高分子化学期末试题及答案.doc

高分子化学课程试题得分总分班级 学号 姓名 一、基本概念（共10分,每小题2分） 混缩聚2聚合物3. 重复单元4阳离子聚合5悬浮剂得分二、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） 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 塑料。3在合成聚合物中 、 和 称为三大合成材料。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 和 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 、 、 。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。得分三、回答问题(共20分,每小题5分) 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？ 与低分子化合物相比较，高分子化合物有哪些特点？ 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？ 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）。得分四、（共4 3分）计算题（根据题目要求，计算下列各题）1.（本题 15分）用偶氮二异丁腈（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： c(I)0.04 mol/L； f 0.8 ； kd2.010-6 s-1 ； kp176 L/mol.s； kt3.6107 L/mol.s； CM0.8510-4 ； CI0.05； 60 时苯乙烯的密度为0.887 g/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=1,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。已知：氯乙烯(M1)和醋酸乙烯(M2) 共聚；r1=1.68 ，r2=0.23 (M1=62.5) (M2=86) 若要求共聚物中氯乙烯单体单元的含量为72wt %。请： (10分) 画出x1x1曲线。（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分）从图中得出起始单体投料比c(M1)0/c(M2)0 = ？。4. (6分)邻苯二甲酸酐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。按Carothers方程求凝胶点PC得分按Flory统计公式求凝胶点PC五、（7分）为了合成维尼纶纤维的原料，从醋酸乙烯酯单体到聚乙烯醇，须经哪些反应？写出有关的化学反应方程式。高分子化学课程试题答案一、基本概念（共10分,每小题2分）1混缩聚：反应体系中有两种单体a-R-a和b-R-b， a和a不能反应，b和b不能反应，a和b之间进行反应的的缩聚体系。2聚合物：具有巨大相对分子质量的一类化合物3. 重复单元: 聚合物大分子中以共价键相互连接的、重复出现的、小而简单的结构单位。4阳离子聚合：增长活性中心为带正电荷的阳离子的连锁聚合。 5悬浮剂：对单体有保护作用，能降低水的表面张力，使水和单体的分散体系变为比较稳定的分散体系，这种作用称为悬浮作用。具有悬浮作用的物质称为悬浮剂。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） 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 热塑性 塑料和 热固性 塑料。3在合成聚合物中 合成纤维 、 塑料 和 合成橡胶 称为三大合成材料。4表征聚合物相对分子质量的物理量有 动力学链长 和 平均聚合度 。 5按自由基和阴离子聚合的单体有 丙烯腈 、 甲基丙烯酸甲酯 、偏二 氯乙烯 等。6聚氨酯可以看成是由 刚性链段 和 柔性链段 构成的嵌段共聚物。7逐步聚合包括 缩聚 和 逐步加成聚合 两类。8. 聚合物的相对分子质量方面的特征是 巨大 、 具有多分散性 、 用平均相对分子质量表示 。 9氯乙烯自由聚合时，聚合速率用 引发剂用量 调节，而聚合物的相对分子质量用 聚合温度 控制。三、回答问题(共20分,每小题5分) 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？答： 阴离子活性增长链中心离子具有相同电荷,相同电荷的排斥作用,不像自由基聚合那样可以双基终止。 阴离子聚合中,阴离子活性增长链的反离子常为金属阳离子,中心离子为碳负离子二者之间离解度大,不能发生中心离子和反离子的结合反应。 阴离子活性增长链也不容易发生向单体转移反应。因为,这种转移反应需脱除H(-)需要较高的能量,而阴离子聚合往往是在低温(0以下)进行。 与低分子化合物相比较，高分子化合物有哪些特点？答： 相对分子质量方面的特征 相对分子质量巨大聚合物的相对分子质量一般为104106； 相对分子质量具有多分散性； 相对分子质量用平均相对分子质量表示。 结构方面的特征聚合物存在着多重结构,即所谓一次结构、二次结构和三次结构。 聚集态特征 聚合物没有气态，只有固态和液态。 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？答：离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。其有强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型四种类型；合成离子交换树脂首先用苯乙烯和少量对二烯基苯采用悬浮共聚合,合成轻度交联的体型无规聚苯乙烯(母体),再利用聚合物的化学反应制备强酸型或强碱型离子交换树脂。 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4 3分）计算题（根据题目要求，计算下列各题）1.（本题 15分）用偶氮二异丁腈（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： c(I)0.04 mol/L； f 0.8 ； kd2.010-6 s-1 ； kp176 L/mol.s； kt3.6107 L/mol.s； CM0.8510-4 ； CI0.05； 60 时苯乙烯的密度为0.887 g/cm3（1分）引发剂引发对平均聚合度倒数的贡献是：（5分）（2分）（2分）（1分）（2分）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=1,试计算原料比,并写出合成反应方程式。解：设：二元酸过量，并且己二胺单体的摩尔数为n，己二酸单体的摩尔数为n+1（2分）有关的聚合反应方程式为（2分）：（2分）（2分）因此，原料比（己二胺：己二酸）= n ：（n+1）= 66：67（摩尔比）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： 共聚；r1=1.68 ，r2=0.23 (M1=62.5) (M2=86) 若要求共聚物中氯乙烯单体单元的含量为72wt %。问： (10分) 画出x1x1曲线。（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分）从图中得出起始单体投料比？。解： 计算结果（8分）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.000.2790.4250.5280.6120.6850.7530.8170.8800.9401.0（1分） 连续补加活泼单体氯乙烯，使原料组成基本不变。 所需的共聚物的组成为（2分）图中对应的起始原料组成是：（1分） 00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.511x1x1x1x1曲线（2分）4. (6分)邻苯二甲酸酐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。(2分)(2分)解 按Carothers方程求凝胶点PC无 按Flory统计公式求凝胶点PC(2分)五、（7分）为了合成维尼纶纤维的原料，从醋酸乙烯酯单体到聚乙烯醇，须经哪些反应？每一反应的要点和关键是什么？写出有关的化学反应方程式。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： 自由基溶液聚合反应（4分）要点：用甲醇为溶剂进行溶液聚合，以制取适当相对分子质量的聚醋酸乙烯酯溶液。 关键：选择适宜的反应温度，控制转化率，用甲醇调节聚醋酸乙烯酯的相对分子质量以制得适当相对分子质量，且没有不能被醇解消除的支链的聚醋酸乙烯酯。 醇解反应（3分）要点：用醇、碱或甲醇钠作催化剂，在甲醇溶液中醇解。 关键：控制醇解度在98%以上。9