高分子化学教程.doc

高分子化学教程模拟试题一、填空题1. 聚合度的计算以 为基准。2.癸二酸和己二胺进行缩聚，所得产物称尼龙 ，属 。(a、体型缩聚；b、线性缩聚)如果官能团浓度COOH=NH2=2mol/L，另加入CH3COOH 0.01mol/L，总体积为1L，则过量分率q= ，摩尔系数r= ，反应进行到P=0.99时，得到产物的聚合度= 3.乙烯和丙烯腈在60下进行共聚，其共聚合方式是 ，在 情况下，共聚物组成与转化率无关，此时的组成为 4.邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50 : 0.98，缩聚体系的平均官能度为 ，邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油缩聚，体系的平均官能度为 （保留3位有效数字） 5.聚合物的化学反应中，交联和支化反应会使分子量 ，而聚合物的热降解会使分子量 （“变大”或“变小”）。6.苯酚和甲醛进行缩聚反应，苯酚的官能度f（ ），甲醛的官能度f（ ）。当酚醛56（摩尔比）时，平均官能度 （ ），在碱催化下随反应进行将（ ）（a、发生凝胶化；b、不会凝胶化）。如有凝胶化，则Pc（ ）当酚醛=76（摩尔比）则=（ ）。以酸作为催化剂，反应进行过程中体系（ ）(a、出现凝胶化；b、不出现凝胶化)7自由基聚合时常见的链转移反应有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）几种。 8自由基聚合常用的引发剂可分为（ ）和（ ）两大类，除用引发剂引发外，其它的引发方式有（ ）、（ ） 、（ ）等。9自由基聚合的基元反应包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）， 其中反应活化能最大的是（ ）。 10单体的相对活性习惯上用（ ）判定，自由基的相对活性习惯上用（ ）判定。在用Q、e值判断共聚行为时，Q值代表（ ）e值代表（ ）；若两单体的Q、e值均接近，则趋向于（ ）共聚；若Q值相差大，则（ ）；若e值相差大，则（ ）。11引发剂引发自由基聚合初期的聚合速率方程是（ ）。欲提高自由基聚合的聚合物的分子量，可采用（ ）（提高或降低）聚合温度、（ ）（提高或降低）引发剂浓度的方法。 12聚合反应按机理分（ ）和（ ）两类。 13自由基聚合的特征是（ ）、（ ）、（ ）；阴离子聚合的特征是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）；阳离子聚合的特征是（ ）、（ ）、（ ）、（ ） 15自由基聚合中双基终止包括 终止和 终止。16二元共聚物的类型包括 、 、 、 17.尼龙-810是由（ ）和（ ）缩聚而成的，“ 8”代表（ ）；“ 10”代表（ ）。其反应机理是（ ）18乳液聚合过程的两种成核方式是 、 19三大合成材料是 、 、 20逐步聚合主要方法有：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）二、选择题1下面哪种组合可以制备无支链高分子线形缩聚物（ ） A.1-2官能度体系 B.2-2官能度体系 C.2-3官能度体系 D. 3-3官能度体系。2苯乙烯和丁二烯容易进行理想共聚，这是因为（ ）A两者的Q值接近 B两者的Q值相差较大C两者的Q值、e值分别接近 D两者的e值相差较大3自由基本体聚合反应时，会出现凝胶效应，而离子聚合反应则不会，原因在于（ ） A链增长方式不同 B 聚合温度不同 C 终止反应方式不同 D 引发反应方式不同 4自由基聚合实施方法中，使聚合物分子量和聚合速率同时提高，可采用（ ）A、 乳液聚合； B、 悬浮聚合； C、溶液聚合； D、 本体聚合。5在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等物质量和单体纯度要求不是很严格的缩聚是（ ）。 A、熔融缩聚； B、溶液缩聚； C、界面缩聚； D、 固相缩聚。三、名词解释1.高分子化合物2.结构单元3.重复单元4.聚合度5. 反应程度6. 凝胶化过程和凝胶点7.官能团等活性理论8. 自加速过程9.竞聚率10. 动力学链长11. Q值、P值、e值12. 官能度和平均官能度四、简答题1.表征高分子化合物多分散性的方法有哪几种？2.在密闭反应器中进行的线型平衡缩聚反应的聚合度公式为试解释为什么不能得出“反应程度越低则聚合度越高”的结论？2.试说明下列单体适合于何种机理聚合？并解释理由。（1）CH2=CH-Cl，适合自由基聚合，氯原子是吸电子基团。也有共轭效应，较弱,因此也可以进行配位聚合。(3) CH2=CH-CN，氰基为吸电子基团，并使炭原子带正电，有利于受到带有独电子的自由基的进攻，可进行自由基聚合。同时炭原子带正电也有利于带负电的阴离子活性中心进攻，发生阴离子聚合反应。(5)CH2=CHCH3，甲基可产生供电超共轭效应，但强度不大，同时聚合产生的烯丙基自由基稳定，不会增长为大分子，故不发生自由基和离子聚合，只在特殊的络合引发剂作用下进行配位聚合。(7)CH2=CH-C6H5，共轭体系，电子流动性大，易极化，可发生自由基、阴离子、阳离子聚合（9）CH2=C(CN)COOR适合阴离子聚合，两个吸电子基团，吸电子能力强，易发生键异裂。3.判断下列单体能否进行自由基聚合？并解释理由(1) CH2=C(C6H5)2，不能，两个苯基取代基体积太大，空间位阻大，只生成二聚体。(3)CH2=C(CH3)-CH2CH3，不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。两个供电基团，导致双键电荷密度大，不利于自由基的进攻，而且易转移生成烯丙基型较稳定的自由基，故得不到高聚物。(5)CH2=C(CH3)-COOCH3，能，由于是1，1二取代基，甲基体积小，-COOCH3具吸电子能力，且均有微弱的共扼效应(7)CH2=CHOCOCH3，能，羰基产生吸电诱导作用而氧产生给电子共轭作用，二者作用相抵，只能自由基聚合。（9）CH2=CHCH2OCOCH3,不能，亚甲基供电子作用。4.试分别说明那些因素对烯烃类单体进行连锁聚合的聚合热产生影响，简要说明原因和结果。解：（1）位阻效应使聚合热降低，原因是取代基之间的夹角，在聚合物和在单体分子中分别为109 o和120o ，从而取代基之间的拥挤状态使聚合物的位能升高的程度大于使单体位能升高的程度，两者之的位能差减小，故聚合热降低；（2）共扼效应使聚合热降低，原因是单体中存在的、使位能降低的共扼效应不存在于聚合物中，因此单体与聚合物之间的位能差减小，故聚合热降低；（3）氢键和溶剂化作用使聚合热降低，原因是能够降低单体位能的氢键和溶剂化作用在聚合物中却受到一定限制，使聚合物位能降低不多，因此单体与聚合物之间的位能差减小，故聚合热降低；（4）强电负性取代基使聚合热升高，由于含强电负性取代基(如F)的C-C单键和C=C双键的键能差远高于一般C-C单键与C=C双键的键能差，因此前者以聚合热形式放出的双一单键转化(即聚合)之分子内能降低值也就大于后者。5推导自由基聚合动力学方程时作了哪些基本假定？答:作了等活性、长链、稳态和无副反应假设。其对动力学方程推导结果的影响分别是:聚合反应中只有一个链增长速率常数；以单体消耗速率表示的聚合反应速率只与链增长反应有关，而与链引发和链终止反应无关；可以利用链引发和链终止反应速率相等求解自由基浓度。6试总结影响自由基聚合反应速度和产物聚合度的各种因素及其影响结果。答:影响自由基聚合反应速度和聚合度的因素包括:单体浓度、引发剂浓度、单体纯度(是否含链转移剂)、温度和聚合反应方法等5方面。其具体影响是:单体浓度高，聚合反应速度和聚合度都升高；引发剂浓度高，聚合反应速度升高，而聚合度降低； 单体纯度高，聚合度升高，而聚合反应速度可以不受影响； 温度升高，聚合反应速度升高，而聚合度降低； 聚合反应方法中，本体聚合和悬浮聚合的聚合度较高同时聚合速度较快；溶液聚合聚合度较低；乳液聚合可以借提高乳化程度来同时提高聚合反应速度和聚合度。五、计算题1.根据数均相对分子质量（Mn）和重均相对分子质量(Mw)的定义。由下列数据计算Mn、Mw和分散指数的大小。相对分子质量1000020000300004000050000分子数量（个）1002004002001002.等物质的量的二元酸和二元醇在密闭反应器中进行缩聚反应，设在该反应温度条件下的平衡常数为16，试计算达到平衡时的反应程度和聚合度。3.用Carothers法计算下面3种体型缩聚反应配方的凝胶点，注意分别比较两种计算结果的数值大小。邻苯二甲酸酐 甘油 乙二醇 3.0mol 2.0mol 0 1.50mol 0.98mol 0 1.50mol 0.99mol 0.002mol4. 说明控制共聚物组成的主要方法有哪几种？如果两种单体进行共聚的竞聚率为，要求所得共聚物中两种结构单元之比为，试设计两种单体的合理投料配比，并说明如何控制共聚物达到要求。5.以过氧化二特丁基作引发剂、苯做溶剂，在60进行苯乙烯的溶液聚合。已知单体和引发剂的浓度分别是和，引发速率和链增长速率分别为和，试计算动力学链长和聚合度。补充条件：苯和苯乙烯在该温度的相对密度分别为0.839和0.887。假定聚合体系为理想溶液。链转移常数：， ，6.已知苯乙烯和甲基丙烯酸的Q值分别为1.00和0.74，e值分别为-0.80和0.40，试计算这两种单体进行共聚时的竞聚率，并说明共聚类型。