高分子化学试题

1、高分子化学试高分子化学一、基本概念（共15分，每小题3分，）1.聚合物的无规热降解：对于一般聚合物而言，其使用温度的最高极限为150C,如超 过150c可能发生降解反应。聚合物在热的作用下大分子链发生任意断裂，使聚合度降低， 形成低聚体,但单体收率很低（一般小于3%）,这种热降解称为无规降解。2.缩合反应和缩 聚反应：缩合反应一一含有一个官能团的化合物，在官能团之间发生反应，缩去一个小分 子生成新的化合物的可逆平衡反应。缩聚反应一一而含有两个（或两个以上）官能团的化 合物，在官能团之间发生反应，在缩去小分子的同时，生成高聚物的可逆平衡反应。3 .乳化剂的临界胶束浓度CMC：乳化剂能够形成胶束的

2、最低浓度，称为临界胶束 浓度，记作CMC。4 .共聚合和共聚物：两种或两种以上单体混合物,经引发聚合后，形成的聚合物其大 分子链中，含有两种或两种以上单体单元的聚合过程,称为共聚合反应，。大分子链中,含有 两种或两种以上单体单元的聚合物,称为共聚物5 .聚雁型聚氨酯：以二异制酸酯和端羟基聚醯为原料，经逐步加成聚合反应形成的 大分子链中含有氨基甲酸酯基和聚腱链段的一类聚氨酯。二、填空题（共20分，每空1分）1 .阴离子聚合的单体有内烯蹄、偏二睛基乙烯、偏二氯乙烯和 甲基丙烯酸甲酯 等。2 .聚合物降解的原因有热降解、化学降解、机械降解和聚合物的老化四 种。3.乳化剂有阴离子型、阳离子型、两性和非

3、离子型四种。4.阳离 子聚合的引发体系有含氢酸、Lewis和有机金属化合物等。5.逐步聚合反应 包括缩聚和逐步加成聚合两类。6 .聚合物聚合度变大的化学反应有扩链反应、交联反应和 接枝反应 等。三、 简答题（共20分，每题5分,简答下列各题）1.写出下列常用引发剂的结构式和分解反 应式： 偶氮二异庚睛 氢过氧化异丙苯 并说明这些引发剂的引发活性和使用场合。解：偶氮二异庚睛（2分）CH3CH3CH3CH3CH3 CH CH2 C N N C CH2 CH CH3CNCNCH3CH32CH3 CH CH2 C + N2CN油溶液性、高活性，适用于本体聚合、悬浮 聚合和溶液聚合。氢过氧化异丙苯CH3

4、CH3HOO CHO +C 0CH3CH3 水溶性、低活性，适用于乳液聚合和水溶液聚合。2 .何谓竞聚率？说明其物理意义？如何根据竞聚率值判断两单体的相对活性？如何 根据竞聚率值判断两单体是否为理想恒比共聚？竞聚率系单体均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数之比。即rl?kllk,r2?22 kl2k21它表征两单体的相对活性，可根据r值，判断两单体能否共聚和共聚类型；r值越 大该单体越活泼：rl<l,r2<l或rl>l,r2>L则两单体为理想恒比共聚体系。3 .何谓反应程度P?请利用缩聚反应中官能团等活性理论的假定，以聚酯化反应为例 推导反应程度P与平均聚合度Xn的关

5、系式？已参加反应的官能团数量占起始官能团数量的百分比,称为反应程度,记作PoOCOOH + HOC 0+ H20 设 t=0 时nOnO0Ot 时nnnO n 4.何谓离子交换树脂？离子交换树脂有几种类型？写出阳离子交换树脂的离子交换反应方程式？2离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团 实现离子交换反应的一种高分子试剂。离子交换树脂有强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型。阳离子交换树脂的离子交换反应方程式：CH2 CH CH2 CH+ NaSO3HCH2 CH CH2 CH CH2 CH+ HSO3NaCH2 CH四、计算题(共40分，根据题目要求计算下列各题)1

6、. (6分)按下述两种配方，使苯乙烯在苯中用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂在 60下进行自由基聚合：(1) c (BPO) = 2X10mol/L, c(M) = 4. 16 mol/L： (2) c (BPO) = 6X10mol/L, c(M)= 0. 832 mol/Lo设f=1,试求上述两种配方的转化率均达10%时所需要的时间比。解：配方单体的浓度是配方单体的浓度的5倍，所以达到同一转化率时，前者生成的聚合物的量也为后者生成的聚合物的量的5倍。转化率为10%仍属稳 （2分）设：配方所需的时间为tl,配方所需时间为t2,则Rpl?tl=5Rp2?t2（2 分）-4 -4tl5Rp25X

7、0.832 X （6X10-4）1/2=L 73（2 分）t2Rpl4. 16X（2X10-4）1/2 2. （15分）已知苯乙烯（Ml）和甲基丙烯酸（M2）共聚 rl = 0.5, r2 = 0.5o欲合成共聚物中苯乙烯单体单元起始含量为32% （质量百分比）的 共聚物。3请： 做出此共聚反应的x'rxl曲线。方程中）。解：x l?ml=?试求起始单 体配料比（质量百分比）（从 曲线上或从 x'I、xlm2rlxl.?xl,x2rl.xl?2xl,x2?r2x2222（2分）取值列表如下计算结果（8分）X1 00.20.40.60.8 x 100.2730. 4320. 56

8、80. 7270 0. 2 图 0. 4 0. 6 0. 8 1 x 1 0. 4 0. 8X1 1 1 0.6 0.2 x'xl 曲线（2 分） 32104=0.28（1 分）欲合成的共聚物组成X, 1=3268+10486代入x'rxl方程（或从共聚反应的x* Txl曲线中得出）,求得xl =0.2044c （Ml）0x10. 204二起始配料比为（1分）c（M2）0x20. 796mlO. 204X10423. 7=（1 分）m20. 796X8676. 33. （7 分）苯乙烯用过氧化二苯甲酰为引发剂进行自由基聚合时，其引发剂分解活化能Op链增长反应活化能 和链终止反应

9、活化能分别为 Ed= 125. 6 kj/mob Ep=32. 7 kj/mob Et=10kJ/molo试比较聚合温度由50c升至60c时，聚合反应速率的变化？解:11E-Ek22d2tll （2 分）lg=（-）kl2. 303RT1T21111E 总=EP+Ed-Et=32. 7+X125. 6-X 10=90. 5kjmol （2 分）2222Ep+Tl=323K, T2=333K,lgk290. 511=（-） =0. 438kl2. 303X8. 31323333 （2 分）k2?2. 74kl （1 分）所以60的聚合速度约是50c的2. 74倍。4. （12分）尼龙-1010是根据“1010盐”中过量的癸二酸来控制尼龙-1010相对分 子质量的。如果要求合成尼龙-1010的相对分子质量Mn=3X 10,问“1010盐”的酸值（以4mgK0H/gl010盐计）应该是多少？并写出