高分子化學(xué)復(fù)習(xí)題簡(jiǎn)答題

第一章緒論

1、與低分子化合物相比，高分子化合物有什么特點(diǎn)？能否用蒸儲(chǔ)的方法提純高分子化合物？

答：與低分子化合物相比，高分子化合物主要特點(diǎn)有：(1)相對(duì)分子質(zhì)量很大，通常在104?106

之間；(2)合成高分子化合物的化學(xué)組成比較簡(jiǎn)潔，分子結(jié)構(gòu)有規(guī)律性；(3)各種合成聚合物的

分子形態(tài)是多種多樣的；(4)一般高分子化合物事實(shí)上是由相對(duì)分子質(zhì)量大小不等的同系物組成

的混合物，其相對(duì)分子質(zhì)量只具有統(tǒng)計(jì)平均的意義與多分散性：(5)由于高分子化合物相對(duì)分子

質(zhì)量很大，因而具有與低分子化合物完全不同的物理性質(zhì)。

不能。由于高分子化合物分子間作用力往往超過(guò)高分子主鏈內(nèi)的鍵合力，當(dāng)溫度上升到汽化溫度

以前，就發(fā)生主鏈的斷裂和分解，從而破壞了高分子化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因而不能用蒸憎的方法

提純高分子化合物。

2、何謂相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性如何表示聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性

答：聚合物是相對(duì)分子質(zhì)量不等的同系物的混合物，其相對(duì)分子質(zhì)量或聚合度是一平均值.這種相對(duì)

分子質(zhì)量的不均一性稱(chēng)為相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性.相對(duì)分子質(zhì)量多分散性可以用重均分子量和數(shù)

均分子量的比值來(lái)表示.這一比值稱(chēng)為多分散指數(shù)，其符號(hào)為D.即D.分子量均一的聚合物其D為

1越大則聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的多分散程度越大.

相對(duì)分子質(zhì)量多分散性更準(zhǔn)確的表示方法可用相對(duì)分子質(zhì)量分布曲線表示.以相對(duì)分子質(zhì)量為橫坐

標(biāo)，以所含各種分子的質(zhì)量或數(shù)量百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，即得相對(duì)分子質(zhì)量的質(zhì)量或數(shù)量分布曲線.相

對(duì)分子質(zhì)量分布的寬窄將干脆影響聚合物的加工和物理性能.

聚合物相對(duì)分子質(zhì)量多分散性產(chǎn)生的緣由留意由聚合物形成過(guò)程的統(tǒng)計(jì)特性所確定.

3、各舉三例說(shuō)明下列聚合物

(1)自然無(wú)機(jī)高分子，自然有機(jī)高分子，生物高分子。

(2)碳鏈聚合物，雜鏈聚合物。

(3)塑料，橡膠，化學(xué)纖維，功能高分子。

答：(1)自然無(wú)機(jī)高分子:石棉、金剛石、云母；自然有機(jī)高分子:纖維素、土漆、自然橡膠；

生物高分子：蛋白質(zhì)、核酸

(2)碳鏈聚合物:聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯；雜鏈聚合物:聚甲醛、聚酰胺、聚酯

(3)塑料:、、、；橡膠：丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠

化學(xué)纖維:尼龍、聚酯、月青綸、丙綸;功能高分子:離子交換樹(shù)脂、光敏高分子、高分子催化劑

4、什么叫熱塑性塑料？什么叫熱固性塑料？試各舉兩例說(shuō)明。

熱塑性塑料是指可反復(fù)進(jìn)行加熱軟化或熔化而再成型加工的塑料，其一般由線型或支鏈型聚合物作為

基材。如以、、，和等聚合物為基材的塑料。

熱固性塑料是指只能進(jìn)行一次成型加工的塑料，其一般由具有反應(yīng)活性的低聚物作基材，在成型加工

過(guò)程中加固化劑經(jīng)交聯(lián)而變?yōu)轶w型交聯(lián)聚合物。一次成型后加熱不能再軟化或熔化，因而不能再進(jìn)行

成型加工。其基材為環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂和JR醛樹(shù)脂等。

5、高分子鏈的結(jié)構(gòu)形態(tài)有幾種它們的物理、化學(xué)性質(zhì)有何不同

答：高分子鏈的形態(tài)主要有直線形、支鏈形和網(wǎng)狀體形三種,其次有星形、梳形、梯形等(它們可以

視為支鏈或體形的特例).

直線性和支鏈形高分子靠范德華力聚集在一起，分子間力較弱.宏觀物理性質(zhì)表現(xiàn)為密度小、強(qiáng)度

低.聚合物具有熱塑性，加熱可溶化，在溶劑中可溶解.其中支鏈形高分子由于支鏈的存在使分子

間距離較直線形的大，故各項(xiàng)指標(biāo)如結(jié)晶度、密度、強(qiáng)度等比直線形的低，而溶解性能更好，其中對(duì)

結(jié)晶度的影響最為顯著.

網(wǎng)狀體形高分子分子鏈間形成化學(xué)鍵，其硬度、力學(xué)強(qiáng)度大為提高.其中交聯(lián)程度低的具有韌性和

彈性，加熱可軟化但不熔融，在溶劑中可溶脹但不溶解.交聯(lián)程度高的，加熱不軟化，在溶劑中不

溶解.

其次章逐步聚合反應(yīng)

1、連鎖聚合與逐步聚合的三個(gè)主要區(qū)分是什么？

⑴增長(zhǎng)方式：連鎖聚合總是單體與活性種反應(yīng)，逐步聚合是官能團(tuán)之間的反應(yīng)，官能團(tuán)可以來(lái)自

于單體、低聚體、多聚體、大分子

⑵單體轉(zhuǎn)化率：連鎖聚合的單體轉(zhuǎn)化率隨著反應(yīng)的進(jìn)行不斷提高，逐步聚合的單體轉(zhuǎn)化率在反應(yīng)

的一起先就接近100%

⑶聚合物的分子量：連鎖聚合的分子量一般不隨時(shí)間而變，逐步聚合分子量隨時(shí)間的增加而增加

2、從時(shí)間?轉(zhuǎn)化率、相對(duì)分子質(zhì)量?轉(zhuǎn)化率關(guān)系探討連鎖聚合與逐步聚合間的相互關(guān)系與差別。

答：從轉(zhuǎn)化率和時(shí)間的關(guān)系看：連鎖聚合，單體轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間延長(zhǎng)而漸漸增加；逐步聚合，反應(yīng)

初期單體消耗大部分，隨后單體轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間延長(zhǎng)增加緩慢。

從相對(duì)分子質(zhì)量與轉(zhuǎn)化率關(guān)系看：連鎖聚合，在任何時(shí)刻均生成高分子量的聚合物；逐步聚合，

反應(yīng)初期只生成低聚物，隨轉(zhuǎn)化率增加，聚合物相對(duì)分子質(zhì)量漸漸增加，高分子量的聚合物需數(shù)

十小時(shí)才能生成。

3、如何用試驗(yàn)測(cè)定一未知單體的聚合反應(yīng)是以逐步聚合還是以連鎖聚合機(jī)理進(jìn)行的.

答：一般可以通過(guò)測(cè)定聚合物分子質(zhì)量或單體轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系來(lái)鑒別.隨反應(yīng)時(shí)間的延

長(zhǎng)，相對(duì)分子質(zhì)量漸漸增大的聚合反應(yīng)屬逐步聚合反應(yīng).聚合很短時(shí)間后相對(duì)分子質(zhì)量就不隨反

應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)而增大的聚合反應(yīng)屬連鎖聚合.單體快速轉(zhuǎn)化，而轉(zhuǎn)化率基本與聚合時(shí)間無(wú)關(guān)的聚合

反應(yīng)屬逐步聚合.

4、舉例說(shuō)明鏈?zhǔn)骄酆吓c加聚反應(yīng)、逐步聚合與縮聚反應(yīng)間的關(guān)系與區(qū)分。

答：絕大多數(shù)烯類(lèi)單體的加聚反應(yīng)屬于連鎖聚合，如聚甲基丙烯酸甲酯的合成、聚苯乙烯的合成，

都屬于加聚和連鎖聚合。但反過(guò)來(lái)，并不是全部的連鎖聚合都是加聚反應(yīng)，如3-甲基-1-丁烯的聚

合，反應(yīng)是連鎖聚合，但由于發(fā)生氫轉(zhuǎn)移，其最終產(chǎn)物不是加聚物，不屬于加聚反應(yīng)。

絕大多數(shù)縮聚反應(yīng)屬于逐步聚合反應(yīng)。如尼龍-6,6的合成，反過(guò)來(lái)，不是全部逐步聚合都屬縮聚反

應(yīng)，如聚氨酯的合成，屬逐步聚合，但產(chǎn)物卻是加聚產(chǎn)物。

5、常用的逐步聚合方法有幾種？各自的主要特點(diǎn)是什么？

熔融縮聚：

優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)工藝過(guò)程簡(jiǎn)潔，生產(chǎn)成本較低?？蛇B續(xù)法生產(chǎn)干脆紡絲。聚合設(shè)備的生產(chǎn)實(shí)力高。

缺點(diǎn)：反應(yīng)溫度高，要求單體和縮聚物在反應(yīng)溫度下不分解，單體配比要求嚴(yán)格；反應(yīng)物料粘度

高，小分子不易脫除。局部過(guò)熱可能產(chǎn)生副反應(yīng)，對(duì)聚合設(shè)備密封性要求高。

適用范圍：廣泛用于大品種縮聚物，如聚酯、聚酰胺的生產(chǎn)。

溶液縮聚：

優(yōu)點(diǎn)：溶劑存在下可降低反應(yīng)溫度，避開(kāi)單體和產(chǎn)物分解，反應(yīng)平穩(wěn)易限制。

可與產(chǎn)生的小分子共沸或與之反應(yīng)而脫除。聚合物溶液可干脆用作產(chǎn)品

缺點(diǎn)：溶劑可能有毒，易燃，提高了成本。增加了縮聚物分別、精制、溶劑回收等工序。

生產(chǎn)高分子量產(chǎn)品時(shí)須將溶劑蒸出后進(jìn)行熔融縮聚。

適用范圍：適用于單體或縮聚物熔融后易分解的產(chǎn)品生產(chǎn)，主要是芳香族聚合物，芳雜環(huán)聚合物

等的生產(chǎn)。

界面縮聚：

優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)聚條件緩和，反應(yīng)是不行逆的。對(duì)兩種單體的配比要求不嚴(yán)格。

缺點(diǎn)：必需運(yùn)用高活性單體，如酰氯。須要大量溶劑。產(chǎn)品不易精制。

適用范圍：適用于氣液相、液一液相界面縮聚和芳香族酰氯生產(chǎn)芳酰胺等特種性能聚合物。

6、界面聚合體系的基本組成有哪些對(duì)單體有何要求水相通常為堿性，緣由何在聚合速率是化學(xué)限

制還是擴(kuò)散限制試舉出幾種利用界面聚合法進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的聚合物品種.

答：界面縮聚體系的基本組分有：互不相溶的兩種溶劑例如水和4；兩種帶活潑基團(tuán)的單體（通常

為二元胺和二酰氯），分別溶于溶劑中，有時(shí)還加入表面活性劑（如季錢(qián)鹽）。

所用單體必需是高活性的含活潑反應(yīng)基團(tuán)的雙官能團(tuán)化合物，例如含活潑氫的二元胺或雙酚A與

含活潑氯的己二酰氯或光氣（）等。

水相為堿性是為了中和縮聚生成的。從這個(gè)意義上說(shuō)，堿性可提高縮聚率，使縮聚成為不行逆反

應(yīng)。

由于含活潑氫官能團(tuán)和酰氯之間的反應(yīng)極快，故聚合速率主要取決與二胺和二酰氯擴(kuò)散至兩相界

面的擴(kuò)散速率，因而界面縮聚屬擴(kuò)散限制（物理），為了促進(jìn)單體在溶劑中的擴(kuò)散，縮聚反應(yīng)常在

攪拌下進(jìn)行。利用界面縮聚進(jìn)行生產(chǎn)的品種有聚碳酸酯，聚酰胺，聚苯酯和新型聚間苯二甲酰

間苯二胺纖維等。

7、界面縮聚的特點(diǎn)是什么

⑴界面縮聚是不平衡縮聚,需采納高反應(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

Oo屬于不平衡縮聚?？s聚中產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物簡(jiǎn)潔除去，不須要熔融縮聚中的真空設(shè)備。同時(shí)，由于

溫度較低避開(kāi)了高溫下產(chǎn)物氧化變色降解等不利問(wèn)題。

⑵反應(yīng)溫度低，相對(duì)分子質(zhì)量高。

⑶反應(yīng)總速率與體系中單體的總濃度無(wú)關(guān)，而僅確定于界面處的反應(yīng)物濃度.只要與時(shí)更換界面，就不會(huì)

影響反應(yīng)速率。聚合物的相對(duì)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).

(4)界面縮聚由于須要高反應(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。

8、試說(shuō)明為什么聚氯乙烯在200以上加工會(huì)使產(chǎn)品顏色變深？為什么聚丙烯晴不能采納熔融紡絲

而只能采納溶液紡絲？

答：聚氯乙烯加入到200℃以上會(huì)發(fā)生分子內(nèi)和分子間脫去反應(yīng)，使主鏈部分帶有共趣雙鍵結(jié)構(gòu)而

使顏色變深。聚丙烯晴在高溫條件下會(huì)發(fā)生環(huán)化反應(yīng)而不會(huì)熔融，所以只能采納溶液紡絲。

9、要限制線形縮聚反應(yīng)的分子量，可以實(shí)行什么措施？

⑴調(diào)整兩種官能團(tuán)的配比⑵加入單官能團(tuán)化合物

10、聚酯化反應(yīng)制備線形縮聚物，什么狀況下是二級(jí)反應(yīng)？什么狀況下是三級(jí)反應(yīng)？工業(yè)生產(chǎn)中屬

于幾級(jí)反應(yīng)？

外加酸是二級(jí)反應(yīng)，自催化是三級(jí)反應(yīng)，工業(yè)生產(chǎn)中屬于二級(jí)反應(yīng)

11、歸納體型縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)與必要而充分的條件；比較、、三種凝膠點(diǎn)的大小并說(shuō)明緣由。

答：體型縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)有三：(1)可分階段進(jìn)行；(2)存在凝膠化過(guò)程；(3)凝膠點(diǎn)之后，聚合

反應(yīng)速率較線型縮聚反應(yīng)的反應(yīng)速率為低。

體型縮聚反應(yīng)的必要而充分條件有二：至少有一種單體為帶有三個(gè)或三個(gè)以上官能團(tuán)的化合

物；單體組成的平均官能度必需大于2。

三種凝膠點(diǎn)的大小依次為>>。其緣由是推導(dǎo)時(shí)將凝膠化過(guò)程時(shí)的聚合度設(shè)為無(wú)窮大，而事

實(shí)上僅在100以?xún)?nèi)；在推導(dǎo)時(shí)并未考慮分子內(nèi)的環(huán)化反應(yīng)以與凝膠化時(shí)實(shí)際反應(yīng)條件對(duì)等活性假

設(shè)的偏離等。

12、與線形縮聚反應(yīng)相比較，體形縮聚反應(yīng)有哪些特點(diǎn)

答:體形縮聚有以下特點(diǎn)：

(1).縮聚的單體。體形縮聚反應(yīng)中至少有一種單體是具有三個(gè)或三個(gè)以上官能度的，而線形縮聚反

應(yīng)的單體則是兩個(gè)官能度。

(2)體形縮聚的過(guò)程。體形縮聚過(guò)程是隨反應(yīng)程度提高反應(yīng)分為甲、乙、丙三個(gè)階段。甲、乙兩個(gè)

階段均在凝膠點(diǎn)之前.在體形縮聚反應(yīng)中凝膠點(diǎn)的預(yù)料特別重要，因?yàn)榛瘜W(xué)合成必需限制在之前，

以后的反應(yīng)需在加工中進(jìn)行.而線形縮聚反應(yīng)如所需產(chǎn)品是高聚物，反應(yīng)必需進(jìn)行到很高的反應(yīng)

程度。

(3)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。前者生成可溶可熔的線形高分子，后者生成不溶不熔的體形高分子。

13、(4~5例)說(shuō)明線型聚合物和體型聚合物在構(gòu)象和性能方面的特點(diǎn)？

⑴線型聚合物線型聚合物它沒(méi)有支鏈，可能是鋸齒型、無(wú)規(guī)線團(tuán)、折疊鏈或螺旋鏈。其加熱時(shí)可

熔融，加入溶劑時(shí)可溶解。線型聚合物如聚氯乙烯()、聚苯乙烯0聚甲基丙烯酸甲酯()、聚乙烯()、聚

丙烯()聚四氟乙烯()、聚碳酸酯()、尼龍()、滌綸()、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物0、乙烯-醋酸乙烯共聚物()

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(shí)不能熔融,

加入溶劑時(shí)不能溶解。體型聚合物如酚醛樹(shù)脂()、服醛樹(shù)脂()、環(huán)氧樹(shù)脂(不飽和聚酯樹(shù)脂)和聚氨酯()

等等。

14、工業(yè)上為制備高分子量的滌綸和尼龍-66常采納什么措施？

解答：原料不純很難做到等摩爾比，工業(yè)上為制備高分子量的滌綸先制備對(duì)苯二甲酸甲酯，與乙

二醇酯交換制備對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，隨后縮聚。

工業(yè)上為制備高分子量的尼龍-66先將兩單體己二酸和己二胺中和成66鹽，利用66鹽在冷熱乙醇

中的溶解度差異可以重結(jié)晶提純，保證官能團(tuán)的等當(dāng)量。然后將66鹽配成60%的水溶液前期進(jìn)行

水溶液聚合，達(dá)到肯定聚合度后轉(zhuǎn)入熔融縮聚。

15、說(shuō)明下列現(xiàn)象：

a）聚丙稀酰胺在堿性溶液中水解速率漸漸減小.

b）聚丙稀酰胺在酸性溶液中水解速率漸漸增加.

答:（1）.因?yàn)榉肿渔溕弦阉獾泥徑鶊F(tuán)基排斥親核試劑的進(jìn)攻.

（2）.緣由是水解生成的竣基與鄰近的未水解的酰胺基反應(yīng)生成酸酎環(huán)狀過(guò)渡態(tài)，從而促進(jìn)了酰胺基

中2的離去加速水解。

16、不飽和聚酯樹(shù)脂的主要原料為乙二醇、馬來(lái)酸酎和鄰苯二甲酸酎。試說(shuō)明三種原料各起什么

作用？它們之間比例調(diào)整的原理是什么？用苯乙烯固化的原理是什么？如考慮室溫固化時(shí)可選用

何種固化體系？

答：乙二醇、馬來(lái)酸酎和鄰苯二甲酸酎是合成聚酯的原料。其中馬來(lái)酸酎的作用是在不飽和聚酯

中引入雙鍵，鄰苯二甲酸酎和馬來(lái)酸酎的比例是限制不飽和聚酯的不飽和度和以后材料的交聯(lián)密

度的。苯乙烯固化是利用自由基引發(fā)苯乙烯聚合并與不飽和聚酯線形分子中雙鍵共聚最終形成體

形結(jié)構(gòu)，如考慮室溫固化可選用油溶性的過(guò)氧化苯甲酰-二甲基苯胺氧化還原體系。

17、寫(xiě)出合成下列聚合物的聚合反應(yīng)簡(jiǎn)式（每錯(cuò)一個(gè)方程式扣1分）：

⑴合成自然橡膠⑵聚33-二氯甲基丁氧環(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

第三章自由基聚合

1、自由基聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率-時(shí)間曲線特征

誘導(dǎo)期:初級(jí)自由基為阻聚雜質(zhì)所終止，無(wú)聚合物形成，聚合速率零。若嚴(yán)格取除雜質(zhì)，可消退誘

導(dǎo)期。

初期：?jiǎn)误w起先正常聚合，轉(zhuǎn)化率在5%?10%以下（探討聚合時(shí)）或10%?20%（工業(yè)上）以

下階段稱(chēng)初期；此時(shí)轉(zhuǎn)化率與時(shí)間近似呈線性關(guān)系，聚合恒速進(jìn)行。

中期:轉(zhuǎn)化率達(dá)10%?20%以后，聚合速率漸漸增加，出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象，直至轉(zhuǎn)化率達(dá)50%~70%,

聚合速率才漸漸減慢。

后期：自動(dòng)加速現(xiàn)象出現(xiàn)后聚合速率漸漸減慢，直至結(jié)束，轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%?100%。

2、自由基聚合與縮聚反應(yīng)的特征比較

自由基聚合：

1）由基元反應(yīng)組成，各步反應(yīng)的活化能不同。引發(fā)最慢。

2）存在活性種。聚合在單體和活性種之間進(jìn)行。

3）轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間增長(zhǎng)，分子量與時(shí)間無(wú)關(guān)。

4）少量阻聚劑可使聚合終止。

線形縮聚：

1）聚合發(fā)生在官能團(tuán)之間，無(wú)基元反應(yīng)，各步反應(yīng)活化能相同。

2）單體與任何聚體間均可反應(yīng)，無(wú)活性種。

3）聚合初期轉(zhuǎn)化率即達(dá)很高，官能團(tuán)反應(yīng)程度和分子量隨時(shí)間逐步增大。

4）反應(yīng)過(guò)程存在平衡。無(wú)阻聚反應(yīng)。

3、為什么自由基聚合時(shí)聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間基本無(wú)關(guān)，縮聚反應(yīng)中聚合物的相對(duì)分子質(zhì)

量隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增大？

自由基聚合遵循連鎖聚合機(jī)理：鏈增加反應(yīng)的活化能很低，20?34,聚合反應(yīng)一旦起先，在很短的時(shí)

間內(nèi)（0.01幾秒）就有成千上萬(wàn)的單體參與了聚合反應(yīng)，也就是生成一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量幾萬(wàn)~幾十萬(wàn)的大

分子只須要0.01幾秒的時(shí)間（瞬間可以完成），體系中不是聚合物就是單體，不會(huì)停留在中間聚合度階段,

所以聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間基本無(wú)關(guān)。

縮聚反應(yīng)遵循逐步聚合機(jī)理：?jiǎn)误w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,

60生成一個(gè)大分子的時(shí)間很長(zhǎng)，幾乎是整個(gè)聚合反應(yīng)所需的時(shí)間，縮聚物的相對(duì)分子質(zhì)量隨聚合時(shí)間

的延長(zhǎng)而增大。

4、聚合時(shí)，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量隨時(shí)間的改變有何特征？與機(jī)理有何關(guān)系？單體轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間

的改變有何特征？與機(jī)理有何關(guān)系？

自由基聚合時(shí)，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量與時(shí)間關(guān)系不大。這是因?yàn)殒溤鲩L(zhǎng)反應(yīng)使聚合物的相對(duì)分

子質(zhì)量增加，而鏈增長(zhǎng)反應(yīng)的活化能很低（心20?34）鏈增長(zhǎng)反應(yīng)的速率很高，生成一個(gè)相對(duì)分

子質(zhì)量為幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)的大分子的時(shí)間特別短只須要0.01s?幾秒的時(shí)間，是瞬間完成的，延長(zhǎng)時(shí)

間對(duì)聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量關(guān)系不大。

單體的轉(zhuǎn)化率隨聚合時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，這是因?yàn)樽杂苫酆系娜^(guò)程可以區(qū)分為鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、

鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移等四個(gè)基元反應(yīng)，其中引發(fā)劑分解活化能較高（約125?150）,鏈引發(fā)速率最慢，

是限制整個(gè)聚合速率的關(guān)鍵，延長(zhǎng)聚合時(shí)間主要是為了提高單體的轉(zhuǎn)化率。

5、分析采納本體聚合方法進(jìn)行自由基聚合時(shí)，聚合物在單體中的溶解性對(duì)自動(dòng)加速效應(yīng)的影響。

解答：鏈自由基較伸展，活性端基包埋程度淺，易靠近而反應(yīng)終止；自動(dòng)加速現(xiàn)象出現(xiàn)較晚，即

轉(zhuǎn)化率較高時(shí)起先自動(dòng)加速。

在單體是聚合物的劣溶劑時(shí)，鏈自由基的卷曲包埋程度大，雙基終止困難，自動(dòng)加速現(xiàn)象出現(xiàn)得

早，而在不良溶劑中狀況則介于良溶劑和劣溶劑之間，

6、在自由基聚合反應(yīng)中，什么條件會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象？試探討其產(chǎn)生的緣由以與促使其產(chǎn)生和

抑制的方法。

答：本體聚合和添加少量溶劑的溶液聚合等反應(yīng)往往會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)自動(dòng)加速現(xiàn)象。造成自動(dòng)加速現(xiàn)

象產(chǎn)生的根本緣由是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，隨轉(zhuǎn)化率的上升體系黏度漸漸上升或溶解性能變差，造成

鏈終止速率變小，活性鏈壽命延長(zhǎng)，體系活性鏈濃度增大；在非均相本體聚合和沉淀聚合中，由

于活性鏈端被包袱，鏈終止反應(yīng)速率大大下降，也會(huì)出現(xiàn)明顯的自動(dòng)加速現(xiàn)象；在某些聚合反應(yīng)

中，由于模板效應(yīng)或氫鍵作用導(dǎo)致鏈增長(zhǎng)速率增大，亦會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)自動(dòng)加速。

反應(yīng)的自動(dòng)加速大多由于體系中單位時(shí)間內(nèi)引發(fā)的鏈和動(dòng)力學(xué)終止的鏈的數(shù)目不等造成活性鏈濃

度不斷增大所致。（隨著轉(zhuǎn)化率的上升體系黏度上升，導(dǎo)致大分子鏈端被非活性的分子鏈包圍或包

袱，自由基之間的雙基終止變得困難，體系中自由基的消耗速率削減而產(chǎn)生速率卻改變不大，最

終導(dǎo)致自由基濃度快速上升，其結(jié)果是聚合反應(yīng)速率快速增大，體系溫度上升。其結(jié)果又反饋回

來(lái)使引發(fā)劑分解速率加快，又導(dǎo)致自由基濃度的進(jìn)一步上升。于是形成循環(huán)正反饋，使反應(yīng)產(chǎn)生

自動(dòng)加速。）若能調(diào)整引發(fā)劑的種類(lèi)和用量，使引發(fā)劑的分解速率亦隨轉(zhuǎn)化率的上升而遞減，則可

抑制反應(yīng)自動(dòng)加速。止匕外，選用良溶劑、加大溶劑用量、提高聚合溫度或適當(dāng)降低聚合物的相對(duì)

分子質(zhì)量等，都會(huì)減輕反應(yīng)自動(dòng)加速程度。反之，則可使自動(dòng)加速現(xiàn)象提前發(fā)生。例如在甲基丙

烯酸價(jià)值本體聚合時(shí)添加少量聚甲基丙烯酸甲酯，由于聚合物溶于單體，提高了聚合體系的黏度，

導(dǎo)致了自動(dòng)加速現(xiàn)象提早發(fā)生，從而可縮短聚合反應(yīng)時(shí)間。

7、氯乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯聚合時(shí)，都存在自動(dòng)加速現(xiàn)象，三者有何差別？氯乙烯懸浮聚合

時(shí)，選用半衰期適當(dāng)（例如52=1.5?2.0h）的引發(fā)劑或復(fù)合引發(fā)劑，基本上接近勻速反應(yīng)，說(shuō)明其緣

由。

答：氯乙烯聚合體系為沉淀聚合體系。聚氯乙烯在氯乙烯中雖不溶解，但能溶脹，使活性中心包袱不

深，加之聚氯乙烯大分子生成的主要方式是氯乙烯鏈自由基向氯乙烯單體的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，所以自動(dòng)加速

現(xiàn)象比一般的沉淀聚合體系產(chǎn)生的晚。選用半衰期適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑或復(fù)合引發(fā)劑接近勻速反應(yīng)的緣由是

自動(dòng)加速速率和正常聚合速率的衰減正好互補(bǔ)。

苯乙烯、甲基丙烯酸聚合體系為均相聚合體系，但由于單體對(duì)聚合物溶解性能的不同，聚合過(guò)程中，

自動(dòng)加速現(xiàn)象出現(xiàn)的早晚和表現(xiàn)程度各不相同。苯乙烯是聚苯乙烯的良溶劑，長(zhǎng)鏈自由基在其中處于

比較伸展的狀態(tài)，轉(zhuǎn)化率到30%出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象。甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯的不良溶劑，

長(zhǎng)鏈自由基在其中有肯定的卷曲，轉(zhuǎn)化率達(dá)1015%起先出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象。

8、在自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)探討中作了那些基本假定，解決了什么問(wèn)題？（2分）

假定一：鏈自由基的活性與鏈長(zhǎng)無(wú)關(guān)，解決了增長(zhǎng)速率方程：

假定二：數(shù)均聚合度很大，引發(fā)消耗的單體忽視不計(jì)，單體消耗在增長(zhǎng)階段，自由基聚合速率等

于增長(zhǎng)速率，解決了自由基聚合反應(yīng)速率用增長(zhǎng)速率表示

假定三：穩(wěn)態(tài)假定，聚合反應(yīng)初期，自由基的生成速率等于自由基的消逝速率，自由基濃度不變，

解決了自由基濃度的表達(dá)式。

由假定三，依據(jù)詳細(xì)的引發(fā)方式和終止方式，求出自由基的濃度[MT,如常用的引發(fā)劑熱引發(fā)聚

合：

2

2H；2[M-];

[M-]=()1/2[1]1/2

再由假定二和假定一，將自由基濃度-]帶入增長(zhǎng)速率方程：

[M?][M]

=()1/2[i]1/2M

9、請(qǐng)指出在什么條件下自由基聚合反應(yīng)速率與引發(fā)劑濃度c(I)的反應(yīng)級(jí)數(shù)為：⑴。級(jí)；⑵0.5級(jí)；⑶

0.5-1級(jí)；(4)1級(jí)(5)0-0.5級(jí)。

答:⑴熱聚合時(shí)，8C(I)。，聚合速率與引發(fā)劑濃度無(wú)關(guān)。

⑵雙基終止時(shí)，8c⑴。.5,聚合速率對(duì)引發(fā)劑濃度為0.5級(jí)反應(yīng)。

⑶單、雙基終止兼而有之時(shí)，8c聚合速率對(duì)引發(fā)劑濃度為o.5~l級(jí)反應(yīng)。

(4)單基終止時(shí)，8c⑴，聚合速率對(duì)引發(fā)劑濃度為1級(jí)反應(yīng)。

⑸選用偶氮苯三苯甲烷引發(fā)劑時(shí)，8c⑴。?。.5,聚合速率對(duì)引發(fā)劑濃度為0~0.5級(jí)反應(yīng)。

10、寫(xiě)出下列自由基和單體的活性依次。(2分)

自由基的活性：

KB??

單體的活性：B>

B100357000

11、以過(guò)氧化二苯甲酰為引發(fā)劑，寫(xiě)出甲基丙烯酸甲酯聚合的歷程中

1112300

各基元反應(yīng)式。

或：以偶氮二異丁月青為引發(fā)劑，寫(xiě)出氯乙烯聚合的歷程中各基元反應(yīng)式。

12.單體(如苯乙烯)在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中,常加入阻聚劑.聚合前用何法除去阻聚劑若取混有阻聚劑的單

體聚合，將會(huì)發(fā)生什么后果(10)

答：苯乙烯等單體在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中，為防止其聚合，常加入對(duì)-苯二酚等物質(zhì)作為阻聚劑.聚合前

需先用烯洗滌，隨后再用水洗至中性，干燥后減壓蒸儲(chǔ)提純;否則將出現(xiàn)不聚或有明顯的誘導(dǎo)期.

13、乙烯進(jìn)行自由基聚合時(shí)，為什么需在高溫(130℃~280℃)高壓(150?250)的苛刻條件下進(jìn)行？

乙烯是烯類(lèi)單體中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)潔的單體，它沒(méi)有取代基，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，偶極矩為0,不易誘導(dǎo)極化，聚合反應(yīng)

的活化能很高，不易發(fā)生聚合反應(yīng);提高反應(yīng)溫度可以增加單體分子的活性,以達(dá)到所須要的活化能，有利

于反應(yīng)的進(jìn)行。

乙烯在常溫、常壓下為氣體，且不易被壓縮液化，在高壓250下，乙烯被壓縮，使其密度近似液態(tài)燃的密度,

增加分子間的碰撞機(jī)會(huì)，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。

純乙烯在300℃以下是穩(wěn)定的，溫度高于300c乙烯將發(fā)生爆炸性分解，分解為C、國(guó)和4等。

鑒于以上緣由，乙烯進(jìn)行自由基聚合時(shí)須在高溫、高壓的苛刻條件下進(jìn)行。

14、乙烯進(jìn)行自由基聚合時(shí)，為什么得到？寫(xiě)出產(chǎn)生長(zhǎng)支鏈和短支鏈有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式？

緣由：乙烯高溫、高壓自由基聚合時(shí)，聚乙烯鏈自由基向聚乙烯大分子的轉(zhuǎn)移反應(yīng)不能忽視，鏈轉(zhuǎn)移

的結(jié)果使聚乙烯大分子產(chǎn)生長(zhǎng)支鏈和C2?C4短支鏈。

有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式：

分子間轉(zhuǎn)移生成長(zhǎng)支鏈：

(支化)

分子內(nèi)轉(zhuǎn)移生成C2-C4短支鏈：

試驗(yàn)證明，在高壓大分子中，平均每1000個(gè)碳原子內(nèi)有20?30個(gè)乙基或正丁基短支鏈，有4?10

個(gè)長(zhǎng)支鏈。

向大分子轉(zhuǎn)移和分子內(nèi)轉(zhuǎn)移是高壓支化的緣由。

15、什么叫自由基？自由基有幾種類(lèi)型？寫(xiě)出氯乙烯自由基聚合時(shí)鏈終止反應(yīng)方程式。

共價(jià)鍵均裂，使均裂的兩部分各帶一個(gè)未成對(duì)獨(dú)電子(自由電子)，這些帶有未成對(duì)獨(dú)電子的部分(原子、

離子或基團(tuán)）稱(chēng)為自由基。

自由基有三種：原子自由基、基團(tuán)自由基和離子自由基。

16、甲基丙烯酸甲酯自由基聚合時(shí)鏈終止方式如何？并寫(xiě)出甲基丙烯酸甲酯自由基聚合時(shí)歧化終止反

應(yīng)方程式。

甲基丙烯酸甲酯，由于空間位阻較大，以歧化終止為主，隨聚合溫度的上升，歧化終止的比例增加。甲基

丙烯酸甲酯自由基聚合時(shí)，歧化終止反應(yīng)為

第四章自由基共聚合

1、依據(jù)預(yù)聚物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)不同預(yù)聚物分為那幾種？

依據(jù)預(yù)聚物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)不同分為：無(wú)規(guī)預(yù)聚物和結(jié)構(gòu)預(yù)聚物。

2、寫(xiě)出二元共聚物組成微分方程并探討其適用的范圍？

解答：'rj;+2fxf2+r2f^

（或d[Mi][M2]=[Mi]/[M2]?{ri[Mi]+[M2]}/{r2[M2]+[MM}）

運(yùn)用范圍：適用于聚合反應(yīng)初期，并作以下假定。

假定一：體系中無(wú)解聚反應(yīng)。

假定二：等活性。自由基活性與鏈長(zhǎng)無(wú)關(guān)。

假定三：無(wú)前末端效應(yīng)。鏈自由基前末端（倒數(shù)其次個(gè)）單體單元對(duì)自由基活性無(wú)影響

假定四：聚合度很大。引發(fā)和終止對(duì)聚合物組成無(wú)影響。

假定五：穩(wěn)態(tài)假定。體系中總自由基濃度和兩種自由基濃度都不變

3、什么叫交替共聚物？要制備交替共聚物，對(duì)單體的結(jié)構(gòu)有何要求？（2分）

兩種結(jié)構(gòu)單元交替排列的共聚物。

兩個(gè)單體雙鍵的電子密度大小相差得越大越有利于交替共聚

4、什么叫嵌段共聚物？用自由基聚合制備嵌段共聚物，對(duì)單體的競(jìng)聚率n、n有什么要求？

各種單體簡(jiǎn)潔自增長(zhǎng)，形成此一大段、一大段的共聚物n>l；r2>l

5、依據(jù)大分子鏈的微觀結(jié)構(gòu)分類(lèi)，共聚物分幾類(lèi)？它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有何區(qū)分？各如何制備？

共聚物分為無(wú)規(guī)共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物四種。

無(wú)規(guī)共聚物中兩種單體單元無(wú)規(guī)排列，Mi、M2連續(xù)的單元數(shù)不多；交替共聚物中Mi、M2兩種單體單

元嚴(yán)格相間排列；嵌段共聚物由較長(zhǎng)的Mi鏈段和另一較長(zhǎng)的M?鏈段構(gòu)成的大分子；接枝共聚物主鏈

由一種（或兩種）單體單元構(gòu)成，支鏈由另一種（或另兩種）單體單元構(gòu)成。

無(wú)規(guī)共聚物、交替共聚物可由自由基共聚合制備；嵌段共聚物可由陰離子聚合制備；接枝共聚物可由

聚合物的化學(xué)反應(yīng)制備。

6、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、馬來(lái)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(shuō)明緣由。

單體（Mi）單體（M2）nr2

八.丫2

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(lái)酸酎丁二烯5.74X10-50.3251.86X10-5

醋酸乙烯丁二烯0.01338.450.499

丙烯懵丁二烯0.020.30.006

依據(jù)口12乘積的大小，可以推斷兩種單體交替共聚的傾向。即口均趨向于0,兩單體發(fā)生交替共聚；rm

越趨于零，交替傾向越大。依據(jù)單體的n、門(mén)和rin值上述各單體與丁二烯產(chǎn)生交替共聚的次序?yàn)椋厚R

來(lái)酸酊>丙烯晴〉丙烯酸甲酯〉甲基丙烯酸甲酯〉醋酸乙烯〉苯乙烯。

第五章聚合方法

比較自由基聚合的四種聚合方法。

實(shí)施方法本體聚合溶液聚合懸浮聚合乳液聚合

單體、引發(fā)劑、分散單體、引發(fā)劑、乳化

配方主要成分單體、引發(fā)劑單體引發(fā)劑、溶劑

劑、水劑、水

聚合場(chǎng)所單體內(nèi)溶劑內(nèi)液滴（單體）內(nèi)膠束內(nèi)

自由基聚合一般簡(jiǎn)潔向溶劑轉(zhuǎn)移，聚

聚合機(jī)理機(jī)理，聚合速度上合速率和聚合度都類(lèi)似本體聚合能同時(shí)提高聚合速

升聚合度下降較低率和聚合度

設(shè)備簡(jiǎn)潔，易制備傳熱簡(jiǎn)潔?？蛇B續(xù)生

傳熱簡(jiǎn)潔，可連續(xù)生傳熱簡(jiǎn)潔。間歇法生

板材和型材，一般產(chǎn)。產(chǎn)物為乳液狀，

生產(chǎn)特征產(chǎn)。產(chǎn)物為溶液狀。產(chǎn)，后續(xù)工藝?yán)щy

間歇法生產(chǎn)，熱不制備成固體后續(xù)工

簡(jiǎn)潔導(dǎo)出藝?yán)щy

分子量較小，分布較

聚合物純凈。分子較純凈，留有少量分留有乳化劑和其他

產(chǎn)物特性寬。聚合物溶液可干

量分布較寬。散劑助劑，純凈度較差

脆運(yùn)用

1、懸浮聚合的配方至少有哪幾個(gè)組分單靠攪拌能不能得到聚合物顆粒？加入懸浮穩(wěn)定劑的目的和

作用是什么常用的懸浮穩(wěn)定劑有哪幾種影響聚合產(chǎn)物粒徑大小因素有哪些懸浮聚合的主要缺點(diǎn)是

什么

答：①懸浮聚合的配方一般至少有四個(gè)組分，即單體，引發(fā)劑，水和懸浮穩(wěn)定劑。

②攪拌的剪切力可使油狀單體在水中分散成小液滴。當(dāng)液滴分散到肯定程度后，猛烈攪拌反而有

利于細(xì)小液滴的并和（成大液滴），特殊是當(dāng)聚合反應(yīng)發(fā)生后，由于液滴中含有肯定量的聚合物，

此時(shí)攪拌增大了這些液滴的碰撞粘結(jié)概率，最終導(dǎo)致聚合物結(jié)塊，所以單靠攪拌不能得到穩(wěn)定的

懸浮體系，因而體系中必需

③加入懸浮劑，以降低表面張力，使分散的小液滴表面形成一層愛(ài)護(hù)膜，防止彼此并和和相互粘

結(jié)，從而使聚合在穩(wěn)定的懸浮體系中的液滴中進(jìn)行。假如只加懸浮劑，而不進(jìn)行攪拌，則單體就

不會(huì)自動(dòng)分散成小液滴；同樣不能形成穩(wěn)定的懸浮體系。

④可作懸浮劑的物質(zhì)有：水溶性聚合物如聚乙烯醇，明膠和苯乙烯一馬來(lái)酸酎共聚物等；水不溶

性無(wú)機(jī)物如磷酸鈣，碳酸鎂，碳酸鋼和硫酸領(lǐng)等。

⑤影響聚合物粒徑的主要因素有：⑴攪拌速率速率越快，液滴越小⑵單體與水的比例越大，粒徑

越大⑶懸浮文集的種類(lèi)與添加量⑷攪拌葉片的寬度與位置。

⑥懸浮聚合的主要缺點(diǎn)為：⑴單位反應(yīng)器的產(chǎn)量少⑵因聚合珠粒上必附有殘余的懸浮穩(wěn)定劑，其

純度不如本體聚合產(chǎn)物⑶無(wú)法進(jìn)行連續(xù)式聚合。

2、什么是乳液聚合？乳液聚合的主要場(chǎng)所是什么？

答：乳液聚合是指借助機(jī)械攪拌和乳化劑的作用，使單體分散在水或非水介質(zhì)中形成穩(wěn)定的乳液

（粒子直徑1.55H）并加入少量引發(fā)劑而進(jìn)行的聚合反應(yīng)。

乳液聚合的主要場(chǎng)所是表面積很大的增溶膠束。

3、從醋酸乙烯酯單體到維尼綸纖維，需哪些反應(yīng)各反應(yīng)的要點(diǎn)和關(guān)鍵是什么寫(xiě)出反應(yīng)式.

答:須經(jīng)自由基聚合反應(yīng)、醇解反應(yīng)與縮醛化反應(yīng)；各步反應(yīng)要點(diǎn)和關(guān)鍵如下：

（a）.自由基聚合反應(yīng)

要點(diǎn):用甲醇為溶劑進(jìn)行溶液聚合以制取適當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量的聚醋酸乙烯酯溶液.

關(guān)鍵：選擇相宜的反應(yīng)溫度，限制轉(zhuǎn)化率，用甲醇調(diào)整分子量以制得適當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量，且基本不

存在不能被醇解的醋酸乙烯酯側(cè)基.

（b）.醇解反應(yīng):

要點(diǎn)：用醇、堿或甲醇鈉作催化劑，在甲醇溶液中醇解.

關(guān)鍵：限制醇解度在98%以上.

（c）.縮醛化反應(yīng)（包括分子內(nèi)和分子間）

要點(diǎn):用酸作催化劑在甲醛水溶液中反應(yīng).

關(guān)鍵：縮醛化程度必需接近90%

用纖維用和懸浮聚合分散劑用的聚乙烯醇的差別在于醇解度不同.前者要求醇解度高（9899%）,以

便縮醛化.后者要求醇解度中等（8789%）,以使水溶性好.

4、乳液聚合的特點(diǎn)是什么

⑴以水為介質(zhì)價(jià)廉平安，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量可以很高，但體系的粘度可以很低，故有利于傳熱、攪拌

和物料輸送，便于連續(xù)操作。

⑵聚合物膠乳可以作為粘合劑、涂料或表面處理劑等干脆利用。

⑶乳液聚合體系中基本上消退了自動(dòng)加速成現(xiàn)象；乳液聚合的聚合速率可以很高，聚合物的相對(duì)分子

質(zhì)量也很高。

⑷用于固體聚合物時(shí)須要加電解質(zhì)破乳、水洗和干燥等工序，過(guò)程困難，生產(chǎn)成本較懸浮聚合高。

⑸產(chǎn)品中的乳化劑難以除凈，影響聚合物的電性能。

5、乳液聚合動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)是什么

（1）聚合場(chǎng)所在增溶單體的膠束中。

⑵終止方式為鏈自由基和初級(jí)自由基（或短鏈自由基）的雙基終止，可看作單基終止。因此，不存在

自動(dòng)加速現(xiàn)象。

⑶無(wú)鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，而且是單基終止。因此，

（4）依據(jù)動(dòng)力學(xué)方程，增加乳膠粒的數(shù)目N,可同時(shí)提高聚合速率和聚合物的平均聚合度。

6、簡(jiǎn)述志向乳液聚合體系的組分、聚合前體系中的三相和聚合的三個(gè)階段的標(biāo)記？

志向乳液聚合體系是由難溶于水的單體、介質(zhì)水、水溶性引發(fā)劑和陰離子型乳化劑四部分組成。聚合

前體系中有三相：水相、油相和膠束相。

乳液聚合三個(gè)階段的標(biāo)記：

乳膠粒生成期（增速期）：水溶性引發(fā)劑，在水相中分解成初級(jí)自由基，可使溶于水中的單體快速引發(fā)，

形成單體自由基或短鏈自由基，并進(jìn)入增溶單體的膠束中接著進(jìn)行鏈增長(zhǎng)。未增溶單體的膠束消逝，

乳膠粒數(shù)目固定（10-15）,聚合轉(zhuǎn)化率從。達(dá)15%。

恒速期：聚合反應(yīng)在乳膠粒中接著進(jìn)行鏈增長(zhǎng)，乳膠粒中的單體不斷消耗，由單體液滴經(jīng)水相不斷擴(kuò)

散而加以補(bǔ)充。單體液滴仍舊起供應(yīng)單體的倉(cāng)庫(kù)的作用，至單體液滴消逝。由于乳膠粒數(shù)目固定，其

中單體濃度恒定，聚合速率恒定。此時(shí)，乳膠粒中單體和聚合物各點(diǎn)一半，稱(chēng)為單體-聚合物乳膠粒，

聚合轉(zhuǎn)化率從15%達(dá)50%o

降速期：當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)50%左右時(shí)，單體液滴全部消逝，單體液滴中單體全部進(jìn)入乳膠粒，形成單體聚

合物乳膠粒。單體液滴的消逝標(biāo)記著聚合的其次階段的結(jié)束和第三階段的起先，此時(shí)再無(wú)單體補(bǔ)充，

聚合只能消耗單體聚合物乳膠粒中的單體，隨聚合反應(yīng)的進(jìn)行，單體濃度的降低，聚合速率降低，直

至單體耗盡，聚合結(jié)束，最終形成聚合物乳膠粒。

第六章離子聚合

1、陰離子活性聚合的最重要的兩個(gè)應(yīng)用是什么？（2分）

制備單分散聚合物；制備嵌段共聚物

2、能進(jìn)行陰離子聚合的單體有哪些？

答：能進(jìn)行陰離子聚合的單體包括三種類(lèi)型：

（1）帶吸電子取代基的烯燃；（2）帶共甄取代基的烯燃；

（3）某些含雜原子（如O、N雜環(huán)）的化合物如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、四氫吠喃等（既可進(jìn)行陰

離子聚合，也可進(jìn)行陽(yáng)離子聚合）。

3、將下列單體和引發(fā)劑進(jìn)行匹配，并說(shuō)明聚合反應(yīng)類(lèi)型。

單體：26口5；2；2（3）2；2（3）3

引發(fā)劑：（C6H52）2；蔡鈉；3+H2O；（）43

解答：26叢以(C6H52)2引發(fā)屬于自由基聚合，以蔡鈉引發(fā)屬于陰離子聚合，以32。引發(fā)屬于陽(yáng)離

子聚合，但是副反應(yīng)多，工業(yè)上較少采納，用()43進(jìn)行配位陰離子聚合；2以(C6H52)2引發(fā)屬于自由

基聚合，除此之外，不行發(fā)生陰、陽(yáng)離子聚合反應(yīng)；2(3)2以3+H2O引發(fā)屬于陽(yáng)離子聚合，并且該

單體只可發(fā)生陽(yáng)離子聚合；2(3)3以(C6H52)2引發(fā)屬于自由基聚合，以蔡鈉引發(fā)屬于陰離子聚合，不

行發(fā)生陽(yáng)離子聚合。

4、在下表中為每一個(gè)單體選擇一個(gè)合適的引發(fā)劑(連線)。

單體2(3/2223----------2()2

引發(fā)劑32

5、下列烯類(lèi)單體適于何種機(jī)理聚合(自由基聚合，陽(yáng)離子聚合，陰離子聚合)？簡(jiǎn)述緣由。

(1)2；(2)26H5；(3)2(3)2；(4)2；

(5)2()；(6)22；(7)22；

答：(1)和(4)均適于自由基聚合，因原子的吸電性和共趣效應(yīng)均較弱，F(xiàn)原子體積很小可視同

H原子看待。

(2)和(7)均可進(jìn)行自由基聚合、陽(yáng)離子聚合和陰離子聚合。因?yàn)楣踩んw系兀電子的簡(jiǎn)潔極化和

流淌。

(3)適于陽(yáng)離子聚合，因3為供電子基團(tuán)，3與雙鍵有超共輔效應(yīng)。

(5)適于陰離子和自由基聚合，因有兩個(gè)吸電子基團(tuán)，并兼有共趣效應(yīng)。

(6)適于陰離子聚合，因有2是強(qiáng)個(gè)吸電子基團(tuán)，并兼有共朝效應(yīng)。

6、什么是自由基聚合、陽(yáng)離子聚合和陰離子聚合？

解：自由基聚合：通過(guò)自由基引發(fā)進(jìn)行鏈增長(zhǎng)得到高聚物的聚合反應(yīng)。

陰離子聚合：由陰離子引發(fā)并進(jìn)行增長(zhǎng)的聚合反應(yīng)。

陽(yáng)離子聚合：由陽(yáng)離子引發(fā)并進(jìn)行增長(zhǎng)的聚合反應(yīng)。

7、與自由基聚合相比較，試說(shuō)明離子聚合反應(yīng)在引發(fā)劑種類(lèi)、單體結(jié)構(gòu)的特征和溶液劑性質(zhì)等三方面的

特征

離子型聚合與自由基聚合都屬連鎖聚合的范疇,但兩者有很大差別。

⑴引發(fā)劑種類(lèi)自由基聚合的引發(fā)劑是易產(chǎn)生自由基的物質(zhì)如過(guò)氧化物，偶氮化合物。而離子聚合的引

發(fā)劑是“酸”或“堿”等,易產(chǎn)生離子的物質(zhì)。

⑵單體結(jié)構(gòu)自由基聚合的單體是含有弱的吸電子取代基和共輾取代基的烯類(lèi)單體.陰離子聚合的單

體是含有強(qiáng)的吸電子取代基和共朝取代基的烯類(lèi)單體.陽(yáng)離子聚合的單體是含有強(qiáng)的推電子取代基和共

物取代基的烯類(lèi)單體。

⑶溶劑的性質(zhì)在自由基聚合中，溶劑的引入降低了單體濃度，從而降低了聚合速率；由于鏈自由基

向溶劑的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，降低了聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量.在離子聚