高分子化学 习题

1、学院 专业 班级 姓名： 考号： 密 封 线得分得分得分得分山西大同大学2011-2012学年第二学期期末考试试题专业： 应用化学 考试科目： 高分子化学 (共4页)题号一二三四五六七总分得分签字一、 基本概念（共15分）1. 高分子化合物2.体型缩聚反应3. 乳化剂4、笼蔽效应 5.活性聚合物二、 填空题（共20分，每空1分）1、尼龙66的重复单元是 。2、聚丙烯的立体异构包括 、 和无规立构。 3、过氧化苯甲酰可作为的 聚合的引发剂。4、自由基聚合中双基终止包括 终止和偶合终止。5、聚氯乙烯的自由基聚合过程中控制聚合度的方法是 。6、苯醌可以作为 聚合以及 聚合的阻聚剂。7、竞聚率是指 。

2、8、邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50 : 0.98，缩聚体系的平均官能度为 ；邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油缩聚，体系的平均官能度为 （精确到小数点后2位）。 9、聚合物的化学反应中，交联和支化反应会使分子量 而聚合物的热降解会使分子量 。10、单体可分为 、 和 三大类。11、根据共聚物大分子链中单体单元的排列顺序，共聚物为 、 、 、和 。三、 简答题（每题5分，共20分）单体（如苯乙烯）在储存和运输过程中，常需加入阻聚剂。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？ 什么叫聚合物相对分子质量的多分散性？ 何谓自动加速现象？并解释产生的原因。4. 写出二元共聚物组成

3、微分方程并讨论其适用的范围？四、 计算题（共35分）1（10分） 醋酸乙烯在60以偶氮二异丁腈为引发剂进行本体聚合，其动力学数据如下：=1.16×10-5s-1，=3700 L·(mol·s)-1，=7.4×107L·(mol·s)-1，c(M)=10.86mol/L，c(I)=0.206×10-3mol/L，CM=1.91×10-4，偶合终止占动力学终止的90%，试求所得聚醋酸乙烯的。 （15分）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：苯乙烯和丁二烯的均聚链增长

4、速率常数分别为49.0和25.1 L·(mol·s)-1。请： 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。 要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施？3. （10分）将1.0×10-3mol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。得分五、 以偶氮二异丁腈为引发剂，写出氯乙烯悬浮聚合的有关的基元反应方程式(共10分)一、基本概念（共15分） 高分子化合物：是指那些由众多原子

5、或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在10000以上的化合物。 体型缩聚反应:缩聚反应体系中只要有一种单体是含有两个以上官能团的化合物，缩聚反应将向着三个方向发展生成体型缩聚物，生成体型缩聚物的缩聚反应谓之。 乳化剂:能降低水的表面张力，对单体液滴起保护作用，能形成胶束，增溶单体，能使单体和水体系成为一种非常稳定的难以分层的乳液的物质。笼蔽效应：聚合体系中引发剂浓度很低，引发剂分子处于在单体或溶剂的包围中，就像关在“笼子”里一样，笼子内的引发剂分解成的初级自由基必须扩散并冲出“笼子”后，才能引发单体聚合5.活性聚合物:当单体转化率达到100%时，聚合仍不终止，形成具有反应活性的聚合物。二

6、、填空题（共21分，每空1分）1、尼龙66的重复单元是 -NH（CH2）6NHCO（CH2）4 CO- 。2、聚丙烯的立体异构包括全同（等规）、间同（间规）和无规立构。 3、过氧化苯甲酰可作为的 自由基 聚合的引发剂。4、自由基聚合中双基终止包括 岐化 终止和偶合终止。5、聚氯乙烯的自由基聚合过程中控制聚合度的方法是控制反应温度。6、苯醌可以作为 自由基 聚合以及 阳离子 聚合的阻聚剂。7、竞聚率是指 单体均聚和共聚的链增长速率常数之比(或r1=k11/k12, r2=k22/k21) 。8、邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50 : 0.98，缩聚体系的平均官能度为 2.37 ；邻苯二甲酸酐与等

7、物质量的甘油缩聚，体系的平均官能度为 2 （精确到小数点后2位）。 9、聚合物的化学反应中，交联和支化反应会使分子量 变大 而聚合物的热降解会使分子量 变小 。10、单体可分为 乙烯及其衍生物 、 含有两个或两个以上官能团的小分子化合物和 环状化合物 三大类。11、根据共聚物大分子链中单体单元的排列顺序，共聚物分为 无规共聚物 、 交替共聚物 、 嵌段共聚物 和 接枝共聚物 。三、简答题（共20分，每题5分）答：苯乙烯在储存和运输过程中，为防止其聚合，常加入对苯二酚作阻聚剂。聚合前需先用稀NaOH洗涤，随后再用水洗至中性，干燥后减压蒸馏提纯；否则将出现不聚或有明显的诱导期。 答：即使纯粹的聚合

8、物也是由化学组成相同，相对分子质量不同的同系物组成的混合物。聚合物相对分子质量的不均一性，称其为相对分子质量的多分散性。我们所说的聚合物的平均相对分子质量具有统计平均的意义。 答：在自由基聚合体系中，当达到一定转化率时，聚合体系中出现聚合速率突然加快，聚合物的平均相对分子质量也随之增大的现象称为自动加速现象。造成自动加速的原因是随着反应的进行，体系粘度渐增，链自由基由伸展状态变为卷曲状态，溶解性能变差，链段重徘受阻，活性中心被包埋，双基终止困难变小；而此时，单体的扩散未受阻碍，链增长反应不受影响，基本不变，增大，聚合速率增大，聚合物的平均相对分子质量也随之增大。答： （或dM1/dM2=m1/

9、M2·r1M1+M2/r2M2+M1）使用范围：适用于聚合反应初期，并作以下假定。假定一：体系中无解聚反应。假定二：等活性。自由基活性与链长无关。 假定三：无前末端效应。链自由基前末端（倒数第二个）单体单元对自由基 活性无影响假定四：聚合度很大。引发和终止对聚合物组成无影响。假定五：稳态假定。体系中总自由基浓度和两种自由基浓度都不变四、（共35分）计算题答案1（10分） （2分）解：动力学链长。按=1计算，代入其它数据得：（1分）（3分）（C表示偶合终止占动力学终止的百分数，D表示歧化终止占动力学终止的百分数。）（3分）（1分） 即聚醋酸乙烯的平均聚合度。 （15分）解： (2分)共

10、聚反应的链增长速率常数 (2分)(4分) 丁二烯单体的=1.38,苯乙烯单体的=0.64。,说明丁二烯单体活性较大。> 表明苯乙烯链自由基的活性>丁二烯链自由基的活性。(2分) =0.641，=1.381，r1·r20.8821。·X110.80.60.40.210.80.60.40.20x 1(2分) 图 曲线(2分)(3分) 欲得组成均匀的共聚物，可按组成要求计算投料比，且在反应过程中不断补加活泼丁二烯单体，以保证原料配比基本保持恒定。3.（10分）解：无终止的阴离子聚合速率为Rp=kpM-M以萘钠为引发剂时，由于聚合开始前，引发剂就以定量地离解成活性中心M

11、-=C=1.0×10-3mol/L （1分）将Rp式改写为dM/dt=kpCM积分得ln(M0/M)=kpCt已知t1=2000秒时，M0/M1=2，代入上面积分式：ln2=kp×2000kpC=ln2/2000 （2分）设当t2=4000秒时，剩余单体浓度为M2ln(M0/M2)=kpCt2=ln2/2000×4000=1.386 （2分）M2= M0/4则反应掉的单体浓度为M0M0/4=3M0/4根据阴离子聚合的聚合度公式n=nM/C (双阴离子n=2) C为引发剂浓度聚合到2000秒时，单体转化率为50，则反应掉的单体浓度为50M0n×50%M0/C=2×50%×2.0/(1.0×10-3)=2000 （2分）已求得聚合到4000秒时，反应掉的单体浓度为3M0/4n×(3M0/4)/C=2×(3/4)×2.0/(1.0