高分子化學(xué)考試題庫修改

1、高分子化學(xué)課程試題一一、基本概念（共15分,每小題3分）1 .聚合物的化學(xué)反應(yīng)2 .縮聚反應(yīng)3 .乳化作用4 .動力學(xué)鏈長5 .引發(fā)劑半衰期二、填空題（將正確的答案填在下列各題的橫線處）（每空1分，總計20分）1 . 自由聚合的方法有 、和。2 .逐步聚合的方法有和。3 .聚氨酯大分子中有 、和 基團(tuán)。4 .聚合反應(yīng)按反應(yīng)機理可分為 、和 四類。5 .聚合物按大分子主鏈的化學(xué)組成 、和四類。三、簡答題（共20分，每小題5分）1 .乳液聚合的特點是什么？2 .乙烯進(jìn)行自由基聚合時，為什么得到低密度 PE?寫出產(chǎn)生長支鏈和短支鏈有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式?3 .什么叫自由基？自由基有幾種類型？寫出氯乙烯

2、自由基聚合時鏈終止反應(yīng)方程式。精選文檔4 .何謂離子交換樹脂？寫出合成強酸型陽離子交換樹脂有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。四、（共5分，每題1分）選擇正確答案填入（）中。1 .自由基共聚合可得到（）共聚物。無規(guī)共聚物 嵌段共聚物 接技共聚物 交替共聚物2 .為了得到立構(gòu)規(guī)整的 PP,丙烯可采用（）聚合。自由基聚合陰離子聚合陽離子聚合配位聚合3 .工業(yè)上為了合成聚碳酸酯可采用（）聚合方法。熔融縮聚界面縮聚溶液縮聚固相縮聚4 .聚合度基本不變的化學(xué)反應(yīng)是（）PVAc的醇解聚氨酯的擴(kuò)鏈反應(yīng)高抗沖PS的制備 環(huán)氧樹脂的固化5 .表征引發(fā)劑活性的參數(shù)是（） kp （ ti/2 ki （4） kd五、計算題（共35分

3、，根據(jù)題目要求計算下列各題）1. （15分）用過氧化二苯甲酰（BPO）作引發(fā)劑，60c研究甲基丙烯酸甲酯的本體聚合。已知：C （偶合終止系數(shù)）=0.15； D （歧化終止系數(shù)）=0.85;f =0.8;kp= 3.67X 102 L/ mol.s ；kd =2.0x 1O6 s1 ；kt= 9.30X 106 L/ mol.s ;c（I） = 0.01 mol / L ;Cm = 1.85X 10-5;Ci=2X 10-2;甲基丙烯酸甲酯的密度為0.937 g./ cm3;計算：聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA）的平均聚合度X2. （15分）甲基丙烯酸甲酯（Mi）與苯乙烯（M2）,在60c下進(jìn)行自

4、由基共聚合。已知：r i= 0.46 , r 2=0.52 ;計算：（10分）畫出x i Xi曲線（計算五個點）。 一一.一 ,（5分）起始單體投料比mi : m2 =0.85 : 0.15（質(zhì)量比），聚合初期共聚物組成Xi = ?計算結(jié)果Xi 100.20.40.60.81.0Xi01.0（自備坐標(biāo)紙）3. （ 5分）欲使環(huán)氧樹脂（環(huán)氧彳1為0.2）,用官能團(tuán)等摩爾的二乙烯基三胺固化。請分別用Carothers方程和Flory統(tǒng)計公式計算凝膠點Pc。（3分）用Carothers方程計算凝膠點 PC :（2分）用Flory統(tǒng)計公式計算凝膠點Pc :六、寫出鏈引發(fā)反應(yīng)方程式（共5分，每錯一個方程

5、式扣1分）將單體和引發(fā)劑進(jìn)行匹配，寫出可能發(fā)生的鏈引發(fā)反應(yīng)方程式并指出聚合反應(yīng)類型（自由基聚合？陽離子聚合？陰離子聚合？）。1 .單體CH2=C（CH3）COOCH 32 .引發(fā)劑 ABIN Na玲 BF3+H2O高分子化學(xué)課程試題二、基本概念（共14分，5. 2分，其余3分）1 .聚合物的無規(guī)降解2 .體型縮聚反應(yīng)3.乳化劑4.自由基共聚合反應(yīng)5.引發(fā)劑、填空題（將正確的答案填在下列各題的橫線處）（每空1分，總計20分）1 .自由聚合的單體有 、和 等。2 . 單體可分為 、和 三大類。3 .表征乳化劑性能的指標(biāo)是 、和 。4 .陰離子聚合的引發(fā)體系有 、和 。5 .某些聚合物按大分子主鏈中

6、含的特征基團(tuán)可命名為 、和 聚合物等。6 .根據(jù)共聚物大分子鏈中單體單元的排列順序，共聚物分 、四類。三、簡答題（共20分，每題5分）1 .乳化劑不參加聚合反應(yīng)，但它的存在對聚合反應(yīng)有很大影響，為什么2 .什么叫聚合物相對分子質(zhì)量的多分散性?3 .何謂自動加速現(xiàn)象？并解釋產(chǎn)生的原因。4 .無規(guī)降解與聚合物結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？舉例說明哪些聚合物容易發(fā)生無規(guī)降解？寫出PE無規(guī)降解的化學(xué)反應(yīng)方程式 ？四、計算題（共40分）1. （10分）醋酸乙烯在 60c以偶氮二異丁睛為引發(fā)劑進(jìn)行本體聚合，其動力學(xué)數(shù)據(jù)如下:kd=1.16 x 10s-1,kp=3700 L (mol s)-1,kt=7.4 x 10 L

7、 (mol s)1,c(M)=10.86mol/L,c（I）=0.206 X 13mol/L , Cm=1.91 X化偶合終止占動力學(xué)終止的90%,試求所得聚醋酸乙烯的Xn。2. (15分)苯乙烯(Mi)與丁二烯(M2)在5c下進(jìn)行自由基乳液共聚合時，其 =0.64,2 =1.38。已知：苯乙烯和丁二烯的均聚鏈增長速率常數(shù)分別為49.0和25.3 L (mol s)-1。請：(1)計算共聚時的鏈增長反應(yīng)速率常數(shù)。(2)比較兩種單體和兩種鏈自由基的反應(yīng)活性的大小。(3)做出此共聚反應(yīng)的 x1 X1曲線。(4)要制備組成均一的共聚物需要采取什么措施？3. (6分)計算60c苯乙烯乳液聚合速率Rp和

8、平均聚合度 Xn。已知：kp=176 L (mol s)-1, c(M)=5.0mol/L , N=1.0 x 1015個/mL , 5.0X 1012個/mL s4. （9分）等物質(zhì)的量的二元醇和二元酸進(jìn)行縮聚，如平衡常數(shù)K=200,在密閉體系中反應(yīng)，不除去副產(chǎn)物水。問： 反應(yīng)程度P和平均聚合度 Xn能達(dá)到多少？ 如竣基的起始濃度 c（COOH） 2mol/L ,要使Xn 200,須將小分子水c（H2O）降低 到怎樣的程度？五、（6分）以偶氮二異丁睛為引發(fā)劑，寫出氯乙烯懸浮聚合的基元反應(yīng)方程式高分子化學(xué)課程試題三一、基本概念（共10分,每小題2分）1 .離子交換樹脂2 .界面縮聚反應(yīng)3 .陰

9、離子聚合4 .平均聚合度5 .阻聚劑二、填空題（將正確的答案填在下列各題的橫線處）（每空1分，總計20分）1 .連鎖聚合包括 、和 。2 .連鎖聚合的全過程一般有 、和等幾個基元反應(yīng)。3 .環(huán)狀類單體主要有 、和 等幾類。4 .控制共聚物組成的方法有 、 和等方法 。5 .聚合物的化學(xué)反應(yīng)按反應(yīng)前后聚合度的變化情況可分 、_和 等化學(xué)反應(yīng)。兩類。6 .縮聚物按大分子形態(tài)可分為三、簡答題(共20分，每小題5分)1.乳液聚合動力學(xué)的特點是什么2 .乙烯進(jìn)行自由基聚合時，為什么需在高溫(130c280C)高壓(150MPa250MPa)的苛刻條件下進(jìn)行？3 .甲基丙烯酸甲酯自由基聚合時鏈終止方式如何

10、？并寫出甲基丙烯酸甲酯自由基聚合時歧化終止反應(yīng)方程式。4 .何謂側(cè)鏈斷裂？與聚合物結(jié)構(gòu)有彳S關(guān)系？寫出PVC樹脂側(cè)鏈斷裂有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。四、計算題（40分）L （15分）以過氧化二苯甲酰（BPO）作引發(fā)劑，60c研究苯乙烯在苯中的聚合。已知：苯乙烯溶液濃度為 1.0 mol/L,過氧化物的濃度為 0.01 mol/L ,引發(fā)和聚合的初速分別為4.0X 10mol/ L.s t 和 1.5X10-7 mol / L.s 。Cm = 8.0X 10-5;Ci=3.2X10-4; Cs=2.3X 10-6;60C 苯乙烯的密度為 0.887 g./ mL; 60c 苯的密度為 0.839 g./

11、 mL ;計算：（2分）fkd 。（13分）聚苯乙烯（PS）的平均聚合度Xn2. （共12分）工業(yè)上為了合成具有一定相對分子質(zhì)量的聚酰胺-1010, 一般先將癸二胺 （Mi=172）和癸二酸（M2 =202）制備成“1010鹽”，然后再進(jìn)行縮聚?，F(xiàn)已知該“1010鹽”為中性，因此另加 1.0%（以單體總數(shù)計）mol的苯甲酸（M =122）作為官能團(tuán) 封鎖劑控制聚酰胺-1010的相對分子質(zhì)量，若反應(yīng)程度P=0.998,請：（6分）寫出合成聚酰胺-1010有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式。（6分）計算該聚酰胺-1010的數(shù)均相對分子質(zhì)量 疝口。3. （8分）苯乙烯（M1）與丁二烯（M*在5c下進(jìn)行自由基共聚合

12、。已知：M1、M2均聚鏈增長速率常數(shù)分別為49.0和25.1 L/ mol.S ;M1與M2共聚、M2與M1共聚鏈增長速率常數(shù)分別為76.6和18.2 L/mol.s ;起始投料比 m1 : m2 = 1 ： 8 （質(zhì)量比）。請：計算聚合初期共聚物組成x尸？4. （ 5分）欲使環(huán)氧樹脂用官能團(tuán)等物質(zhì)的乙二胺固化，用 Carothers方程和Flory統(tǒng)計公式分別計算凝 膠點PC 。（3分）用Carothers方程計算凝膠點 Pc :（2分）用Flory統(tǒng)計公式計算凝膠點P。：五、寫出鏈引發(fā)反應(yīng)方程式（共10分，每錯一個方程式扣1分）（自由基聚合？陽離子將單體和引發(fā)劑進(jìn)行匹配，寫出可能發(fā)生的鏈引

13、發(fā)反應(yīng)方程式并指出聚合反應(yīng)類型 聚合？陰離子聚合？）。1 .單體CH2= CH C6H52 .引發(fā)劑 BF3+H2O (4) C4H 9Li BPO Na+)高分子化學(xué)課程試題四、基本概念（共10分,每小題2分）1.混縮聚2.聚合物3.重復(fù)單元4.陽離子聚合5.懸浮劑二、填充題（將正確的答案填在下列各題的橫線處，每空1分，總計20分）1 .在自由基聚合體系中，用引發(fā)劑引發(fā)的引發(fā)速率方程式 。2 .塑料按其受熱行為的不同可分為 塑料和 塑料。3 . 在合成聚合物中 、和 稱為三大合成材料。4 .表征聚合物相對分子質(zhì)量的物理量有 和。5 .按自由基和陰離子聚合的單體有 、和6 .聚氨酯可以看成是由

14、 和 構(gòu)成的嵌段共聚物。7 .逐步聚合包括 和 兩類。8 . 聚 合 物 的 相 對 分 子 質(zhì) 量 方 面 的 特 征9 .氯乙烯自由聚合時，聚合速率用 調(diào)節(jié)，而聚合物的相對分子質(zhì)量用控制。三、回答問題（共20分，每小題5分）1 .陰離子聚合在適當(dāng)?shù)臈l件下，其陰離子活性增長鏈可以長期不終止，而形成活性聚合物，為什么?與低分子化合物相比較，高分子化合物有哪些特點？何謂離子交換樹脂？主要有幾種類型？如何合成離子交換樹脂？請寫出工業(yè)上制備PA-66 樹脂有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式（以苯甲酸作官能團(tuán)封鎖劑）精選文檔四、（共4 3分）計算題（根據(jù)題目要求，計算下列各題）1.（本題15分）用偶氮二異丁睛（AB

15、IN ）為引發(fā)劑，苯乙烯 60 c進(jìn)行本體聚合。試計算引發(fā)劑引發(fā) 對聚合物平均聚合度倒數(shù)的貢獻(xiàn)？計算時采用以下數(shù)據(jù)和條件： C（I） = 0.04 mol/L ; f =0.8 ; kd= 2.0 X 10-1 ；（4） kp= 176 L/mol.s ; kt= 3.6 x lU/mol.s ;（6） Cm= 0.85 X -40； Ci = 0.05；60 C時苯乙烯的密度為 0.887 g/cm3解：2. （8分）由己二胺與己二酸合成尼龍-66,如尼龍-66的相對分子質(zhì)量為 15000,反應(yīng)程度 P=1,試計算原料比，并寫出合成反應(yīng)方程式。解：3. （本題14分）在高聚物生產(chǎn)中，共聚物組

16、成是一個重要的生產(chǎn)指標(biāo)。CH2= CH（M1）已知：氯乙烯（Mi）和醋酸乙烯（M2）共聚；門=1.68 ,2=0.23（M/ =62.5） （M2 =86）ClCH2 = ,H(M2)OCOCH3若要求共聚物中氯乙烯單體單元的含量為72wt %。請： （10分）畫出x ixi曲線。（1分）為了得到組成基本均一的共聚物，應(yīng)采用怎樣的投料方法?（3分）從圖中得出起始單體投料比c（Mi）o/c（M2）0 = ?。解： 請將計算結(jié)果填入表中計算結(jié)果Xi00.20.40.60.81.0Xi01.0所需的共聚物的組成為圖中對應(yīng)的起始單體組成是:x iXi曲線（自備坐標(biāo)紙），分別按Carothers方程和F

17、lory統(tǒng)計4. （6分）鄰苯二甲酸酎與等物質(zhì)的季戊四醇官能團(tuán)等物質(zhì)的量縮聚 公式計算凝膠點Pc。解L按Carothers方程求凝膠點 Pc2.按Flory統(tǒng)計公式求凝膠點 PC從呼酸乙烯酯單到聚乙烯醇,須經(jīng)哪些反應(yīng)？每一反應(yīng)的要點和關(guān)鍵是什么？寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng) 方程式。k：須經(jīng)向J基聚合反應(yīng)和醇解反應(yīng)。各步反應(yīng)要點和關(guān)鍵如下：（4分）自由基聚合反應(yīng)方程式要點：關(guān)鍵：（3分）醇解反應(yīng)方程式要點:關(guān)鍵:高分子化學(xué)課程試題五、基本概念（共10分,每小題2分）1 .鏈增長反應(yīng)2 一相對分子質(zhì)量分布曲線3 .向單體轉(zhuǎn)移常數(shù)CM4 .本體聚合5 .聚合度相似的化學(xué)反應(yīng)二、計算題（共40分根據(jù)題目要求，

18、計算下列各題）1 .（本題20分）已知：甲基丙烯酸甲酯（ M1）和丙烯睛（M2）在60 c時進(jìn)行自由基共聚合，實 驗數(shù)據(jù)如下：共聚物組成與原料組成的關(guān)系實驗號原料單體組成/molL-1瞬時共聚物組成中含N 量 X 100MMA(Mi)AN(M2)10.05360.01492.5320.03250.03645.7530.01290.059011.08提示：純聚丙烯睛（PAN）中含N量為26.4%; M 1 = 100,M 2 = 53 ;試根據(jù)上述數(shù)據(jù)用截距-斜率法求共聚體系的競聚率r i和2值？精選文檔R R R2曲線2.（本題10分）用ABIN作引發(fā)劑（濃度為 0。1mol/L ）,使苯乙烯

19、在40c下于膨脹計中進(jìn)行聚 合，用N,N-二苯基-N-2,4,6-三硝基苯肌自由基（DPPH）作阻聚劑，實驗結(jié)果表明，阻聚劑的用量與 誘導(dǎo)期成直線關(guān)系，當(dāng)DPPH用量分別為。和8X 105mol 時，誘導(dǎo)期分別為 。和15min。已知：ABIN在40c時的半衰期ti/2=150h,試求ABIN的引發(fā)效率f。3.（10分）某一耐熱性芳族聚酰胺其數(shù)均相對分子質(zhì)量為24116。聚合物經(jīng)水解后，得39.31%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）？對苯二胺，59.81%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）?對苯二甲酸，0.88%苯甲酸（質(zhì)量百分 數(shù)）。對苯二胺的相對分子質(zhì)量為108,對苯二甲酸的相對分子質(zhì)量為166,苯甲酸的相對分子質(zhì)量為122。

20、試寫出聚合物結(jié)構(gòu)式和其水解反應(yīng)式？ 11算聚合物的數(shù)均相對分子質(zhì)量M n = ?提示：取100g水解物為計算的標(biāo)準(zhǔn)。三、填充題（根據(jù)題意，在下列各題的橫線處，填上正確的答案，本大題共每空1分，總計20分）L .按橡膠的成本、產(chǎn)量和性能可將其分為 橡膠和 橡膠。2 .引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合體系中，影響聚合速率的因素是 、和。3 .陰離子聚合體系中活性中心離子對可能以 、 最后由和 等三種形態(tài)存在。4 .烯類單體自由基聚合時 ，終止方式與 和 有關(guān),決定。5 . 線型縮聚的單體有 、 和6 .聚合物的平均聚合度變大的化學(xué)反應(yīng)有 、和四、簡答題（共3小題，共20分）PMMA解聚的化學(xué)反應(yīng)方程式。1.

21、 （5分）何謂解散聚？與聚合物的結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？寫出2. （5分）何謂縮聚，縮聚反應(yīng)中“官能團(tuán)等活性理論的假定”內(nèi)容是什么？根據(jù)其假定寫出聚酯化反應(yīng)的方程式。3. （共10分，每小題2分）下列單體適合何種機理聚合？并寫出有關(guān)聚合反應(yīng)簡式。ch2= chococh3OCl CCl光氣 H2N(CH2)6NH2Jf HOOC(CH 2)8COOHCHrcH-CH3五、（共10分，每錯一個方程式扣一分）以 TiCl3和Al（C2H5）3為引發(fā)劑，H2為相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑，寫出丙烯配位陰離子聚合有關(guān)的基元反應(yīng)方程式（不考慮活性中心形式）一、基本概念題（共10分，每題2分）1 .聚合物相對分子質(zhì)量穩(wěn)定化法

22、：聚合物相對分子質(zhì)量達(dá)到要求時，加入官能團(tuán)封鎖劑，使縮聚物兩端官能團(tuán)失去再反應(yīng)的能力，從而達(dá)到控制縮聚物相對分子質(zhì)量的目的的方法。2 .體型縮聚的凝膠點：體型縮聚中出現(xiàn)凝膠時的反應(yīng)程度，記作Pc3 .乳化劑的親水親油平衡值 HLB :根據(jù)乳化劑親油基和親水基對其性能的貢獻(xiàn) ，給每一種乳化 劑一個數(shù)值叫親水親油平衡值 用HLB來表示，它表示乳化劑的親水性能的大小。4.本體聚合：單體在少量引發(fā)劑作用下形成高聚物的過程。5 .引發(fā)劑的誘導(dǎo)分解：鏈自由基向引發(fā)劑的轉(zhuǎn)移反應(yīng)。二、填空題（共20分，每空1分）1 .體型縮聚物有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、月尿醛樹脂和不飽和聚酯樹脂等。2 .線型縮聚物有 PET樹脂

23、、PA-66樹脂、PC 和 PA-聚10樹脂 等。3 .計算體型縮聚的凝膠點有Carothers方程和Flory統(tǒng)計公式。4 .引發(fā)劑的選擇原則是根據(jù)聚合實施方法選擇引發(fā)劑種類、根據(jù)聚合溫度選擇 分解活化能適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑、根據(jù)聚合周期選擇 半衰期適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑。5 .本體聚合應(yīng)選擇油溶性 引發(fā)劑、乳液聚合應(yīng)選擇水溶性 引發(fā)劑。三、簡答題（共25分，每題5分，意義不完全者適當(dāng)扣分）1 .界面縮聚的特點是什么 ？ 界面縮聚是不平衡縮聚,需采用高反應(yīng)活性的單體，反應(yīng)可在低溫下進(jìn)行,逆反應(yīng)的速率很低甚至為 0。屬于不平衡縮聚。縮聚中產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物容易除去,不需要熔融縮聚中的真空設(shè)備。同時,由于溫度較低

24、避免了高溫下產(chǎn)物氧化變色降解等不利問題。 反應(yīng)溫度低,相對分子質(zhì)量高。 反應(yīng)總速率與體系中單體的總濃度無關(guān),而僅決定于界面處的反應(yīng)物濃度.只要及時更換界面 , 就不會影響反應(yīng)速率。聚合物的相對分子質(zhì)量與反應(yīng)程度、本體中官能團(tuán)物質(zhì)的量之比關(guān)系不大但與界面處官能團(tuán)物質(zhì)的量有關(guān). 界面縮聚由于需要高反應(yīng)活性單體,大量溶劑的消耗,使設(shè)備體積寵大,利用率低。因此,其應(yīng)用受到限制。2 .請指出在什么條件下自由基聚合反應(yīng)速率Rp與引發(fā)劑濃度 3)的反應(yīng)級數(shù)為：0級；0.5 級； 0.51 級；(4) 1 級 00.5 級。答:： 熱聚合時，Rpc(I),聚合速率與引發(fā)劑濃度無關(guān)。 雙基終止時，Rpc(I)0

25、.5 ，聚合速率對引發(fā)劑濃度為0.5級反應(yīng)。 單、雙基終止兼而有之時，Rpc(I) 051 ，聚合速率對引發(fā)劑濃度為0.51 級反應(yīng)。 單基終止時，Rpc(I) ，聚合速率對引發(fā)劑濃度為1 級反應(yīng)。 選用偶氮苯三苯甲烷引發(fā)劑時，Rpc(I) 00.5 ，聚合速率對引發(fā)劑濃度為00.5 級反應(yīng)。3 .為什么自由基聚合時聚合物的相對分子質(zhì)量與反應(yīng)時間基本無關(guān)，縮聚反應(yīng)中聚合物的相 對分子質(zhì)量隨時間的延長而增大？自由基聚合遵循連鎖聚合機理：鏈增加反應(yīng)的活化能很低，E 20 34kJ/mol ，聚合反應(yīng)p一旦開始，在很短的時間內(nèi)(0.01s幾秒)就有成千上萬的單體參加了聚合反應(yīng)，也就是生成一個相對分子

26、質(zhì)量幾萬幾十萬的大分子只需要0.01s幾秒的時間(瞬間可以完成)，體系中不是聚合物就是單體,不會停留在中間聚合度階段，所以聚合物的相對分子質(zhì)量與反應(yīng)時間基本無關(guān)。而縮聚反應(yīng)遵循的是逐步聚合機理：單體先聚合成低聚體，低聚體再聚合成高聚物。鏈增加反應(yīng)的活化較高，Ep60kJ/mol 生成一個大分子的時間很長，幾乎是整個聚合反應(yīng)所需的時間，縮聚物的相對分子質(zhì)量隨聚合時間的延長而增大。4 .何謂聚合物官能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化？在聚合物官能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化中，影響官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的因素是什么官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化率一般為多少？答： 由于高分子的化學(xué)反應(yīng)是通過官能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化而實現(xiàn)的,所以又可以將聚合物的化學(xué)反應(yīng)稱為聚合物官 能 團(tuán)

27、 的 化 學(xué) 轉(zhuǎn) 化 。因為聚合物的化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性，官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化，一般為86.5%。這主要是因為擴(kuò)散因素的影響、 鄰近基團(tuán)的影響和相鄰官能團(tuán)成對反應(yīng)的限制。5 .甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、馬來酸酎、醋酸乙烯、丙烯睛等單體分別與丁二 烯共聚，試以交替傾向的次序排列上述單體，并說明原因。單體（M1）單體（M2）121r2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馬來酸酊丁二烯-55.74X 1050.325-51.86X 105醋酸乙烯丁二烯0.01338.450.499丙烯睛丁二烯0.020.30.

28、006根據(jù)ri2乘積的大小，可以判斷兩種單體交替共聚的傾向。即ri2趨向于0 ,兩單體發(fā)生交替共聚；12越趨于零，交替傾向越大。根據(jù)單體的1、2和12值上述各單體與丁二烯產(chǎn)生交替共聚的次序為：馬來酸酎 丙烯睛丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸甲酯 醋酸乙烯 苯乙烯。四、（共5分，每題1分）選擇正確答案填入（）中。6 .接技共聚物可采用（）聚合方法。逐步聚合反應(yīng) 聚合物的化學(xué)反應(yīng) 陽離子聚合 陰離子聚合7 .為了得到立構(gòu)規(guī)整的 1.4-聚丁二烯，1,3 - 丁二烯可采用（）聚合。自由基聚合陰離子聚合陽離子聚合配位聚合8 .工業(yè)上為了合成滌綸樹脂（PET）可采用（）聚合方法。熔融縮聚界面縮聚溶液縮聚 固相縮聚

29、9 .聚合度變大的化學(xué)反應(yīng)是（）PVAc的醇解纖維素硝化 高抗沖PS的制備 （4）離子交換樹脂的制備10 表征聚合物相對分子質(zhì)量的參數(shù)是（、（4）1t1/2v Xn五、計算題（共40分，根據(jù)題目要求計算下列各題）L （15分）苯乙烯在60c以過氧化二特丁基為引發(fā)劑，苯為溶劑進(jìn)行溶液聚合。當(dāng)單體苯乙烯的濃度c（M）=1mol/L ,引發(fā)劑濃度 qi）=0.01mol/L時，引發(fā)和聚合的初速分別為4X 10-11 mol/L$和1.5X 10-7mol/L s。試根據(jù)計算判斷低轉(zhuǎn)化率下，在上述聚合反應(yīng)中鏈終止的主要方式？真正終止和鏈轉(zhuǎn)移終止的比例？已知：60c 日Cm=8.0X10-5,Ci=3.

30、2X10-4,Cs=2.3X10-6,苯乙烯的密度為0.887g/mL ,苯的密度為0.839g/mL。設(shè)苯乙烯-苯體系為理想溶液。解：c(M)=1.0mol/L , c(I)=0.01 mol/L-11Ri = 4.0 X10mol / (L s),-7Rp =1.5 X10 mol/(L s)苯乙烯-苯體系為理想溶液,Rp-71.5X10行=3750 4.0X1011(2分)104(1-887) X839 c(S) = -887；78=9.50 mol/L苯乙烯60c時，動力學(xué)鏈終止完全是偶合終止，k 2(2分)(1分)11c(I) c(S)= + CM +CI + CS X n k v

31、M I c(M) S c(M)(2 2 X3750-5_ _ 一 -4+ 8.5 X10 +3.2 M0Xr01 + 2.3X10-6 X1.09.51.0(5分)=1.33 X10-4 +8.5 X10 5 + 3.2 X10-6 + 2.18 X10-5 = 2.38 X10-4Xn = 4196(1分)1.33X10 4偶合終止所占的比例為 4 X100% = 56%2.38 X10 4(2分)轉(zhuǎn)移終止所占的比例為:_ 5_ 6_ 58.5 X10 +3.2 X10 +2.18 X104X100% = 44%2.38 X10(2分)2.(共12分)等摩爾比的乙二醇和對苯二甲酸于280c下

32、進(jìn)行縮聚反應(yīng)，已知平衡常數(shù)K=4.9。如果達(dá)到平衡時所得聚酯的Xn =15。用縮聚反應(yīng)中官能團(tuán)等活性理論的假定表示該縮聚反應(yīng)，并推導(dǎo)平衡常數(shù)K和平均聚合度Xn的關(guān)系式。試問此時體系中殘存的小分子水的摩爾分?jǐn)?shù)x(H2O)為多少?解：(8分)用縮聚反應(yīng)中官能團(tuán)等活性理論的假定表示該縮聚反應(yīng)：COOH +HO .k1ii - - CO -, , + H2OS._Jk-1t=0n0n0P00t時平衡nnK(n0-n )nwn = n0(1 -P)n0 - n=n0 Px(H2O)nW =K =k1，一八（5分no-i每錯一處扣除1分）式中 n0起始羥基和竣基的官能團(tuán)數(shù)目;P平衡時反應(yīng)程度；nw平衡時小

33、分子水的分子數(shù)。推導(dǎo)平衡常數(shù)K和平均聚合度Xn的關(guān)系式:(n-n)?nwK =2nx(H2O)?P(1-P)2x(H 2O) ?P?X2(3分)(4分)11- P(1分)115 =一 1-PP = 0.933(1分)x(H 2O)=P?X：4.90.933 X152=0.0233(2分)即體系殘余的小分子水的分?jǐn)?shù)x（H 2O） = 0.233。（共13分）甲基丙烯酸甲酯（M1）與苯乙烯（M2）,在60c下進(jìn)行自由基共聚合。已知：r 1= 0.46 , r 2=0.52 ;請： （10分）畫出乂1Xi曲線（計算五個點）。 八cIc（Mi） （3分）為了得到：=0.560組成比較均一的共聚物應(yīng)采用

34、何種投料方法?dc（M2）正帆）。=?dc（M2）0 ,解：計算結(jié)果（8分）X100.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0X100.1560.2660.3510.4230.4900.5590.6290.7150.8291.0x1(A)xdA)1-22 -1 -21-0.522-0.46-0.520.47121x1 + X1X22 o21x1 +2xiX2 +r2x2dc(M1)為了得到：,、=0.560組成比較均一的共聚物應(yīng)采用調(diào)節(jié)起始單體投料比的一次投料法 dc(M 2)dc(M1)0(2分)，使,、=0.471 ,控制一定的轉(zhuǎn)化率結(jié)束反應(yīng)(1分)。 dc(M 2)0高分

35、子化學(xué)課程試題七一、基本概念(共15分,每小題3分)1.聚合物的無規(guī)熱降解2. 縮合反應(yīng)和縮聚反應(yīng)3.乳化劑的臨界膠束濃度CMC4,共聚合和共聚物5.聚醛型聚氨酯二、填空題（共20分，每空1分）1 .陰離子聚合的單體有 、和2 .聚合物降解可分為 、和3 .乳化劑有、 和四種。4 .陽離子聚合的引發(fā)體系有 、和 等。5 .逐步聚合反應(yīng)包括 和 兩類。6 . 聚合物聚合度變大的化學(xué)反應(yīng)有 、和三、簡答題（共20分，每題5分，意義不完全者適當(dāng)扣分）1 .寫出下列常用引發(fā)劑的結(jié)構(gòu)式和分解反應(yīng)式，并說明這些引發(fā)劑的引發(fā)活性和使用場合。 偶氮二異庚睛 氫過氧化異丙苯2 .何謂競聚率？說明其物理意義？如何

36、根據(jù)競聚率值判斷兩單體的相對活性？如何根據(jù)競聚率值判斷兩單體是否為理想恒比共聚？3 .何謂反應(yīng)程度 P?請利用縮聚反應(yīng)中官能團(tuán)等活性理論的假定，以聚酯化反應(yīng)為例，推導(dǎo)反應(yīng)程度P與平均聚合度Xn的關(guān)系式？4 .何謂離子交換樹脂？離子交換樹脂有幾種類型？寫出陽離子交換樹脂的離子交換反應(yīng)方程式？四、計算題（共40分，根據(jù)題目要求計算下列各題）1. （6分）按下述兩種配方，使苯乙烯在苯中用過氧化二苯甲酰（ BPO）作引發(fā)劑在60c下進(jìn)行自由基聚 c(BPO) = 2X10-4 mol/L , c(M) = 4.16 mol/L ; c(BPO) = 6X10-4 mol/L , c(M) = 0.83

37、2 mol/L 。設(shè)f =1 ,試求上述兩種配方的轉(zhuǎn)化率均達(dá)10%時所需要的時間比。2. （15分）已知苯乙烯（M1）和甲基丙烯酸（M2）共聚，1=0.5,2=0.5。欲合成共聚物中苯乙烯單體 單元起始含量為32% （質(zhì)量百分比）的共聚物。請： 做出此共聚反應(yīng)的x1 X1曲線。m1試求起始單體配料比（質(zhì)量百分比）=?（從做出的X1X1曲線中或從乂1、方程中）。 m2 將計算結(jié)果列入表中計算結(jié)果X100.20.40.60.81.0X 101.03. （7分）苯乙烯用過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑進(jìn)行自由基聚合時，其引發(fā)劑分解活化能、鏈增長反應(yīng)活化 能和鏈終止反應(yīng)活化能分別為Ed=125.6 kJ/mol

38、 , Ep=32.7 kJ/mol , Et=10kJ/mol。試比較聚合溫度由50c升至60c時，聚合反應(yīng)速率的變化？4. （12分） 尼龍-1010是根據(jù)“1010鹽”中過量的癸二酸來控制尼龍 -1010相對分子質(zhì)量的。如果要求 合成尼龍-1010的相對分子質(zhì)量 Mn =3X104,問“1010鹽”的酸值（以 mgKOH/g1010鹽計）應(yīng)該是多少？ 并寫出有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式。已知：癸二胺的相對分子質(zhì)量M =172 ,癸二酸的相對分子質(zhì)量 M = 202五、以蔡-鈉配合物為引發(fā)劑，寫出苯乙烯陰離子聚合鏈引發(fā)反應(yīng)方程式（共5分）高分子化學(xué)課程試題八、基本概念（共12分,每小題3分）2 .單

39、體和聚合物3 .重復(fù)單元和鏈節(jié)4.懸浮劑及懸浮作用二、填充題（將正確的答案填在下列各題的橫線處 ，每空1分，總計16分）1 .自由基聚合體系中 ，聚合速率方程式 。2 .塑料按其性能、產(chǎn)量和生產(chǎn)成本可分為 和。3 .在合成纖維中 、和 為最重要的四大合成纖維。4 .自由基聚合體系中“雙基終止”是指 和。5 .同時可按自由基、陽離子聚合和陰離子聚合的單體有 、和6 .聚合物具有多重結(jié)構(gòu)是指聚合物具有 、和7 .氯乙烯自由聚合時，聚合物的相對分子質(zhì)量用 控制。三、回答問題（共20分,每小題10分）1 .某一單體在某一引發(fā)體系存在下聚合，發(fā)現(xiàn)平均聚合度隨溫度增加而降低； 平均聚合度與單體濃度的一次方

40、成正比； 溶劑對平均聚合度有影響；（4）聚合速率隨溫度的增加而增加。試回答這一聚合體系是按自由基、陽離子還是陰離子機理進(jìn)行？并說明理由。2 .何謂離子交換樹脂？主要有幾種類型？請寫出合成強酸型陽離子交換樹脂和強堿型陰離子交換樹脂有 關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式?四、（共47分）計算題（根據(jù)題目要求，計算下列各題）1.（本題25分）苯乙烯以BPO作引發(fā)劑，60c下進(jìn)行本體聚合，動力學(xué)數(shù)據(jù)如下：60c苯乙烯的密度為 0.887g/mL; 引發(fā)劑用量為單體質(zhì)量的0.109% （質(zhì)量百分比）； Rp = 0.225 x 10-4 mol / L s； Xn =2460; f 0.80 ;（6）自由基壽命 T=0

41、.82so?試求：kp,kt ,kd。建立這三個常數(shù)的數(shù)重級概念。比較 c（M）和c（M ）的大??；比較Rp,Ri,Rq大小。2. （8分）由己二胺與己二酸合成尼龍-66,如尼龍-66的相對分子質(zhì)量為 20000,反應(yīng)程度P=1,試計算原料比，并寫出聚合反應(yīng)方程式（設(shè)二元酸過量）。3 .（本題14分）在高聚物生產(chǎn)中，共聚物組成是一個重要的生產(chǎn)指標(biāo)。已知：氯乙烯（Mi）和丙烯睛（M2）共聚；CH2 = yH（Mi）CH2= pH（M2）ClCN60wt %。門=0.04 ,2=2.8 （Mi =62.5） （M2 =53）若要求共聚物中氯乙烯單體單元的含量為 問：（10分）畫出x ixi曲線（計

42、算5點）。（I分）為了得到組成基本均一的共聚物，應(yīng)采用怎樣的投料方法？c（Mi）（3分）從圖中得出起始單體投料比= ?。c（M2）。將計算結(jié)果填入表中Xi00.i0.30.50.70.9i.0Xi0i.0五、（5分，每錯一個方程式扣1分）以氯甲烷為溶劑、A1C13為引發(fā)劑、水為共引發(fā)劑，寫出異丁烯陽離子聚合各基元反應(yīng)方程式（設(shè)為自發(fā)終止）。高分子化學(xué)九、基本概念題（共10分，每題2分）2.合1.結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)型：結(jié)構(gòu)單元上的取代基在空間排布方式不同所造成的立體異構(gòu)體。成高聚物：由單體經(jīng)聚合反應(yīng)形成的具有巨大相對分子質(zhì)量的化合物。3 .縮聚反應(yīng)的平衡常數(shù)：縮聚反應(yīng)進(jìn)行了一段時間后，正反應(yīng)的速率與逆

43、反應(yīng)的速率相等，反應(yīng) 達(dá)到平衡。平衡常數(shù)即平衡時正反應(yīng)的速率常數(shù)與逆反應(yīng)的速率常數(shù)之比。4 .塑料：以高聚物為基材，添加助劑，經(jīng)混煉造粒形成的可進(jìn)行塑性加工的高分子材料。5 .不飽和聚酯樹脂：大分子鏈中含有酯基和不飽和雙鍵的樹脂。二、填空題（共20分，每空1分）1 .無定型聚合物的力學(xué)三態(tài)是玻璃態(tài)、高彈態(tài) 和粘流態(tài) 兩個轉(zhuǎn)變溫度是玻璃化溫度 和粘流溫度 。2 .聚合物的一次結(jié)構(gòu)是與結(jié)構(gòu)單元有關(guān)的結(jié)構(gòu)它包括結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)單元的序列結(jié)構(gòu) 和 結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)型 。3 .使引發(fā)劑引發(fā)效率降低的原因有 體系中的雜質(zhì)、籠蔽效應(yīng)、和 誘導(dǎo)分解。4 .按參加縮聚反應(yīng)的單體種類，縮聚反應(yīng)可分為均縮聚 、

44、 混縮聚 和 共縮聚 三種。5 .聚合物的熱降解可分為無規(guī)降解解聚和側(cè)鏈斷裂。6 .自由基可分為 原子自由基 、 基團(tuán)自由基 和 離子自由基 三種。三、簡答題(共25分，每小題5分)1 .寫出合成下列聚合物的聚合反應(yīng)簡式(每錯一個方程式扣1分)： 合成天然橡膠 聚3,3-二氯甲基丁氧環(huán) 聚甲基丙烯酸甲酯(4)聚二甲基硅氧烷 聚甲苯基-2,4-二氨基甲酸丁二醇酯解nCH2 = CH,=CH2- -CH2CH=?CH2左CH3CH3/CH /CH2CI n O C、CH2、CH2ClCH2CII-O CH2 C CH24n-CH2CICH3CH3八,n CH2 = C -r - CH2 - C+C

45、OOCH3COOCH3CH3CH3IIn HO Si - OH 中 O -Si fOH +(n-1)H2OCH3CH3CH3n HO(CH 2)4OH + (n+1) O =C =N / 一 N -C -OCH3O=C=N 九CH3N -c-O(CH2)4O -c-N、|H OO HNC =O2.自由基聚合時，聚合物的相對分子質(zhì)量隨時間的變化有何特征？與機理有何關(guān)系？單體轉(zhuǎn) 化率隨時間的變化有何特征？與機理有何關(guān)系？自由基聚合時，聚合物的相對分子質(zhì)量與時間關(guān)系 不大。這是因為鏈增長反應(yīng)使聚合物的相對分子質(zhì)量增加，而鏈增長反應(yīng)的活化能很低(Ep約20 p34kJmol)鏈增長反應(yīng)的速率很高，生成

46、一個相對分子質(zhì)量為幾萬至幾十萬的大分子的時間非常短 只需要0.01S幾秒的時間，是瞬間完成的，延長時間對聚合物的相對分子質(zhì)量關(guān)系不大。單 體 的 轉(zhuǎn) 化 率 隨 聚 合 時 間 的 延 長 而 增 加 ,這 是 因 為 自 由 基 聚 合 的 全 過 程 可 以 區(qū) 分 為 鏈 引 發(fā) 、 鏈 增 長、鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移等四個基元反應(yīng)，其中引發(fā)劑分解活化能Ed較高（約125150kJmol）,鏈引 發(fā)速率最慢，是控制整個聚合速率的關(guān)鍵，延長聚合時間主要是為了提高單體的轉(zhuǎn)化率，3.氯乙 烯 懸 浮 聚 合 時 ， 選 用 半 衰 期 適 當(dāng) （ t1/2=1.5h2.0h） 的 引 發(fā) 劑 或 復(fù)

47、合 引 發(fā) 劑 ， 基 本 上 接 近 勻 速 反 應(yīng) ， 為什么？氯乙烯聚合體系為沉淀聚合體系。聚氯乙烯（PVC）在氯乙烯中雖不溶解，但能夠溶脹，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鏈自由基向氯乙烯單體的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，如果選用 半衰期t1/2 較大的低活性引發(fā)劑,轉(zhuǎn)化率要到70%左右時,自動加速現(xiàn)象才表現(xiàn)的最顯著；如果選用半衰期限適當(dāng)（ti/2=1.5h2.0h）低活性和高活性復(fù)合引發(fā)劑，使正常速率的衰減剛好能與自動加速互補,則可接近勻速反應(yīng)。4.試舉例（45例）說明線型聚合物和體型聚合物在構(gòu)象和性能方面的特 點？ 線型聚合物線型聚合物它沒有支鏈，可能是鋸齒型、無規(guī)線團(tuán)、

48、折疊鏈或螺旋鏈。其加熱時可熔融，加入溶劑時可溶解。線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）、尼龍（PA）、滌綸（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。 體型聚合物體型聚合物它可能是星型、支鏈型、梳型、梯型或交聯(lián)大分子。其加熱時不能熔融，加入溶劑時不能溶解。體型聚合物如酚醛樹脂（PF）、 脲醛樹脂（VF） 環(huán)氧樹脂（EP 不飽和聚酯樹脂）和聚氨酯（PU）5.甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、苯乙烯自由基聚合時，都存在自動加速現(xiàn)象，三者有何差

49、另L 并說明有差別的原因？甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 、 醋 酸 乙 烯 、 苯 乙 烯 的聚合體系屬均相聚合體系。在均相聚合體系中，由于單體對聚合物溶解性能不同,聚合過程中自動加速現(xiàn)象出現(xiàn)的早晚和表現(xiàn)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劑,長鏈自由基在其中有一定的卷曲,轉(zhuǎn)化率達(dá)10%15%開始出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象。苯乙烯是聚苯乙烯的良溶劑,長鏈自由基在其中處在比較伸展的狀態(tài),轉(zhuǎn)化率到30%時才出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象。醋 酸 乙 烯 是聚 醋 酸 乙 烯 的極良溶劑,長鏈自由基在其中處在伸展的狀態(tài),轉(zhuǎn)化率到40%時才出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象。四、計算題（共34 分 ,根據(jù)題目要求,計算下列各題

50、）L （7分）過氧化二苯甲酰（BPO）為引發(fā)劑，苯乙烯自由基聚合時各基元反應(yīng)的活化能分別為Ed=125.6 kJ/mol , Ep=32.6 kJ/mol , Et=10 kJ/mol。試比較溫度從 80c升至90c聚合物相對分子質(zhì)11k2Ep-5Ed -2Et i ilg k； =2.303R(T1-T2)量的變化的情況？2.（共8分）等摩爾的二元醇和二元酸縮聚合成聚酯，另加1.5mol%醋酸（以單體總數(shù)計）11125.6E總=Ep - - Ed - 2 Et = 32.6 - 5 = -35.2殳 _5(X _X)0.143k12.303 8.31 353 363生 0.719 k1作為官

51、能團(tuán)封鎖劑。 寫出有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式。當(dāng)P=0.995,聚酯的平均聚合度 Xn = ?解： 寫出有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式n HO-R-OH + n HOOC-R-COOH + CH 3COOHCH3CO-O-R-O-OC-RCO 7OH + 2nH2O(2分)設(shè)二元醇和二元酸的摩爾數(shù)分別為50,則醋酸的摩爾數(shù)為1.5。1 rXn1 r 2rPna100r = r =nb+2nb100 + 2 X1.5=0.9711 rXn 1 r 2rP1 0.9711 0.971 2 0.971 0.995503. （10分）計算苯乙烯在 60C,本體聚合的聚合速率Rp和平均聚合度 Xn已知：聚合溫度為 60C,苯乙烯 60c的密度為 0.886g/mL。kp=176 L/mol.s,kt=3.6 x 10