高分子化学考试题库1

高分子化学考试题库修改

《高分子化学》课程试题《一》

一、基本概念（共15分,每小题3分）

1.聚合物的化学反应

2.缩聚反应

3.乳化作用

4.动力学链长

5.引发剂半衰期

二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）（每空1分，总

计20分）1.自由聚合的方法

有、、

2.逐步聚合的方法

有、、

3.聚氨酯大分子中

有、、

4.聚合反应按反应机理可分

为、、

5.聚合物按大分子主链的化学组

成、、

和四类。

三、简答题（共20分，每小题5分）

1.乳液聚合的特点是什么？

2.乙烯进行自由基聚合时，为什么得到低密度PE?写出产生长支链

和短支链有关的化学反应方程式？

3.什么叫自由基？自由基有几种类型？写出氯乙烯自由基聚合时链

终止反应方程式。

4.何谓离子交换树脂？写出合成强酸型阳离子交换树脂有关化学反

应方程式。

四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入（）中。

1.自由基共聚合可得到（）共聚物。

⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物

2.为了得到立构规整的PP,丙烯可采用（）聚合。

⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合

3.工业上为了合成聚碳酸酯可采用（）聚合方法。

⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚

4.聚合度基本不变的化学反应是（）

⑴PVAc的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧

树脂的固化5.表征引发剂活性的参数是（）

（1）kp（（2）tl/2（3）ki（4）kd

五、计算题（共35分，根据题目要求计算下列各题）

L（15分）用过氧化二苯甲酰（BPO）作引发剂，60℃研究甲基丙烯酸甲

酯的本体聚合。已知：C（偶合终止系数）=0.15；D（歧化终止系数）

=0.85；f=0.8；kp=3.67X102L/mol.s；kd=2.0

X10-6s-1；

kt=9.30X106L/mol.s；c（l）=0.01mol/L；

CM=1.85X10-5；CI=2X10-2；

甲基丙烯酸甲酯的密度为0.937g./cm3；

计算：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的平均聚合度n。

2.（15分）甲基丙烯酸甲酯（Ml）与苯乙烯（M2）,在60℃下进行自由基

共聚合。

已矢口：r1=0.46,r2=0.52；

计算：⑴（10分）画出x'l-xl曲线（计算五个点）。

（2）（5分）起始单体投料比ml：m2=0.85：0.15（质量比），聚合

初期共聚物组成xl=?

计算结果

xl10

xl

（自备坐标纸）

3.（5分）欲使环氧树脂（环氧值为0.2）,用官能团等摩尔的二乙烯基

三胺固化。请分别用Carothers方程和Flory统计公式计算凝胶点Pc。

（1）（3分）用Carothers方程计算凝胶点Pc：''

0.20.40.60.81.01.00

⑵（2分）用Flory统计公式计算凝胶点Pc：

六、写出链引发反应方程式（共5分，每错一个方程式扣1分）

将单体和引发剂进行匹配，写出可能发生的链引发反应方程式并指出

聚合反应类型(自由基聚合?阳离子聚合?阴离子聚合?)。

1.单体

CH2=C(CH3)COOCH3

2.引发剂

(1)ABIN(2)(3)BF3+H2O

《高分子化学》课程试题《二》

一、基本概念(共14分，5.2分，其余3分)

1.聚合物的无规降解

2.体型缩聚反应

3.乳化剂

4.自由基共聚合反应

5.引发剂

(将正确的答案填在下列各题的横线处)(每空1分，总计20分)

1.自由聚合的单体有、、和

等。2.单体可分为、和

三大类。3.表征乳化剂性能的指标是、

和。4.阴离子聚合的引发体系有、

和。5.某些聚合物按大分子主链中含的特征基团可命

名为、、和

聚合物等。

6.根据共聚物大分子链中单体单元的排列顺序，共聚物

分

、四类。

三、简答题(共20分，每题5分)

1.乳化剂不参加聚合反应，但它的存在对聚合反应有很大影响，为

什么？

2.什么叫聚合物相对分子质量的多分散性？

3.何谓自动加速现象？并解释产生的原因。

4.无规降解与聚合物结构有何关系？举例说明哪些聚合物容易发生

无规降解?写出PE无规降解的化学反应方程式？

四、计算题(共40分)

1.(10分)醋酸乙烯在60℃以偶氮二异丁懵为引发剂进行本体聚合，

其动力学数据如下：kd=1.16X10-5s-l,kp=3700L«(mol*s)-l,kt=7.4X107

L«(mol*s)-l,c(M)=10.86mol/L,c(l)=0.206X10-3mol/L,CM=1.91X10-4,

偶合终止占动力学终止的90%,试求所得聚醋酸乙烯的n。

2.(15分)苯乙烯(Ml)与丁二烯(M2)在5℃下进行自由基乳液共

聚合时，其门=0.64,

r2=1.38o

已知：苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49.0和25.3

L,(mol•s)-lo

请：

(1)计算共聚时的链增长反应速率常数。

(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x'lxl曲线。

（4）要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施？

3.（6分）计算60℃苯乙烯乳液聚合速率Rp和平均聚合度no

已知：kp=176L•（mol•s）-l,c（M）=5.0mol/L,N=1.0X1015个/mL,P

=5.0X1012个/mL•s

4.（9分）等物质的量的二元醇和二元酸进行缩聚，如平衡常数K=200,

在密闭体系中反应，不除去副产物水。

问：⑴反应程度P和平均聚合度n能达到多少？

（2）如竣基的起始浓度c（COOH）=2mol/L,要使n=200,须将小分子水

c（H20）降低到怎样的程度？

五、（6分）以偶氮二异丁月青为引发剂，写出氯乙烯悬浮聚合的基元反应

方程式

《高分子化学》课程试题《三》

一、基本概念（共10分,每小题2分）

1.离子交换树脂

2.界面缩聚反应

3.阴离子聚合

4.平均聚合度

5.阻聚剂

二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）（每空1分，总

计20分）

1.连锁聚合包括

和2.连锁聚合的全过程一般

有、、和。

3.环状类单体主要有、、

和等几类。4.控制共聚物组成的方法

有、和

等方法。

5.聚合物的化学反应按反应前后聚合度的变化情况可

分、

6.缩聚物按大分子形态可分为和

两类。

三、简答题(共20分，每小题5分)

1.乳液聚合动力学的特点是什么？

2.乙烯进行自由基聚合时，为什么需在高温(130℃~280℃)高压

(150MPa-250MPa)的苛刻条件下进行？

3.甲基丙烯酸甲酯自由基聚合时链终止方式如何？并写出甲基丙烯

酸甲酯自由基聚合时歧化终止反应方程式。

4.何谓侧链断裂？与聚合物结构有何关系？写出PVC树脂侧链断裂

有关化学反应方程式。

四、计算题(40分)

1.(15分)以过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60℃研究苯乙烯在苯中

的聚合。

已知：苯乙烯溶液浓度为1.0mol/L,过氧化物的浓度为0.01mol/L,引

发和聚合的初速分别为4.0X1011mol/L.st和1.5X10-7mol/L.s。

CM=8.0X105；CI=3.2X104；CS=2,3X106；—

60℃苯乙烯的密度为0.887g./mL；60℃苯的密度为0.839g./mL；

计算：（1）（2分）fkdo

（2）（13分）聚苯乙烯（PS）的平均聚合度n

2.（共12分）工业上为了合成具有一定相对分子质量的聚酰胺-1010,

一般先将癸二胺（Ml=172）

和癸二酸（M2=202）制备成“1010盐”，然后再进行缩聚。

现已知该“1010盐”为中性，因此另加1.0%（以单体总数计）mol的苯

甲酸（M'=122）作为官能团封锁剂控制聚酰胺-1010的相对分子质量，

若反应程度P=0.998,

请：⑴（6分）写出合成聚酰胺-1010有关的聚合反应方程式。

⑵（6分）计算该聚酰胺-1010的数均相对分子质量n。

3.（8分）苯乙烯（Ml）与丁二烯（M2）,在5℃下进行自由基共聚合。

已知：Ml、M2均聚链增长速率常数分别为49.0和25.1L/mol.S；

Ml与M2共聚、M2与Ml共聚链增长速率常数分别为76.6和18.2

L/mol.s；

起始投料比ml：m2=1：8（质量比）。

请：计算聚合初期共聚物组成x'1=?

4.（5分）欲使环氧树脂用官能团等物质的乙二胺固化，用Carothers

方程和Flory统计公式分别计算

凝胶点PCO

⑴（3分）用Carothers方程计算凝胶点Pc：

⑵（2分）用Flory统计公式计算凝胶点Pc：

五、写出链引发反应方程式（共10分，每错一个方程式扣1分）

将单体和引发剂进行匹配，写出可能发生的链引发反应方程式并指出

聚合反应类型（自由基聚合邛日离子聚合?阴离子聚合?）。

1.单体

CH2=CH-C6H5

2.引发剂

（1）BPO（2）Na（3）BF3+H2O（4）C4H9Li

高分子化学》课程试题《四》

一、基本概念（共10分,每小题2分）

1.混缩聚

2.聚合物3.重复单元4.阳离子聚合

5.悬浮剂

二、填充题（将正确的答案填在下列各题的横线处，每空1分，总计

20分）

1.在自由基聚合体系中，用引发剂引发的引发速率方程

式。

2.塑料按其受热行为的不同可分为塑料和

3.在合成聚合物中和

4.表征聚合物相对分子质量的物理量有和。

5.按自由基和阴离子聚合的单体有、和

等。

6.聚氨酯可以看成是由构成的嵌段共聚物。

7.逐步聚合包括和两类。

8.聚合物的相对分子质量方面的特征

是、、

O

9.氯乙烯自由聚合时，聚合速率用调节，而聚合物的相对分子质量

用

控制。

三、回答问题(共20分,每小题5分)

1.阴离子聚合在适当的条件下，其阴离子活性增长链可以长期不终

止，而形成活性聚合物，为什么？

2.与低分子化合物相比较，高分子化合物有哪些特点？

3.何谓离子交换树脂？主要有几种类型？如何合成离子交换树脂？

4.请写出工业上制备PA-66树脂有关的聚合反应方程式(以苯甲酸作

官能团封锁剂)。

四、(共43分)计算题(根据题目要求，计算下列各题)

L(本题15分)用偶氮二异丁睛(ABIN)为引发剂，苯乙烯60℃进

行本体聚合。试计算引发剂引发对聚合物平均聚合度倒数的贡献？计算时

采用以下数据和条件：

(1)c(l)=0.04mol/L；(2)f=0.8；(3)kd=2.0X10-6s-1；

(4)kp=176L/mol.s；(5)kt=3.6X107L/mol.s；

(6)CM=0.85X10-4；(7)CI=0.05；

(8)60℃时苯乙烯的密度为0.887g/cm3

解：

2.(8分)由己二胺与己二酸合成尼龙-66,如尼龙-66的相对分子质

量为15000,反应程度P=l,试计算原料比，并写出合成反应方程式。

解：

3.(本题14分)在高聚物生产中，共聚物组成是一个重要的生产指标。

CH21)

已知：氯乙烯(M)和醋酸乙烯(M)共聚；r=1.68,r=0.23(M1=62.5)

(M‘=86)121212

CH22)

3

若要求共聚物中氯乙烯单体单元的含量为72wt%。

请：⑴(10分)画出x'l~xl曲线。

⑵(1分)为了得到组成基本均一的共聚物，应采用怎样的投料方法？

(3)(3分)从图中得出起始单体投料比c(Ml)0/c(M2)0=?。

解：⑴请将计算结果填入表中

计算结果

xl0

'xl00.20.40.60.8

1.01.0

(2)

⑶所需的共聚物的组成为

图中对应的起始单体组成是：

x'l~xl曲线（自备坐标纸）

4.（6分）邻苯二甲酸醉与等物质的季戊四醇官能团等物质的量缩聚，分

别按Carothers方程和Flory统计公式计算凝胶点PC。

解1.按Carothers方程求凝胶点PC

2.按Flory统计公式求凝胶点PC方程式。答：须经自由基聚合反应

和醇解反应。

各步反应要点和关键如下：

①（4分）自由基聚合反应方程式

要点：

关键：

②（3分）醇解反应方程式

要点：

关键：

《高分子化学》课程试题《五》

一、基本概念（共10分,每小题2分）

1.链增长反应

2..相对分子质量分布曲线

3.向单体转移常数CM

4.本体聚合

5.聚合度相似的化学反应

二、计算题（共40分，根据题目要求，计算下列各题）

L（本题20分）已知：甲基丙烯酸甲酯（Ml）和丙烯月青（M2）在60℃

时进行自由基共聚合，实验数据如下：

共聚物组成与原料组成的关系

提示：纯聚丙烯月青（PAN）中含N量为26.4%；M',M'1=1002=53；

试根据上述数据用截距-斜率法求共聚体系的竞聚率r1和己值？

RR2

曲线R--PP

2.（本题10分）用ABIN作引发剂（浓度为0。lmol/L）,使苯乙烯在

40℃下于膨胀计中进行聚合，用1\1,1\1-二苯基小-2,4,6-三硝基苯明自由基

（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8X10-5mol*L-1时，诱导期分别为0和15min。

已知：ABIN在40℃时的半衰期tl/2=150h,试求ABIN的引发效率f。

3.（10分）某一耐热性芳族聚酰胺其数均相对分子质量为24116。聚合物

经水解后，得39.31%（质量百分数）?对苯二胺，59.81%（质量百分数）?对苯二

甲酸，0.88%苯甲酸（质量百分数）。对苯二胺的相对分子质量为108,对苯

二甲酸的相对分子质量为166,苯甲酸的相对分子质量为122。试写出聚

合物结构式和其水解反应式？计算聚合物的数均相对分子质量n=?

提示：取100g水解物为计算的标准。

三、填充题（根据题意，在下列各题的横线处，填上正确的答案，本

大题共6小题，每空1分，总计20分）

L..按橡胶的成本、产量和性能可将其分为橡胶和

橡胶。2.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。3.阴离子聚合体系中活性中心离子对

可能以、和

等三种形态存在。

4.烯类单体自由基聚合时，终止方式与和

有关，最后由

决定。

5.线型缩聚的单体有、、、

和

6.聚合物的平均聚合度变大的化学反应有、

和

四、简答题（共3小题，共20分）

1.（5分）何谓解散聚？与聚合物的结构有何关系？写出PMMA解聚

的化学反应方程式。

2.（5分）何谓缩聚，缩聚反应中“官能团等活性理论的假定”内容

是什么？根据其假定写出聚酯化反应的方程式。

3.供10分,每小题2分）下列单体适合何种机理聚合？并写出有关聚

合反应简式。CHCH3

（4）33双酚A光气H2N（CH2）6NH2与HOOC（CH2）8COOH203

五、（共10分，每错一个方程式扣一分）以TiCI3和AI（C2H5）3为引

发剂,H2为相对分子质量调节剂，写出丙烯配位阴离子聚合有关的基元反

应方程式（不考虑活性中心形式）。

《高分子化学》六

一、基本概念题（共10分，每题2分）

1.聚合物相对分子质量稳定化法：聚合物相对分子质量达到要求时,

加入官能团封锁剂，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。

2.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

3.乳化剂的亲水亲油平衡值HLB：根据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。4.本体聚合：单体在少量引发剂作用下

形成高聚物的过程。

5.引发剂的诱导分解：链自由基向引发剂的转移反应。

二、填空题（共20分，每空1分）

1.体型缩聚物有环氧树脂、酚醛树脂、胭醛树脂和不饱和聚

酯树脂等。

2.线型缩聚物有PET树脂、PA-66树脂、PC和PA-1010树脂

等，

3.计算体型缩聚的凝胶点有Carothers方程和Flory统计公

式。

4.引发剂的选择原则是根据聚合实施方法选择引发剂种类、根

据聚合温度选择分解活化能适当的引发剂、根据聚合周期选择半衰期

适当的引发剂。

5.本体聚合应选择油溶性引发剂、乳液聚合应选择水溶性

引发剂。

三、简答题(共25分，每题5分，意义不完全者适当扣分)

1.界面缩聚的特点是什么？

⑴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

子副产物容易除去，不需要熔融缩聚中的真空设备。同时，由于温度较低避

免了高温下产物氧化变色降解等不利问题。

⑵反应温度低，相对分子质量高。

⑶反应总速率与体系中单体的总浓度无关，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.

(4)界面缩聚由于需要高反应活性单体，大量溶剂的消耗，使设备体积

宠大，利用率低。因此，其应用受到限制。

2.请指出在什么条件下自由基聚合反应速率Rp与引发剂浓度c(l)的

反应级数为：(1)0级；(2)0.5级；(3)0.5~1级；(4)1级(5)0P5级。

答:：⑴热聚合时，Rp8c(I),聚合速率与引发剂浓度无关。

⑵双基终止时，即8c(|),聚合速率对引发剂浓度为0.5级反应。

⑶单、双基终止兼而有之时，Rp8c(|)05~100.5,聚合速率对引发剂

浓度为0.5-1级反应。

(4)单基终止时，Rp8c(I),聚合速率对引发剂浓度为1级反应。

(5)选用偶氮苯三苯甲烷引发剂时，即8c(1)0~0.5,聚合速率对引发剂

浓度为0~0.5级反应。3.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无关，缩聚反应中聚合物的相对分子质量随时间

的延长而增大？

自由基聚合遵循连锁聚合机理：链增加反应的活化能很低，

Ep=20-34kJ/mol,聚合反应一旦开始，在很短的时间内（0.01s~几秒）就有

成千上万的单体参加了聚合反应，也就是生成一个相对分子质量几万~几十

万的大分子只需要0.01s~几秒的时间（瞬间可以完成），体系中不是聚合物

就是单体，不会停留在中间聚合度阶段，所以聚合物的相对分子质量与反应

时间基本无关。而缩聚反应遵循的是逐步聚合机理：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，

Ep=60kJ/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。

4.何谓聚合物官能团的化学转化？在聚合物官能团的化学转化中，

影响官能团转化的因素是什么？官能团的转化率一般为多少？

答：由于高分子的化学反应是通过官能团的化学转化而实现的,所以又

可以将聚合物的化学反应称为聚合物官能团的化学转化。

因为聚合物的化学反应的复杂性，官能团的转化,一般为86.5%。这主要

是因为扩散因素的影响、邻近基团的影响和相邻官能团成对反应的限制。

5.甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酎、醋酸乙烯、

丙烯月青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。

根据rl?r2乘积的大小，可以判断两种单体交替共聚的倾向。即rl?r2

趋向于o,两单体发生交替共聚；rl?r2越趋于零，交替倾向越大。根据

单体的rl、r2和rl?r2值上述各单体与丁二烯产生交替共聚的次序为：

马来酸酎>丙烯月青>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。

1.接技共聚物可采用(⑵)聚合方法。

⑴逐步聚合反应⑵聚合物的化学反应⑶阳离子聚合⑷阴离子

聚合

2.为了得到立构规整的14聚丁二烯，1,3-丁二烯可采用(⑷)聚

合。

⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合

3.工业上为了合成涤纶树脂(PET)可采用(⑴)聚合方法。

⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚

4.聚合度变大的化学反应是(⑶)

⑴PVAc的醇解⑵纤维素硝化⑶高抗冲PS的制备⑷离子交换

树脂的制备5.表征聚合物相对分子质量的参数是(⑶、(4))

(1)rl(2)tl/2(3)v(4)n

五、计算题(共40分，根据题目要求计算下列各题)

1.(15分)苯乙烯在60℃以过氧化二特丁基为引发剂，苯为溶剂进行

溶液聚合。当单体苯乙烯的浓度c(M)=lmol/L,引发剂浓度c(l)=0.01mol/L

时，引发和聚合的初速分别为4X1011mol/L•$和-

1.5X107mol/L-So试根据计算判断低转化率下，在上述聚合反应中

链终止的主要方式？真正终止-

和链转移终止的比例？

已知：60℃时CM=8.0X105,Cl=3.2X104,CS=2.3X106,苯乙烯的密

度为0.887g/mL,苯的密一

度为0.839g/mL。设苯乙烯-苯体系为理想溶液。

解:c(M)=1.0mol/L,c(l)=0.01mol/L

Ri=4.0X10-llmol/(L•s),Rp=1.5X10-7mol/(L•s)

RP1.5xlO-7

v===3750(2分)Ri4.0X10-11

104)X839887苯乙烯-苯体系为理想溶液，c(S)==9.50mol/L(2分)

78

苯乙烯60℃时，动力学链终止完全是偶合终止，k''=2

(1分)(1-

llc(l)c(S)=+CM+Q+Cnk'vc(M)Sc(M)

10.019.5-5-4-6+8.5X10+3.2X10+2,3X10(22X3750(5分)1.01.0

=1.33x10-4+8.5x105+3.2x10-6+2.18X10-5=2.38x10-4

n=4196(1分)1.33X104

偶合终止所占的比例为X100%=56%(2分)2.38X

104

转移终止所占的比例为：

8.5x105+3.2x106+2.18x105

X100%=44%(2分)42.38X10

2.（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。如果达到平衡时所得聚酯的Xn=15。

⑴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n的关系式。

（2）试问此时体系中残存的小分子水的摩尔分数x（H20）为多少？

解：⑴（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:

-10+H20

t=0nOnOP0

0

t时平衡nnK(nO-n)nW

n=nO(l-P)nO-n=nOPx(H20)=

式中nO——起始羟基和竣基的官能团数目;

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n的关系式:nWkl（5分，每

错一处扣除1分）nOk-1

(n0-n)?nWx(H2O)?P2==x(H2O)?P?n(3分)(2)(4

分)22(1-P)nln=(1分)1-P

115=P=0.933（1分）1-P

x(H2O)=K4.9=22=0.0233(2分)P?nO.933X15

即体系残余的小分子水的分数x（H2O）=0.233o

(3)(共13分)甲基丙烯酸甲酯(Ml)与苯乙烯(M2),在60℃下进行自由

基共聚合。已知：r1=0.46,r2=0.52；

请：⑴(10分)画出x'l~xl曲线(计算五个点)。⑵(3

分)为了得到：

dc(Ml)

=0.560组成比较均一的共聚物应采用何种投料方法？

dc(M2)

dc(Ml)0

=?

dc(M2)0

解：

计算结果(8分)

xl

'xl

00

0.10.156

0.20.266

0.30.351

0.40.423

0.50.490

0.60.559

0.70.629

0.80.715

0.90.829

1.01.0

xl,(A)=xl(A)=

l-r21-0.52

==0.471

2-rl-r22-0.46-0.52

2rx+xlx211'

xl=22

rlxl+2xlx2+r2x2

dc(Ml)为了得到：=0.560组成比较均一的共聚物应采用调节起始单体

投料比的一次投料法dc(M2)

(2分)，使

dc(Ml)0o=0,471,控制一定的转化率结束反应(1分)dc(M2)0

《高分子化学》课程试题《七》

一、基本概念(共15分,每小题3分)

1.聚合物的无规热降解2.缩合反应和缩聚反应

3.乳化剂的临界胶束浓度CMC

4.共聚合和共聚物

5.聚酸型聚氨酯

二、填空题(共20分，每空1分)

1.阴离子聚合的单体有

和等。

2.聚合物降解可分为、、

和等。

3.乳化剂有、、

和

四种。

4.阳离子聚合的引发体系有、和

等。

5.逐步聚合反应包括和

两类。

6.聚合物聚合度变大的化学反应有、

和等。

三、简答题（共20分，每题5分，意义不完全者适当扣分）

1.写出下列常用引发剂的结构式和分解反应式，并说明这些引发剂

的引发活性和使用场合。⑴偶氮二异庚月青⑵氢过氧化异丙苯

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？

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n的关系式？

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？

四、计算题（共40分，根据题目要求计算下列各题）

1.（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）=2X104mol/L,c（M）=4.16mol/L；-

-（2）c（BPO）=6X104mol/L,c（M）=0.832mol/Lo

设f=l,试求上述两种配方的转化率均达10%时所需要的时间比。

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。

请：⑴做出此共聚反应的x'l~xl曲线。

将计算结果列入表中ml（2）试求起始单体配料比（质量百分比）。=?

（从做出的x'l~xl曲线中或从x'l~xl方程中）m2

计算结果

xl00.20.40.60.81.0

x'l01.0

3.（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、链增长反应活化能和链终止反应活化能分别为

Ed=125.6kJ/mol,Ep=32.7kJ/mol,Et=10kJ/molo

试比较聚合温度由50℃升至60℃时；聚合反应速率的变化？

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n=3><104,

问“1010盐”的酸值（以mgKOH/glOlO盐计）应该是多少？并写出有关

的聚合反应方程式。

已知：癸二胺的相对分子质量M'=172,癸二酸的相对分子质量

M'=202

五、以蔡-钠配合物为引发剂，写出苯乙烯阴离子聚合链引发反应方程

式供5分）

高分子化学》课程试题《八》

一、基本概念（共12分,每小题3分）

1.共缩聚

2.单体和聚合物3.重复单元和链节4.悬浮剂及悬浮作用

二、填充题（将正确的答案填在下列各题的横线处，每空1分，总计

16分）

1.自由基聚合体系中，聚合速率方程式

2.塑料按其性能、产量和生产成本可分为和

3.在合成纤维中成纤维。

4.自由基聚合体系中“双基终止”是指和

5.同时可按自由基、阳离子聚合和阴离子聚合的单体有

6.聚合物具有多重结构是指聚合物具有、

O

7.氯乙烯自由聚合时，聚合物的相对分子质量用控制。

三、回答问题（共20分,每小题10分）

1.某一单体在某一引发体系存在下聚合，发现

⑴平均聚合度随温度增加而降低；

⑵平均聚合度与单体浓度的一次方成正比;

⑶溶剂对平均聚合度有影响；

（4）聚合速率随温度的增加而增加。

试回答这一聚合体系是按自由基、阳离子还是阴离子机理进行？并说

明理由。

2.何谓离子交换树脂？主要有几种类型？请写出合成强酸型阳离子

交换树脂和强碱型阴离子交换树脂有关的化学反应方程式？

四、（共47分）计算题（根据题目要求，计算下列各题）

1.（本题25分）苯乙烯以BPO作引发剂，60℃下进行本体聚合，动

力学数据如下：

⑴60c苯乙烯的密度为0.887g/mL；

⑵引发剂用量为单体质量的0.109%（质量百分比）；

（3）RP=0.225X10-4mol/L•s；

（4）n=2460；

⑸f0.80；

（6）自由基寿命T=0.82s。

试求：kp,kt,kd。建立这三个常数的数量级概念。比较c（M）和c（M?）的

大小；比较Rp,Ri,Rt的大小。

2.（8分）由己二胺与己二酸合成尼龙-66,如尼龙-66的相对分子质

量为20000,反应程度P=l,试计算原料比，并写出聚合反应方程式（设二元

酸过量）。

3.（本题14分）在高聚物生产中，共聚物组成是一个重要的生产指

标。

已知：氯乙烯（Ml）和丙烯月青（M2）共聚；

CH21）CH22）

rl=0.04，己=2.8（Ml'=62.5）（M2'=53）若要求共聚物中氯乙烯

单体单元的含量为60wt%。问：⑴（10分）画出x'l~xl曲线（计算5点）。

⑵（1分）为了得到组成基本均一的共聚物，应采用怎样的投料方法？

c（Ml）0（3）（3分）从图中得出起始单体投料比=?oc（M2）0

将计算结果填入表中

xl

'X1000.10.30.50.70.91.01.0

五、（5分，每错一个方程式扣1分）以氯甲烷为溶剂、AICI3为引发

剂、水为共引发剂，写出异丁烯阳离子聚合各基元反应方程式（设为自发

终止）。

《高分子化学》九

一、基本概念题（共10分，每题2分）

1.结构单元的构型：结构单元上的取代基在空间排布方式不同所造

成的立体异构体。2.合成高聚物：由单体经聚合反应形成的具有巨

大相对分子质量的化合物。

3.缩聚反应的平衡常数：缩聚反应进行了一段时间后，正反应的速

率与逆反应的速率相等，反应达到平衡。平衡常数即平衡时正反应的速率

常数与逆反应的速率常数之比。

4.塑料：以高聚物为基材，添加助剂，经混炼造粒形成的可进行塑

性加工的高分子材料。

5.不饱和聚酯树脂：大分子链中含有酯基和不饱和双键的树脂。

二、填空题（共20分，每空1分）

1.无定型聚合物的力学三态是玻璃态、高弹态和粘流态两个

转变温度是玻璃化温度和粘流温度。

2.聚合物的一次结构是与结构单元有关的结构它包括结构单元的

化学组成、结构单元的序列结构和结构单元的构型。

3.使引发剂引发效率降低的原因有体系中的杂质、笼蔽效应、

和诱导分解。

4.按参加缩聚反应的单体种类，缩聚反应可分为均缩聚、混

缩聚和共缩聚三种。5.聚合物的热降解可分为无规降解解聚

和侧链断裂。

6.自由基可分为、和

三、简答题（共25分，每小题5分）

1.写出合成下列聚合物的聚合反应简式（每错一个方程式扣1分）:

⑴合成天然橡胶⑵聚3,3'-二氯甲基丁氧环⑶聚甲基丙烯

酸甲酯

（4）聚二甲基硅氧烷⑸聚甲苯基-2,4-二氨基甲酸丁二醇酯

解nCHCH2

3CHCH232Cln22Cl2CICH2CH22Cl332nCH233

33

nn-l）H2O

333

nHO(CH2)4OH+(n

3

O(CH2)43

2.自由基聚合时，聚合物的相对分子质量随时间的变化有何特征？

与机理有何关系？单体转化率随时间的变化有何特征？与机理有何关系？

自由基聚合时，聚合物的相对分子质量与时间关系不大。

这是因为链增长反应使聚合物的相对分子质量增加，而链增长反应的

活化能很低(Ep约20〜34kJ/mol)链增长反应的速率很高，生成一个相对

分子质量为几万至几十万的大分子的时间非常短只需要0.01S〜几秒的时

间，是瞬间完成的，延长时间对聚合物的相对分子质量关系不大。

单体的转化率随聚合时间的延长而增加,这是因为自由基聚合的全过

程可以区分为链引发、链增长、链终止和链转移等四个基元反应，其中引

发剂分解活化能Ed较高(约125〜150kJ/mol),链引发速率最慢，是控制

整个聚合速率的关键，延长聚合时间主要是为了提高单体的转化率，3.氯

乙烯悬浮聚合时，选用半衰期适当(tl/2=1.5h~2.0h)的引发剂或复合引发

剂，基本上接近匀速反应，为什么？

氯乙烯聚合体系为沉淀聚合体系。聚氯乙烯(PVC)在氯乙烯中虽不溶解,

但能够溶胀，聚合初期包裹程度不深，加上PVC大分子生成的主要方式是

PVC链自由基向氯乙烯单体的转移反应，如果选用半衰期tl/2较大的低活

性引发剂，转化率要到70%左右时，自动加速现象才表现的最显著；如果选

用半衰期限适当(tl/2=1.5h~2.0h)低活性和高活性复合引发剂，使正常速

率的衰减刚好能与自动加速互补,则可接近匀速反应。4.试举例(4~5例)

说明线型聚合物和体型聚合物在构象和性能方面的特点？

⑴线型聚合物

线型聚合物它没有支链，可能是锯齿型、无规线团、折叠链或螺旋链。

其加热时可熔融，加入溶剂时可溶解。线型聚合物如聚氯乙烯(PVC)、聚苯

乙烯(PS)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)聚四氟乙烯

(PTFE)、聚碳酸酯(PC)、尼龙(PA)、涤纶(PET)、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物

(PVC-VAC),乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等等。

⑵体型聚合物

体型聚合物它可能是星型、支链型、梳型、梯型或交联大分子。其加

热时不能熔融，加入溶剂时不能溶解。体型聚合物如酚醛树脂(PF)、胭醛

树脂(VF)环氧树脂(EP不饱和聚酯树脂)和聚氨酯(PU)等等。

5.甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、苯乙烯自由基聚合时，都存在自动

加速现象，三者有何差别，并说明有差别的原因？

甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、苯乙烯的聚合体系属均相聚合体系。在

均相聚合体系中，由于单体对聚合物溶解性能不同，聚合过程中自动加速现

象出现的早晚和表现程度各不相同。

甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯的不良溶剂，长链自由基在其中

有一定的卷曲，转化率达

10%〜15%开始出现自动加速现象。

苯乙烯是聚苯乙烯的良溶剂，长链自由基在其中处在比较伸展的状态，

转化率到30%时才出现自动加速现象。

醋酸乙烯是聚醋酸乙烯的极良溶剂，长链自由基在其中处在伸展的状

态，转化率到40%时才出现自动加速现象。

四、计算题（共34分,根据题目要求，计算下列各题）

1.（7分）过氧化二苯甲酰（BPO）为引发剂，苯乙烯自由基聚合时各

基元反应的活化能分别为Ed=125.6kJ/mol,Ep=32.6kJ/mol,Et=10kJ/moL

试比较温度从80℃升至90℃聚合物相对分子质量

11E-E-*pdEtllk21g=（-）'kl2.303RTlT2

的变化的情况？

2.（共8分）等摩尔的二元醇和二元酸缩聚合成聚酯，另加1.5mol%

醋酸（以单体总数

11125.6E总=Ep-Ed-Et=32.6—5=35.2222

lg'k2-35.211=（-）=-0.143'2.303?8.31353363kl

'k2=0.719'kl

计）作为官能团封锁剂。

⑴写出有关的聚合反应方程式。

⑵当P=0.995,聚酯的平均聚合度n=?

解：⑴写出有关的聚合反应方程式

nHO-R-OH+nHOOC-R'-COOH+CH3

CH3OH+2nH2O（2分）⑵设二元醇和二元酸的摩尔数分别为50,

则醋酸的摩尔数为1.5o

n=l+r

l+r-2rP

r=nal00==0.971'nb+2nbl00+2xl,5

n=

l+rl+0.971==501+r-2rPl+0,971-2?0.971?0.995

3.（10分）计算苯乙烯在60℃,本体聚合的聚合速率Rp和平均聚合

度

no

已知：聚合温度为60℃,苯乙烯60℃的密度为0.886g/mL。

kp=176L/mol.s,kt=3.6xl07L/mol.s

P=5.0X1012个/mL.s（自由基的生成速率）

Ril/2Rp=kpc）2kt

0.886x103

c（M）==8.52104

pxl035.0xl012xl03

-9Ri===8.30xl0NA6.023xl023

8.30x10-9

l/2Rp=176x8.52x（=l.61x10-5

7）2x3.6x10

2?1.61710-5

3n=2v===3.88?10Ri8.30?10-92Rp

4.（9分）欲使1000g环氧树脂（环氧值为0.2）,用官能团等摩尔的乙

二胺固化。请：⑴（6分）用Carothers方程和Flory统计公式分别计算凝

胶点PCo

（2）（3分）计算固化剂的用量。

解：(1)用Carothers方程计算凝胶点Pc：

Pc=2?2+1?4822?3===0.75=2+138

用Flory统计公式计算凝胶点Pc：

Pc=ll=1.21/2=0.577(fc-l)(4-l)

(2)

G=

二元胺的相对分子质量

?环氧树脂的环氧值

二元胺分子中活泼氢的数目

601000

x0.2=30(g)4100

六、写出链引发反应方程式(共11分，每错一个方程式扣1分)

G'=

将下列单体和引发剂进行匹配(按单体逐个写出)，写出可能发生的

链引发反应方程式并指出聚合反应类型(自由基聚合邛日离子聚合?阴离子

聚合?)。1.单体

CH2=C(CH3)(COOCH3)CH2=C(CH3)22.引发剂

(1)ABIN(2)Na(3)BF3+H2O(4)C4H9Li有关引发反应如

下：

CH2=C(CH3)(COOCH3)既可以进行自由基聚合又可以进行阴离子聚

合：

333

CH2

33

CH+CH23

33

CH3

Na+

[

]

[

3

Na+CH3

]Na

3

Na+3

3

Na23

3

C4H9Li+CH3

33

H2Na

33

3

LiC4H93

CH2=C（CH3）2只能进行阳离子聚合

BF3+H2O

30H）

30H）

3+CH33H233

《高分子化学》课程试题《十》

一、基本概念（共15分,每小题3分）

1.链自由基向大分子的转移反应

2.相对分子质量分布曲线

3.向溶液剂转移常数CS

4.均相溶液聚合及其主要组分

5.聚合度相似的化学反应

二、计算题（共40分，根据题目要求，计算下列各题）

1.（8分）单体溶液浓度c（M）=0.2mol/L,过氧化物引发剂浓度c（l）=4.0

X10-3mol/L,在60℃下加热聚合。如引发剂半衰期为tl/2=44h,引发剂

效率f=O8,kp=145L/mol•s,kt=7.0X107L/mol•s,欲达到50%转化率,

需多长时间

2.（20分）在生产丙烯月青-苯乙烯共聚物（AS树脂）时;所采用的起

始单体丙烯月青（Ml）和苯

乙烯（M2）的投料质量比为24：76。在采用的聚合条件下，此共聚

体系的竞聚率rl=0.04,r2=0.40。

'⑴做出xl-xl曲线。

⑵如果在生产中按上述单体投料比投料，并在高转化率下才停止聚

合反应，试讨论所得共聚物组成的均一性。

请将计算结果列入表中

（分）酯交换法生产数均相对分子质量已的聚对

3.12n=1.5X0104

苯二甲酸乙二醇酯（PET）知：平衡常数K=4,M0=192,端基乙二醇的相

对分子质量为62o

问：⑴写出酯交换法合成PET有关的化学反应方程式。

⑵根据缩聚反应原理应如何控制体系中残存小分子乙二醇的量，即

x（HOCH2CH2OH）=?

三、填充题（根据题意，在下列各题的横线处，填上正确的答案，本

大题共6小题，

每空1分，总计20分）

L..橡胶用聚合物有橡胶、橡胶、

橡胶、

橡胶和

2.引发剂引发的自由基聚合体系中，影响聚合速率的因素

是、

O

3.60℃时，在自由基聚合体系中，链自由基链终止方式苯乙烯

是、

甲基丙烯酸甲酯是终止兼有

终止，

氯乙烯是终止。

4.引发剂引发的自由基聚合体系中，影响聚合物相对分子质量的因

素是、和

等。

5.二元共聚体系中有、、、

和等类型。

四、简答题(共4小题，共25分)

dc(Ml)1.(5分)单体Ml和单体M2共聚合，写出其共聚物组成微分方

程，试说明此方程式中，dc(M2)

c(Ml),rl,r2的物理意义。c(M2)

2.(5分)解聚与聚合物的结构有何关系？写出PMMA解聚的化学反

应方程式。

3.(5分)何谓缩聚，缩聚反应中“官能团等活性理论的假定”内容

是什么？根据其假定写出聚酰胺化反应的方程式。

4.(共10分,每小题2分)下列单体适合何种机理聚合？并写出有关聚

合反应简式。

33

⑴CH2⑵CH2333

(3)3(4)+HOCH2CH2OH

3

+

《高分子化学》课程试题《十一》

一、基本概念题（共15分，每题3分）

1.线型缩聚及线型缩聚物

2.连锁聚合

3.引发剂及其诱导分解

4.共聚合及共聚物

5.聚合物的老化及其原因

二、论述题（共20分）

L（10分）论述缩聚反应的特点并加以说明？

2.（10分）由单体丁二烯3和苯乙烯，引发剂过氧化二苯甲酰，合成

高抗冲PS树脂。⑴（4分）设计工艺方案？

⑵（每错一个方程式扣1分，共6分）写出有关的聚合反应方程式？

三、计算题（共40分，根据题目要求计算下列各题）

1.（10分）尼龙-610是根据“610盐”中过量的癸二酸控制相对分

子质量，如果要求尼龙-610的相对

分子质量n=20000,试计算“610盐”的酸值（mgKOH/g"610"盐）?

并写出有关的聚合反应方程式。

2.（20分）用过氧化二苯甲酰BPO作引发剂，苯乙烯聚合时各基元

反应的活化能分另IJ为Ed=125.6kJ/mol,Ep=32.6kJ/mol,Et=10