高分子化學考試題庫1

高分子化學考試題庫修改

《高分子化學》課程試題《一》

一、基本概念（共15分,每小題3分）

1.聚合物的化學反應

2.縮聚反應

3.乳化作用

4.動力學鏈長

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、、

2.逐步聚合的方法

有、、

3.聚氨酯大分子中

有、、

4.聚合反應按反應機理可分

為、、

5.聚合物按大分子主鏈的化學組

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

和短支鏈有關的化學反應方程式？

3.什么叫自由基？自由基有幾種類型？寫出氯乙烯自由基聚合時鏈

終止反應方程式。

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化學反

應方程式。

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。

⑴無規(guī)共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物

2.為了得到立構規(guī)整的PP,丙烯可采用（）聚合。

⑴自由基聚合⑵陰離子聚合⑶陽離子聚合⑷配位聚合

3.工業(yè)上為了合成聚碳酸酯可采用（）聚合方法。

⑴熔融縮聚⑵界面縮聚⑶溶液縮聚⑷固相縮聚

4.聚合度基本不變的化學反應是（）

⑴PVAc的醇解⑵聚氨酯的擴鏈反應⑶高抗沖PS的制備⑷環(huán)氧

樹脂的固化5.表征引發(fā)劑活性的參數(shù)是（）

（1）kp（（2）tl/2（3）ki（4）kd

五、計算題（共35分，根據(jù)題目要求計算下列各題）

L（15分）用過氧化二苯甲酰（BPO）作引發(fā)劑，60℃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=3.67X102L/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為0.937g./cm3；

計算：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）與苯乙烯（M2）,在60℃下進行自由基

共聚合。

已矢口：r1=0.46,r2=0.52；

計算：⑴（10分）畫出x'l-xl曲線（計算五個點）。

（2）（5分）起始單體投料比ml：m2=0.85：0.15（質量比），聚合

初期共聚物組成xl=?

計算結果

xl10

xl

（自備坐標紙）

3.（5分）欲使環(huán)氧樹脂（環(huán)氧值為0.2）,用官能團等摩爾的二乙烯基

三胺固化。請分別用Carothers方程和Flory統(tǒng)計公式計算凝膠點Pc。

（1）（3分）用Carothers方程計算凝膠點Pc：''

0.20.40.60.81.01.00

⑵（2分）用Flory統(tǒng)計公式計算凝膠點Pc：

六、寫出鏈引發(fā)反應方程式（共5分，每錯一個方程式扣1分）

將單體和引發(fā)劑進行匹配，寫出可能發(fā)生的鏈引發(fā)反應方程式并指出

聚合反應類型(自由基聚合?陽離子聚合?陰離子聚合?)。

1.單體

CH2=C(CH3)COOCH3

2.引發(fā)劑

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

《高分子化學》課程試題《二》

一、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

3.乳化劑

4.自由基共聚合反應

5.引發(fā)劑

(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含的特征基團可命

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，但它的存在對聚合反應有很大影響，為

什么？

2.什么叫聚合物相對分子質量的多分散性？

3.何謂自動加速現(xiàn)象？并解釋產(chǎn)生的原因。

4.無規(guī)降解與聚合物結構有何關系？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)降解的化學反應方程式？

四、計算題(共40分)

1.(10分)醋酸乙烯在60℃以偶氮二異丁懵為引發(fā)劑進行本體聚合，

其動力學數(shù)據(jù)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,

偶合終止占動力學終止的90%,試求所得聚醋酸乙烯的n。

2.(15分)苯乙烯(Ml)與丁二烯(M2)在5℃下進行自由基乳液共

聚合時，其門=0.64,

r2=1.38o

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)-lo

請：

(1)計算共聚時的鏈增長反應速率常數(shù)。

(2)比較兩種單體和兩種鏈自由基的反應活性的大小。

(3)做出此共聚反應的x'lxl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個/mL,P

=5.0X1012個/mL?s

4.（9分）等物質的量的二元醇和二元酸進行縮聚，如平衡常數(shù)K=200,

在密閉體系中反應，不除去副產(chǎn)物水。

問：⑴反應程度P和平均聚合度n能達到多少？

（2）如竣基的起始濃度c（COOH）=2mol/L,要使n=200,須將小分子水

c（H20）降低到怎樣的程度？

五、（6分）以偶氮二異丁月青為引發(fā)劑，寫出氯乙烯懸浮聚合的基元反應

方程式

《高分子化學》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

3.陰離子聚合

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。

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.聚合物的化學反應按反應前后聚合度的變化情況可

分、

6.縮聚物按大分子形態(tài)可分為和

兩類。

三、簡答題(共20分，每小題5分)

1.乳液聚合動力學的特點是什么？

2.乙烯進行自由基聚合時，為什么需在高溫(130℃~280℃)高壓

(150MPa-250MPa)的苛刻條件下進行？

3.甲基丙烯酸甲酯自由基聚合時鏈終止方式如何？并寫出甲基丙烯

酸甲酯自由基聚合時歧化終止反應方程式。

4.何謂側鏈斷裂？與聚合物結構有何關系？寫出PVC樹脂側鏈斷裂

有關化學反應方程式。

四、計算題(40分)

1.(15分)以過氧化二苯甲酰(BPO)作引發(fā)劑，60℃研究苯乙烯在苯中

的聚合。

已知：苯乙烯溶液濃度為1.0mol/L,過氧化物的濃度為0.01mol/L,引

發(fā)和聚合的初速分別為4.0X1011mol/L.st和1.5X10-7mol/L.s。

CM=8.0X105；CI=3.2X104；CS=2,3X106；—

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

計算：（1）（2分）fkdo

（2）（13分）聚苯乙烯（PS）的平均聚合度n

2.（共12分）工業(yè)上為了合成具有一定相對分子質量的聚酰胺-1010,

一般先將癸二胺（Ml=172）

和癸二酸（M2=202）制備成“1010鹽”，然后再進行縮聚。

現(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）作為官能團封鎖劑控制聚酰胺-1010的相對分子質量，

若反應程度P=0.998,

請：⑴（6分）寫出合成聚酰胺-1010有關的聚合反應方程式。

⑵（6分）計算該聚酰胺-1010的數(shù)均相對分子質量n。

3.（8分）苯乙烯（Ml）與丁二烯（M2）,在5℃下進行自由基共聚合。

已知：Ml、M2均聚鏈增長速率常數(shù)分別為49.0和25.1L/mol.S；

Ml與M2共聚、M2與Ml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ml：m2=1：8（質量比）。

請：計算聚合初期共聚物組成x'1=?

4.（5分）欲使環(huán)氧樹脂用官能團等物質的乙二胺固化，用Carothers

方程和Flory統(tǒng)計公式分別計算

凝膠點PCO

⑴（3分）用Carothers方程計算凝膠點Pc：

⑵（2分）用Flory統(tǒng)計公式計算凝膠點Pc：

五、寫出鏈引發(fā)反應方程式（共10分，每錯一個方程式扣1分）

將單體和引發(fā)劑進行匹配，寫出可能發(fā)生的鏈引發(fā)反應方程式并指出

聚合反應類型（自由基聚合邛日離子聚合?陰離子聚合?）。

1.單體

CH2=CH-C6H5

2.引發(fā)劑

（1）BPO（2）Na（3）BF3+H2O（4）C4H9Li

高分子化學》課程試題《四》

一、基本概念（共10分,每小題2分）

1.混縮聚

2.聚合物3.重復單元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

3.在合成聚合物中和

4.表征聚合物相對分子質量的物理量有和。

5.按自由基和陰離子聚合的單體有、和

等。

6.聚氨酯可以看成是由構成的嵌段共聚物。

7.逐步聚合包括和兩類。

8.聚合物的相對分子質量方面的特征

是、、

O

9.氯乙烯自由聚合時，聚合速率用調節(jié)，而聚合物的相對分子質量

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?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？

2.與低分子化合物相比較，高分子化合物有哪些特點？

3.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？

4.請寫出工業(yè)上制備PA-66樹脂有關的聚合反應方程式(以苯甲酸作

官能團封鎖劑)。

四、(共43分)計算題(根據(jù)題目要求，計算下列各題)

L(本題15分)用偶氮二異丁睛(ABIN)為引發(fā)劑，苯乙烯60℃進

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？計算時

采用以下數(shù)據(jù)和條件：

(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℃時苯乙烯的密度為0.887g/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

量為15000,反應程度P=l,試計算原料比，并寫出合成反應方程式。

解：

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。

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單體單元的含量為72wt%。

請：⑴(10分)畫出x'l~xl曲線。

⑵(1分)為了得到組成基本均一的共聚物，應采用怎樣的投料方法？

(3)(3分)從圖中得出起始單體投料比c(Ml)0/c(M2)0=?。

解：⑴請將計算結果填入表中

計算結果

xl0

'xl00.20.40.60.8

1.01.0

(2)

⑶所需的共聚物的組成為

圖中對應的起始單體組成是：

x'l~xl曲線（自備坐標紙）

4.（6分）鄰苯二甲酸醉與等物質的季戊四醇官能團等物質的量縮聚，分

別按Carothers方程和Flory統(tǒng)計公式計算凝膠點PC。

解1.按Carothers方程求凝膠點PC

2.按Flory統(tǒng)計公式求凝膠點PC方程式。答：須經(jīng)自由基聚合反應

和醇解反應。

各步反應要點和關鍵如下：

①（4分）自由基聚合反應方程式

要點：

關鍵：

②（3分）醇解反應方程式

要點：

關鍵：

《高分子化學》課程試題《五》

一、基本概念（共10分,每小題2分）

1.鏈增長反應

2..相對分子質量分布曲線

3.向單體轉移常數(shù)CM

4.本體聚合

5.聚合度相似的化學反應

二、計算題（共40分，根據(jù)題目要求，計算下列各題）

L（本題20分）已知：甲基丙烯酸甲酯（Ml）和丙烯月青（M2）在60℃

時進行自由基共聚合，實驗數(shù)據(jù)如下：

共聚物組成與原料組成的關系

提示：純聚丙烯月青（PAN）中含N量為26.4%；M',M'1=1002=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r1和己值？

RR2

曲線R--PP

2.（本題10分）用ABIN作引發(fā)劑（濃度為0。lmol/L）,使苯乙烯在

40℃下于膨脹計中進行聚合，用1\1,1\1-二苯基小-2,4,6-三硝基苯明自由基

（DPPH）作阻聚劑，實驗結果表明，阻聚劑的用量與誘導期成直線關系，

當DPPH用量分別為0和8X10-5mol*L-1時，誘導期分別為0和15min。

已知：ABIN在40℃時的半衰期tl/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)均相對分子質量為24116。聚合物

經(jīng)水解后，得39.31%（質量百分數(shù)）?對苯二胺，59.81%（質量百分數(shù)）?對苯二

甲酸，0.88%苯甲酸（質量百分數(shù)）。對苯二胺的相對分子質量為108,對苯

二甲酸的相對分子質量為166,苯甲酸的相對分子質量為122。試寫出聚

合物結構式和其水解反應式？計算聚合物的數(shù)均相對分子質量n=?

提示：取100g水解物為計算的標準。

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6小題，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、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，最后由

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反應有、

和

四、簡答題（共3小題，共20分）

1.（5分）何謂解散聚？與聚合物的結構有何關系？寫出PMMA解聚

的化學反應方程式。

2.（5分）何謂縮聚，縮聚反應中“官能團等活性理論的假定”內容

是什么？根據(jù)其假定寫出聚酯化反應的方程式。

3.供10分,每小題2分）下列單體適合何種機理聚合？并寫出有關聚

合反應簡式。CHCH3

（4）33雙酚A光氣H2N（CH2）6NH2與HOOC（CH2）8COOH203

五、（共10分，每錯一個方程式扣一分）以TiCI3和AI（C2H5）3為引

發(fā)劑,H2為相對分子質量調節(jié)劑，寫出丙烯配位陰離子聚合有關的基元反

應方程式（不考慮活性中心形式）。

《高分子化學》六

一、基本概念題（共10分，每題2分）

1.聚合物相對分子質量穩(wěn)定化法：聚合物相對分子質量達到要求時,

加入官能團封鎖劑，使縮聚物兩端官能團失去再反應的能力，從而達到控制

縮聚物相對分子質量的目的的方法。

2.體型縮聚的凝膠點：體型縮聚中出現(xiàn)凝膠時的反應程度，記作Pc

3.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，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)劑的誘導分解：鏈自由基向引發(fā)劑的轉移反應。

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、胭醛樹脂和不飽和聚

酯樹脂等。

2.線型縮聚物有PET樹脂、PA-66樹脂、PC和PA-1010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?shù)囊l(fā)劑、根據(jù)聚合周期選擇半衰期

適當?shù)囊l(fā)劑。

5.本體聚合應選擇油溶性引發(fā)劑、乳液聚合應選擇水溶性

引發(fā)劑。

三、簡答題(共25分，每題5分，意義不完全者適當扣分)

1.界面縮聚的特點是什么？

⑴界面縮聚是不平衡縮聚,需采用高反應活性的單體，反應可在低溫

下進行，逆反應的速率很低，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備。同時，由于溫度較低避

免了高溫下產(chǎn)物氧化變色降解等不利問題。

⑵反應溫度低，相對分子質量高。

⑶反應總速率與體系中單體的總濃度無關，而僅決定于界面處的反應

物濃度.只要及時更換界面，就不會影響反應速率。聚合物的相對分子質量

與反應程度、本體中官能團物質的量之比關系不大，但與界面處官能團物

質的量有關.

(4)界面縮聚由于需要高反應活性單體，大量溶劑的消耗，使設備體積

寵大，利用率低。因此，其應用受到限制。

2.請指出在什么條件下自由基聚合反應速率Rp與引發(fā)劑濃度c(l)的

反應級數(shù)為：(1)0級；(2)0.5級；(3)0.5~1級；(4)1級(5)0P5級。

答:：⑴熱聚合時，Rp8c(I),聚合速率與引發(fā)劑濃度無關。

⑵雙基終止時，即8c(|),聚合速率對引發(fā)劑濃度為0.5級反應。

⑶單、雙基終止兼而有之時，Rp8c(|)05~100.5,聚合速率對引發(fā)劑

濃度為0.5-1級反應。

(4)單基終止時，Rp8c(I),聚合速率對引發(fā)劑濃度為1級反應。

(5)選用偶氮苯三苯甲烷引發(fā)劑時，即8c(1)0~0.5,聚合速率對引發(fā)劑

濃度為0~0.5級反應。3.為什么自由基聚合時聚合物的相對

分子質量與反應時間基本無關，縮聚反應中聚合物的相對分子質量隨時間

的延長而增大？

自由基聚合遵循連鎖聚合機理：鏈增加反應的活化能很低，

Ep=20-34kJ/mol,聚合反應一旦開始，在很短的時間內（0.01s~幾秒）就有

成千上萬的單體參加了聚合反應，也就是生成一個相對分子質量幾萬~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量與反應

時間基本無關。而縮聚反應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。鏈增加反應的活化較高，

Ep=60kJ/mol生成一個大分子的時間很長，幾乎是整個聚合反應所需

的時間，縮聚物的相對分子

質量隨聚合時間的延長而增大。

4.何謂聚合物官能團的化學轉化？在聚合物官能團的化學轉化中，

影響官能團轉化的因素是什么？官能團的轉化率一般為多少？

答：由于高分子的化學反應是通過官能團的化學轉化而實現(xiàn)的,所以又

可以將聚合物的化學反應稱為聚合物官能團的化學轉化。

因為聚合物的化學反應的復雜性，官能團的轉化,一般為86.5%。這主要

是因為擴散因素的影響、鄰近基團的影響和相鄰官能團成對反應的限制。

5.甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、馬來酸酎、醋酸乙烯、

丙烯月青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。

根據(jù)rl?r2乘積的大小，可以判斷兩種單體交替共聚的傾向。即rl?r2

趨向于o,兩單體發(fā)生交替共聚；rl?r2越趨于零，交替傾向越大。根據(jù)

單體的rl、r2和rl?r2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，每題1分)選擇正確答案填入()中。

1.接技共聚物可采用(⑵)聚合方法。

⑴逐步聚合反應⑵聚合物的化學反應⑶陽離子聚合⑷陰離子

聚合

2.為了得到立構規(guī)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陰離子聚合⑶陽離子聚合⑷配位聚合

3.工業(yè)上為了合成滌綸樹脂(PET)可采用(⑴)聚合方法。

⑴熔融縮聚⑵界面縮聚⑶溶液縮聚⑷固相縮聚

4.聚合度變大的化學反應是(⑶)

⑴PVAc的醇解⑵纖維素硝化⑶高抗沖PS的制備⑷離子交換

樹脂的制備5.表征聚合物相對分子質量的參數(shù)是(⑶、(4))

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

五、計算題(共40分，根據(jù)題目要求計算下列各題)

1.(15分)苯乙烯在60℃以過氧化二特丁基為引發(fā)劑，苯為溶劑進行

溶液聚合。當單體苯乙烯的濃度c(M)=lmol/L,引發(fā)劑濃度c(l)=0.01mol/L

時，引發(fā)和聚合的初速分別為4X1011mol/L?$和-

1.5X107mol/L-So試根據(jù)計算判斷低轉化率下，在上述聚合反應中

鏈終止的主要方式？真正終止-

和鏈轉移終止的比例？

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

度為0.887g/mL,苯的密一

度為0.839g/mL。設苯乙烯-苯體系為理想溶液。

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-苯體系為理想溶液，c(S)==9.50mol/L(2分)

78

苯乙烯60℃時，動力學鏈終止完全是偶合終止，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

偶合終止所占的比例為X100%=56%(2分)2.38X

104

轉移終止所占的比例為：

8.5x105+3.2x106+2.18x105

X100%=44%(2分)42.38X10

2.（共12分）等摩爾比的乙二醇和對苯二甲酸于280℃下進行縮聚

反應，已知平衡常數(shù)K=4.9。如果達到平衡時所得聚酯的Xn=15。

⑴用縮聚反應中官能團等活性理論的假定表示該縮聚反應，并推導

平衡常數(shù)K和平均聚合度n的關系式。

（2）試問此時體系中殘存的小分子水的摩爾分數(shù)x（H20）為多少？

解：⑴（8分）

用縮聚反應中官能團等活性理論的假定表示該縮聚反應:

-10+H20

t=0nOnOP0

0

t時平衡nnK(nO-n)nW

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

式中nO——起始羥基和竣基的官能團數(shù)目;

P------平衡時反應程度;

nw平衡時小分子水的分子數(shù)。

推導平衡常數(shù)K和平均聚合度n的關系式:nWkl（5分，每

錯一處扣除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

即體系殘余的小分子水的分數(shù)x（H2O）=0.233o

(3)(共13分)甲基丙烯酸甲酯(Ml)與苯乙烯(M2),在60℃下進行自由

基共聚合。已知：r1=0.46,r2=0.52；

請：⑴(10分)畫出x'l~xl曲線(計算五個點)。⑵(3

分)為了得到：

dc(Ml)

=0.560組成比較均一的共聚物應采用何種投料方法？

dc(M2)

dc(Ml)0

=?

dc(M2)0

解：

計算結果(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)為了得到：=0.560組成比較均一的共聚物應采用調節(jié)起始單體

投料比的一次投料法dc(M2)

(2分)，使

dc(Ml)0o=0,471,控制一定的轉化率結束反應(1分)dc(M2)0

《高分子化學》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.縮合反應和縮聚反應

3.乳化劑的臨界膠束濃度CMC

4.共聚合和共聚物

5.聚酸型聚氨酯

二、填空題(共20分，每空1分)

1.陰離子聚合的單體有

和等。

2.聚合物降解可分為、、

和等。

3.乳化劑有、、

和

四種。

4.陽離子聚合的引發(fā)體系有、和

等。

5.逐步聚合反應包括和

兩類。

6.聚合物聚合度變大的化學反應有、

和等。

三、簡答題（共20分，每題5分，意義不完全者適當扣分）

1.寫出下列常用引發(fā)劑的結構式和分解反應式，并說明這些引發(fā)劑

的引發(fā)活性和使用場合。⑴偶氮二異庚月青⑵氫過氧化異丙苯

2.何謂競聚率？說明其物理意義？如何根據(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.何謂反應程度P?請利用縮聚反應中官能團等活性理論的假定，以

聚酯化反應為例，推導反應程度P與平均聚合度n的關系式？

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60℃下進行自由基聚合。

（1）c（BPO）=2X104mol/L,c（M）=4.16mol/L；-

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

設f=l,試求上述兩種配方的轉化率均達10%時所需要的時間比。

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單體單元起始含量為32%（質量百分比）

的共聚物。

請：⑴做出此共聚反應的x'l~xl曲線。

將計算結果列入表中ml（2）試求起始單體配料比（質量百分比）。=?

（從做出的x'l~xl曲線中或從x'l~xl方程中）m2

計算結果

xl00.20.40.60.81.0

x'l01.0

3.（7分）苯乙烯用過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑進行自由基聚合時，其

引發(fā)劑分解活化能、鏈增長反應活化能和鏈終止反應活化能分別為

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

試比較聚合溫度由50℃升至60℃時；聚合反應速率的變化？

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相對分子質量的。如果要求合成尼龍-1010的相對分子質量n=3><104,

問“1010鹽”的酸值（以mgKOH/glOlO鹽計）應該是多少？并寫出有關

的聚合反應方程式。

已知：癸二胺的相對分子質量M'=172,癸二酸的相對分子質量

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)反應方程

式供5分）

高分子化學》課程試題《八》

一、基本概念（共12分,每小題3分）

1.共縮聚

2.單體和聚合物3.重復單元和鏈節(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

6.聚合物具有多重結構是指聚合物具有、

O

7.氯乙烯自由聚合時，聚合物的相對分子質量用控制。

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)

⑴平均聚合度隨溫度增加而降低；

⑵平均聚合度與單體濃度的一次方成正比;

⑶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的化學反應方程式？

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，60℃下進行本體聚合，動

力學數(shù)據(jù)如下：

⑴60c苯乙烯的密度為0.887g/mL；

⑵引發(fā)劑用量為單體質量的0.109%（質量百分比）；

（3）RP=0.225X10-4mol/L?s；

（4）n=2460；

⑸f0.80；

（6）自由基壽命T=0.82s。

試求：kp,kt,kd。建立這三個常數(shù)的數(shù)量級概念。比較c（M）和c（M?）的

大小；比較Rp,Ri,Rt的大小。

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

量為20000,反應程度P=l,試計算原料比，并寫出聚合反應方程式（設二元

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。

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

單體單元的含量為60wt%。問：⑴（10分）畫出x'l~xl曲線（計算5點）。

⑵（1分）為了得到組成基本均一的共聚物，應采用怎樣的投料方法？

c（Ml）0（3）（3分）從圖中得出起始單體投料比=?oc（M2）0

將計算結果填入表中

xl

'X1000.10.30.50.70.91.01.0

五、（5分，每錯一個方程式扣1分）以氯甲烷為溶劑、AICI3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方程式（設為自發(fā)

終止）。

《高分子化學》九

一、基本概念題（共10分，每題2分）

1.結構單元的構型：結構單元上的取代基在空間排布方式不同所造

成的立體異構體。2.合成高聚物：由單體經(jīng)聚合反應形成的具有巨

大相對分子質量的化合物。

3.縮聚反應的平衡常數(shù)：縮聚反應進行了一段時間后，正反應的速

率與逆反應的速率相等，反應達到平衡。平衡常數(shù)即平衡時正反應的速率

常數(shù)與逆反應的速率常數(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三態(tài)是玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)兩個

轉變溫度是玻璃化溫度和粘流溫度。

2.聚合物的一次結構是與結構單元有關的結構它包括結構單元的

化學組成、結構單元的序列結構和結構單元的構型。

3.使引發(fā)劑引發(fā)效率降低的原因有體系中的雜質、籠蔽效應、

和誘導分解。

4.按參加縮聚反應的單體種類，縮聚反應可分為均縮聚、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

和側鏈斷裂。

6.自由基可分為、和

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簡式（每錯一個方程式扣1分）:

⑴合成天然橡膠⑵聚3,3'-二氯甲基丁氧環(huán)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.自由基聚合時，聚合物的相對分子質量隨時間的變化有何特征？

與機理有何關系？單體轉化率隨時間的變化有何特征？與機理有何關系？

自由基聚合時，聚合物的相對分子質量與時間關系不大。

這是因為鏈增長反應使聚合物的相對分子質量增加，而鏈增長反應的

活化能很低(Ep約20?34kJ/mol)鏈增長反應的速率很高，生成一個相對

分子質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量關系不大。

單體的轉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、鏈終止和鏈轉移等四個基元反應，其中引

發(fā)劑分解活化能Ed較高(約125?150kJ/mol),鏈引發(fā)速率最慢，是控制

整個聚合速率的關鍵，延長聚合時間主要是為了提高單體的轉化率，3.氯

乙烯懸浮聚合時，選用半衰期適當(tl/2=1.5h~2.0h)的引發(fā)劑或復合引發(fā)

劑，基本上接近勻速反應，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移反應，如果選用半衰期tl/2較大的低活

性引發(fā)劑，轉化率要到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(tl/2=1.5h~2.0h)低活性和高活性復合引發(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。4.試舉例(4~5例)

說明線型聚合物和體型聚合物在構象和性能方面的特點？

⑴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、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。

⑵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)、胭醛

樹脂(VF)環(huán)氧樹脂(EP不飽和聚酯樹脂)和聚氨酯(PU)等等。

5.甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、苯乙烯自由基聚合時，都存在自動

加速現(xiàn)象，三者有何差別，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，轉化率達

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）

1.（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

基元反應的活化能分別為Ed=125.6kJ/mol,Ep=32.6kJ/mol,Et=10kJ/moL

試比較溫度從80℃升至90℃聚合物相對分子質量

11E-E-*pdEtllk21g=（-）'kl2.303RTlT2

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)

11125.6E總=Ep-Ed-Et=32.6—5=35.2222

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

'k2=0.719'kl

計）作為官能團封鎖劑。

⑴寫出有關的聚合反應方程式。

⑵當P=0.995,聚酯的平均聚合度n=?

解：⑴寫出有關的聚合反應方程式

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

CH3OH+2nH2O（2分）⑵設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1.5o

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）計算苯乙烯在60℃,本體聚合的聚合速率Rp和平均聚合

度

no

已知：聚合溫度為60℃,苯乙烯60℃的密度為0.886g/mL。

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

P=5.0X1012個/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環(huán)氧樹脂（環(huán)氧值為0.2）,用官能團等摩爾的乙

二胺固化。請：⑴（6分）用Carothers方程和Flory統(tǒng)計公式分別計算凝

膠點PCo

（2）（3分）計算固化劑的用量。

解：(1)用Carothers方程計算凝膠點Pc：

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

用Flory統(tǒng)計公式計算凝膠點Pc：

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

(2)

G=

二元胺的相對分子質量

?環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值

二元胺分子中活潑氫的數(shù)目

601000

x0.2=30(g)4100

六、寫出鏈引發(fā)反應方程式(共11分，每錯一個方程式扣1分)

G'=

將下列單體和引發(fā)劑進行匹配(按單體逐個寫出)，寫出可能發(fā)生的

鏈引發(fā)反應方程式并指出聚合反應類型(自由基聚合邛日離子聚合?陰離子

聚合?)。1.單體

CH2=C(CH3)(COOCH3)CH2=C(CH3)22.引發(fā)劑

(1)ABIN(2)Na(3)BF3+H2O(4)C4H9Li有關引發(fā)反應如

下：

CH2=C(CH3)(COOCH3)既可以進行自由基聚合又可以進行陰離子聚

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只能進行陽離子聚合

BF3+H2O

30H）

30H）

3+CH33H233

《高分子化學》課程試題《十》

一、基本概念（共15分,每小題3分）

1.鏈自由基向大分子的轉移反應

2.相對分子質量分布曲線

3.向溶液劑轉移常數(shù)CS

4.均相溶液聚合及其主要組分

5.聚合度相似的化學反應

二、計算題（共40分，根據(jù)題目要求，計算下列各題）

1.（8分）單體溶液濃度c（M）=0.2mol/L,過氧化物引發(fā)劑濃度c（l）=4.0

X10-3mol/L,在60℃下加熱聚合。如引發(fā)劑半衰期為tl/2=44h,引發(fā)劑

效率f=O8,kp=145L/mol?s,kt=7.0X107L/mol?s,欲達到50%轉化率,

需多長時間

2.（20分）在生產(chǎn)丙烯月青-苯乙烯共聚物（AS樹脂）時;所采用的起

始單體丙烯月青（Ml）和苯

乙烯（M2）的投料質量比為24：76。在采用的聚合條件下，此共聚

體系的競聚率rl=0.04,r2=0.40。

'⑴做出xl-xl曲線。

⑵如果在生產(chǎn)中按上述單體投料比投料，并在高轉化率下才停止聚

合反應，試討論所得共聚物組成的均一性。

請將計算結果列入表中

（分）酯交換法生產(chǎn)數(shù)均相對分子質量已的聚對

3.12n=1.5X0104

苯二甲酸乙二醇酯（PET）知：平衡常數(shù)K=4,M0=192,端基乙二醇的相

對分子質量為62o

問：⑴寫出酯交換法合成PET有關的化學反應方程式。

⑵根據(jù)縮聚反應原理應如何控制體系中殘存小分子乙二醇的量，即

x（HOCH2CH2OH）=?

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6小題，

每空1分，總計20分）

L..橡膠用聚合物有橡膠、橡膠、

橡膠、

橡膠和

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、

O

3.60℃時，在自由基聚合體系中，鏈自由基鏈終止方式苯乙烯

是、

甲基丙烯酸甲酯是終止兼有

終止，

氯乙烯是終止。

4.引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合體系中，影響聚合物相對分子質量的因

素是、和

等。

5.二元共聚體系中有、、、

和等類型。

四、簡答題(共4小題，共25分)

dc(Ml)1.(5分)單體Ml和單體M2共聚合，寫出其共聚物組成微分方

程，試說明此方程式中，dc(M2)

c(Ml),rl,r2的物理意義。c(M2)

2.(5分)解聚與聚合物的結構有何關系？寫出PMMA解聚的化學反

應方程式。

3.(5分)何謂縮聚，縮聚反應中“官能團等活性理論的假定”內容

是什么？根據(jù)其假定寫出聚酰胺化反應的方程式。

4.(共10分,每小題2分)下列單體適合何種機理聚合？并寫出有關聚

合反應簡式。

33

⑴CH2⑵CH2333

(3)3(4)+HOCH2CH2OH

3

+

《高分子化學》課程試題《十一》

一、基本概念題（共15分，每題3分）

1.線型縮聚及線型縮聚物

2.連鎖聚合

3.引發(fā)劑及其誘導分解

4.共聚合及共聚物

5.聚合物的老化及其原因

二、論述題（共20分）

L（10分）論述縮聚反應的特點并加以說明？

2.（10分）由單體丁二烯3和苯乙烯，引發(fā)劑過氧化二苯甲酰，合成

高抗沖PS樹脂。⑴（4分）設計工藝方案？

⑵（每錯一個方程式扣1分，共6分）寫出有關的聚合反應方程式？

三、計算題（共40分，根據(jù)題目要求計算下列各題）

1.（10分）尼龍-610是根據(jù)“610鹽”中過量的癸二酸控制相對分

子質量，如果要求尼龍-610的相對

分子質量n=20000,試計算“610鹽”的酸值（mgKOH/g"610"鹽）?

并寫出有關的聚合反應方程式。

2.（20分）用過氧化二苯甲酰BPO作引發(fā)劑，苯乙烯聚合時各基元

反應的活化能分另IJ為Ed=125.6kJ/mol,Ep=32.6kJ/mol,Et=10