高分子化学期末考试试卷

1、一、基本看法题（共10分,每题2分）聚合物相对分子质量牢固化法：聚合物相对分子质量达到要求时,加入官能团关闭剂,使缩聚物两端官能团失去再反应的能力,从而达到控制缩聚物相对分子质量的目的的方法。体型缩聚的凝胶点：体型缩聚中出现凝胶时的反应程度，记作Pc乳化剂的亲水亲油平衡值HLB：依照乳化剂亲油基和亲水基对其性能的贡献,给每一种乳化剂一个数值叫亲水亲油平衡值,用HLB来表示，它表示乳化剂的亲水性能的大小。本体聚合：单体在少量惹起剂作用下形成高聚物的过程。惹起剂的引诱分解：链自由基向惹起剂的转移反应。二、填空题（共20分,每空1分）体型缩聚物有环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂和不饱和聚酯树脂等。线型缩

2、聚物有PET树脂、PA-66树脂、PC和PA-1010树脂等。计算体型缩聚的凝胶点有Carothers方程和Flory统计公式。惹起剂的选择原则是依照聚合推行方法选择惹起剂种类、依照聚合温度选择分解活化能合适的惹起剂、依照聚合周期选择半衰期合适的惹起剂。本体聚合应选择油溶性惹起剂、乳液聚合应选择水溶性惹起剂。三、简答题（共25分，每题5分，意义不完好者合适扣分）界面缩聚的特点是什么?界面缩聚是不平衡缩聚,需采用高反应活性的单体，反应可在低温下进行,逆反应的速率很低,甚至为0。属于不平衡缩聚。缩聚中产生的小分子副产物简单除去,不需要熔融缩聚中的真空设备。同时,由于温度较低防备了高温下产物氧化变色

3、降解等不利问题。反应温度低,相对分子质量高。反应总速率与系统中单体的总浓度没关,而仅决定于界面处的反应物浓度只要及时更换界面,就不会影响反应速率。聚合物的相对分子质量与反应程度、本体中官能团物质的量之比关系不大,但与界面处官能团物质的量有关.界面缩聚由于需要高反应活性单体,大量溶剂的耗资,使设备体积宠大.,利用率低。因此,其应用碰到限制。请指出在什么条件下自由基聚合反应速率Rp与惹起剂浓度c(I)的反应级数为：0级；0.5级；0.51级；1级00.5级。答:：热聚合时，Rpc(I)0，聚合速率与惹起剂浓度没关。双基停止时，Rpc(I)0.5，聚合速率对惹起剂浓度为0.5级反应。单、双基停止兼而

4、有之时，Rpc(I)051，聚合速率对惹起剂浓度为0.51级反应。单基停止时，Rpc(I)，聚合速率对惹起剂浓度为1级反应。采用偶氮苯三苯甲烷惹起剂时，Rpc(I)00.5，聚合速率对惹起剂浓度为00.5级反应。为什么自由基聚合时聚合物的相对分子质量与反应时间基本没关，缩聚反应中聚合物的相对分子质量随时间的延长而增大？自由基聚合依照连锁聚合机理：链增加反应的活化能很低，Ep2034kJ/mol，聚合反应一旦开始，在很短的时间内（0.01s几秒）就有数不胜数的单体参加了聚合反应分子只要要0.01s几秒的时间,也就是生成一个相对分子质量几万几十万的大(刹时可以完成)，系统中不是聚合物就是单体,不会

5、停留在中间聚合度阶段，因此聚合物的相对分子质量与反应时间基本没关。而缩聚反应依照的是渐渐聚合机理：单体先聚合成低聚体，低聚体再聚合成高聚物。链增加反应的活化较高，Ep60kJ/mol生成一个大分子的时间很长，几乎是整个聚合反应所需的时间，缩聚物的相对分子质量随聚合时间的延长而增大。何谓聚合物官能团的化学转变？在聚合物官能团的化学转变中，影响官能团转化的因素是什么?官能团的转变率一般为多少？答：由于高分子的化学反应是经过官能团的化学转变而实现的,因此又可以将聚合物的化学反应称为聚合物官能团的化学转变。由于聚合物的化学反应的复杂性,官能团的转变,一般为86.5%。这主若是由于扩散因素的影响、周边基

6、团的影响和相邻官能团成对反应的限制。甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯、丙烯腈等单体分别与丁二烯共聚，试以交替倾向的次序排列上述单体，并说明原因。单体(M1)单体(M2)r1r2r1r2甲基丙烯酸甲酯丁二烯0.250.750.1875丙烯酸甲酯丁二烯0.050.760.038苯乙烯丁二烯0.581.350.783马来酸酐丁二烯5.7410-50.3251.8610-5醋酸乙烯丁二烯0.01338.450.499丙烯腈丁二烯0.020.30.006依照r1r2乘积的大小，可以判断两种单体交替共聚的倾向。即r1r2趋向于0，两单体发生交替共聚；r1r2越趋于零，交替倾向越大。依

7、照单体的r1、r2和r1r2值上述各单体与丁二烯产生交替共聚的次序为：马来酸酐丙烯腈丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯醋酸乙烯苯乙烯。四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入()中。接技共聚物可采用（）聚合方法。渐渐聚合反应聚合物的化学反应阳离子聚合阴离子聚合为了获取立构规整的1.4-聚丁二烯，1,3丁二烯可采用()聚合。自由基聚合阴离子聚合阳离子聚合配位聚合工业上为了合成涤纶树脂(PET)可采用()聚合方法。熔融缩聚界面缩聚溶液缩聚固相缩聚聚合度变大的化学反应是()PVAc的醇解纤维素硝化高抗冲PS的制备离子交换树脂的制备表征聚合物相对分子质量的参数是(、)r1t1/2Xn五、计算题（共40分，依照题

8、目要求计算以下各题）(15分)苯乙烯在60以过氧化二特丁基为惹起剂，苯为溶剂进行溶液聚合。当单体苯乙烯的浓度c(M)=1mol/L，惹起剂浓度c(I)=0.01mol/L时，惹起和聚合的初速分别为410-11mol/Ls和1.510-7mol/Ls。试依照计算判断低转变率下，在上述聚合反应中链停止的主要方式？真切停止和链转移停止的比率？已知：60时CM=8.010-5，Cl=3.210-4，CS=2.310-6，苯乙烯的密度为0.887g/mL，苯的密度为0.839g/mL。设苯乙烯-苯系统为理想溶液。解:c(M)=1.0mol/L，c(I)=0.01mol/LRi=4.010-11mol/(

9、Ls)，Rp=1.510-7mol/(Ls)RP=1.510-7=3750=-11（2分）Ri4.010104(1-)839苯乙烯-苯系统为理想溶液，c(S)=887.（2分）78=950mol/L苯乙烯60时，动力学链停止完好部是偶合停止，k2(1分)1=1c(I)c(S)Xn+CM+CI+CSc(M)kc(M)1+3.210-40.019.5+8.510-5+2.310-6(5分)(2237501.01.0=1.3310-4+8.5105+3.210-6+2.1810-5=2.3810-4Xn=4196(1分)1.33104(2偶合停止所占的比率为2.38104100%=56%分)转移停止

10、所占的比率为：8.5105+3.2106+2.18105(22.38104100%=44%分)（共12分）等摩尔比的乙二醇和对苯二甲酸于280下进行缩聚反应，已知平衡常数K=4.9。若是达到平衡时所得聚酯的Xn=15。用缩聚反应中官能团等活性理论的假定表示该缩聚反应，并推导平衡常数K和平均聚合度Xn的关系式。试问此时系统中节余的小分子水的摩尔分数x(H2O)为多少？解：（8分）用缩聚反应中官能团等活性理论的假定表示该缩聚反应：k1OCOOH+HOCO+H2Ok-1t=0n0nP000t时平衡nnK（n0-n）nWn=n0(1-P)n0-n=n0Px(H2O)=nWK=k1（5分，每错一n0k-

11、1处扣除1分）式中n0初步羟基和羧基的官能团数目；P平衡时反应程度；nw平衡时小分子水的分子数。推导平衡常数K和平均聚合度Xn的关系式：K=(n0-n)?nW=x(H2O)?P（3分）n2()2=x(H2O)?P?Xn21-P（4分）1Xn=（1分）1-P1P=0.933（1分）15=1-PK4.9（2分）x(H2O)=P?Xn2=0.933152=0.0233即系统节余的小分子水的分数x(H2O)=0.233。(共13分)甲基丙烯酸甲酯(M)与苯乙烯(M)，在60下进行自由基共聚合。12已知：r1=0.46,r2=0.52；请：(10分)画出x1x1曲线（计算五个点）。（3分）为了获取：dc(M1)=0560组成比较均一的共聚物应采用dc(M2).何种投料方法？dc(M1)0=?dc(M2)0解：计算结果（8分）x100.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00.55x100.1560.2660.3510.4230.4900.6290.7150.8291.09x1,(A)x1(A)1-r21-0.520.471（1分）2-