物末端为不饱和端基。现有4g聚异丁烯，可恰好使6ml浓度为0.01mol/l的溴四氯化碳溶液褪色。计算聚异丁烯的分子量。 51.乳液聚合配方如下（理想体系）：苯乙烯100g 水200g 过硫酸钾0.3g 硬脂酸钠5g。计算：a、溶于水中的苯乙烯分子数(ml1)，已知：20溶解度为0.02g/100g水，阿佛伽德罗数NA=6.0231023mol-1。b、单体液滴数(ml1)。条件：液滴直径1000nm，苯乙烯溶解和增溶量共2g，苯乙烯密度为0.9gcm-3。c、溶于水中的钠皂分子数(ml1) ，条件：硬脂酸钠的CMC为0.13gL-1，分子量为306.5。d、水中胶束数(ml1)。条件：每胶束由100个肥皂分子组成。e、水中过硫酸钾分子数(ml1) ，条件：分子量为270。52、比较苯乙烯在60下本体聚合和乳液聚合的速率和聚合度。乳胶粒数=1.01015ml-1，M=5.0mol*L-1，r=5.01012个(ml*s)-1。两体系的速率常数相同：kp=176L(mol*s)-1, kt=3.6107L(mol*s)-1。答案1. 解：（1）单体反应一半时加入1.8g H2O，由水终止所得聚合物的分子量为（2）单体完全转化后全部聚合物的数均分子量，仍然是个平均的概念，即指的是平均来讲每一个活性种所加上的单体的克数（若是数均聚合度，即为所加上的单体的个数），不管中途是否加有终止剂，还是发生了其他不均匀增长单体完全转化后全部聚合物的数均分子量为（3）已知在这一体系中存在两类分子，一是由水终止的大分子，另一是没被水终止而得以继续增长所形成的大分子，且已知这两类分子的分子量分布指数均为1，说明它们各自均为均一体系，分子量都是单一值，分别求出这两种分子的摩尔数和数均分子量，即可求得HI.由水终止的大分子，其摩尔数为0.1mol，分子量为50000，单分布没被水终止而继续增长所形成的大分子，其摩尔数为0.1mol，分子量为，单分布最后所得聚合物的分子量分布指数为2解: =3.解答：取100g水解物为计算的标准其中含对苯二胺的mol数为 39.31/108=0.364；含对苯二甲酸的mol数为 59.81/166=0.360；含苯甲酸的mol数为 0.88/122=0.0072；对苯二胺：对苯二甲酸：苯甲酸 = 0.364：0.360：0.0072 = 101：100：2通过计算说明对苯二胺和对苯二甲酸非等摩尔比投料，同时还用苯甲酸作官能团封锁剂控制聚酰胺的相对分子质量。因此，该聚酰胺的结构式及水解反应式为验证：对苯二胺在水解产物中占质量百分数为：对苯二甲酸在水解产物中占的质量百分数为：苯甲酸在水解产物中占的质量百分数为：4. 解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol，则醋酸的摩尔数为0.015mol。Na=2mol，Nb=2mol，mol当p=0.995时，当p=0.999时，5.解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol，则醋酸的摩尔数为0.015mol。Na=2mol，Nb=2mol，mol当p=0.995时，当p=0.999时，6.解：NA0=NB0=3.0，A3中A基团数占混合物中A总数（r）的10%，则A3中A基团数为0.3mol，A3的分子数为0.1 mol。NA2=1.35mol；NA3=0.1mol；NB2=1.5mol当p=0.970时，时，p=0.9737. 解：设分离出20g水后，反应达到平衡的反应程度为p，此时分子量为 。 起始官能团数： N0 N0 0 0t时刻官能团数：N0(1P) N0(1P) PN0 NW残留水分子数生成的水分子数排出的水分子数根据：代入数据：解得：数均分子量 8.解：聚酰胺66的重复单元的分子量是226故结构单元的平均分子量为Mo=226/2=113 Xn=Mn /Mo =16000/113=141.6 Xn=(r+1)/（r+1-2rp) 当p=99.5%时 Xn=141.6 故(r+1)/（r+1-2rp)=(r+1)/（r+1-2r99.5%)=141.6 接得：r=0.991 当COOH/NH2=0.991时，聚合物的端基均是NH2；当 NH2/COOH=0.991时，聚合物的端基均是COOH。9.解：（1）CO(CH2)4COO(CH2)4O M0(112+88)/2=100， 由（2）依题意，醋酸羧基为21.00.02mol己二酸单体为（2-0.02）20.99mol 根据 代入数据解得P0.982510.解：在100g聚合物水解产物中，有38.91g对苯二胺，59.81g对苯二甲酸，0.88g苯甲酸，它们的分子量分别为108，166，122。则各组分摩尔数为： 各组分官能团数对苯二胺 nb38.91/1080.3603mol Nb2nb20.36030.7206mol对苯二甲酸 na59.81/1660.3603mol Na2na20.36030.7206mol苯甲酸 nc0.88/1220.0072mol Ncnc0.0072mol可见反应是以等摩尔比开始的，外加分子量调节剂，因此分子式为结构单元平均分子量M0(106+132)/2=119代入上式得11.解答：设分离出20g水后，反应达到平衡的反应程度为p，此时分子量为 。 起始官能团数： N0 N0 0 0t时刻官能团数：N0(1P) N0(1P) PN0 NW残留水分子数生成的水分子数排出的水分子数根据：代入数据：解得：数均分子量 12.解答： 由题意知-OH的基团数为：0.994+0.012=3.98 -COOH的基团数为：2.002=4.00 故：f=2(0.994+0.012)/(2.00+0.99+0.01)=2.653 按Carothers法可得： Pc = 2/f =2/2.653=0.754 按统计法可得： 因为 r =（0.994+0.012）/(2.002)=0.995 =（0.994）/(0.994+0.012）=0.995 故: Pc=1/r+r(f-2)1/2 =1/0.995+0.9950.995(4-2)=0.58013.解：已知环氧树脂的官能度f=2 ，乙二胺的官能度f=4。等物质量时，两者分子比为2：1，故 用Carothers法计算 用Flory方法计算 14.解：a、平均官能度：1）甘油：2）季戊四醇：b、 Carothers法： 1）甘油：2）季戊四醇：c、Flory统计法：1）甘油：2）季戊四醇：15.解：（1）甘油体系 季戊四醇体系（2）甘油体系 季戊四醇体系（3）甘油体系 季戊四醇体系16. 解：1.第一种配比 邻苯二甲酸酐 苯三酸 甘油 3 1 3平均官能度为 3*2+1*3+3*3/(3+1+3)=18/7 Pc=2/(18/7)=0.8 1 1 2平均官能度为 2*（1*2+1*3）/(1+1+2)=10/4 Pc=2/(8/10)=0.82.第二种配比 3 1 3f =3 r =1 =1*3/(3*2+1*3) =3/9(PA)c = 1/1+1/3*11/2 =0.866 1 1 2f =3 r =(1*2+1*3)/2*3=5/6 =1*3/(1*3+1*2)=3/5(PA)c=1/(5/6+5/6*3/5)1/2=0.86617.解 ：根据Carothers法f=2Na/(Na+Nb)=2*1.97*3/(1.97+3)=2.38(P)c=2/f=2/2.38=0.84根据Flory法r=Na/Nb=1.97*3/3*2=0.985p=1(P)c=1/r+rp(f-2)1/2=1/0.985+0.985*(3-2)1/2=0.7118.解答：官能团比：当量系数=19、解答： （3分）Carothers方程计算: （3分）Flory统计公式计算：设邻苯二甲酸酐为、甘油为 因无所以 20. 解: 因为NAFA =4.02=8,NB FB + NCFC =1.52+23=9 所以r =8/9=0.778 平均官能度= 28/(3.5+1.5+2)=2.285 Crothers法测凝胶点：PC=2/2.285=0.875 P0.875,不会出现凝胶现象。所以数均聚合度=2（2-0.852.285）=34.63Flory法测凝胶点：p= 69=0.667 f=3所以PC=1r+rp(f-2)1/2=1/0.778+0.7780.667 1/2=0.878 PPC ,不会出现凝胶现象。21. 解：原料邻苯二甲酸:甘油邻苯二甲酸:甘油:乙二醇单体配比1.50 : 0.981.50 : 0.99 : 0.002官能团摩尔数1.5023.0 0.9832.94两官能团非等物质的量1.5023.0 0.993+0.0042.974当量系数1（无aAa分子）非等物质的量时Af单体的官能度f3322.解： 丁二烯：-H0 = 73 KJ/mol, -S0 = 89 KJ/mol.K Te =