1、高分子化學(xué)試題答案測試否。04 (A)課程代碼：課程時數(shù)：56一、基本概念問題(共15分，每題3分)1.體相縮聚的凝膠點：體相縮聚中凝膠出現(xiàn)時的反應(yīng)程度稱為凝膠點，或臨界反應(yīng)程度，記為Pc。引發(fā)劑的引發(fā)效率f:引發(fā)劑分解產(chǎn)生一級自由基，但一級自由基不一定全部引發(fā)單體形成單體自由基。用于引發(fā)單體形成單體自由基的百分比稱為引發(fā)劑的引發(fā)效率，記錄為f，(f 1=。轉(zhuǎn)移常數(shù)到大分子：鏈自由基可能轉(zhuǎn)移到形成的大分子。作為轉(zhuǎn)移的結(jié)果，鏈自由基形成大分子，而原始大分子變成鏈自由基。它表征了鏈自由基到大分子的轉(zhuǎn)移速率常數(shù)與生長速率常數(shù)的比值。分步加成聚合：像鏈聚合一樣，大分子的形成是通過重復(fù)添加單體來進行的，

2、而動力學(xué)過程，像縮聚一樣，是聚合物的相對分子量隨著反應(yīng)時間的延長而逐漸增加，并且聚合物的結(jié)構(gòu)類似于縮聚物。聚合度較高的化學(xué)反應(yīng)：聚合物的擴鏈、嵌段、交聯(lián)和接枝提高了聚合物的聚合度，稱為聚合度較高的化學(xué)反應(yīng)。第二，(共10分，每個錯誤扣1分)選擇正確答案并填寫()。1.(本課題1分)工廠在生產(chǎn)以聚氯乙烯為原料的搪塑產(chǎn)品時，考慮到經(jīng)濟效益和環(huán)境因素，決定采用(3)聚合方法。(1)通過本體聚合生產(chǎn)的聚氯乙烯(2)通過懸浮聚合生產(chǎn)的聚氯乙烯(3)乳液聚合生產(chǎn)的聚氯乙烯(4)溶液聚合生產(chǎn)的聚氯乙烯(本課題1分)為了提高棉織物的防蛀防腐能力，可以采用乙烯基單體和棉纖維的輻射技術(shù)或化學(xué)引發(fā)接枝方法，最有效的

3、單體是(3) CH2=CH-COOH CH2=CH-COOCH3CH2=CH2-CN4CH2=CH2-OCOCCH 3(本主題中的1點)在醋酸乙烯酯的自由基聚合中加入少量苯乙烯會發(fā)生(2)(1)加速聚合反應(yīng)；停止聚合反應(yīng)；相對分子量降低；相對分子量增加。以K2S2O8為引發(fā)劑， (4點)丙烯酸單體可在85水溶液中聚合。如果要制備產(chǎn)品，在聚合配方和工藝中可以采用(1) (2) (3) (4)的方法。(1)加入水性相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑；增加水量，降低單體濃度；增加引發(fā)劑的用量提高聚合溫度。 (1分)為了提高聚乙烯(PE)的粘接性能，有必要加入第二種單體() CH2=CH-COOH CH2=CH-CO

4、OCH3CH2=CH2-CN4CH2=CH2-OCOCCH 3 (1分)聚合物聚合度恒定的化學(xué)反應(yīng)是(1分)(1)聚醋酸乙烯酯的醇解(2)聚氨酯預(yù)聚物的擴鏈(3)環(huán)氧樹脂固化(4)聚甲基丙烯酸甲酯的解聚 (1分)聚合物聚合度變小的化學(xué)反應(yīng)是(4分)(1)聚醋酸乙烯醇解(2)纖維素硝化(3)環(huán)氧樹脂固化(4)溶解聚甲基丙烯酸甲酯第三，計算試題(共40分，根據(jù)題目要求，計算以下試題)1.(受試者9分)什么是一次性喂食法？在聚合物生產(chǎn)中，共聚物組成是一個重要的生產(chǎn)指標(biāo)。為了獲得具有相對均勻的共聚物組成的共聚物，下列哪種共聚體系適用于一次性加料法？并解釋為什么？(2分)一次性投料法：當(dāng)兩種單體M1和M

5、2共聚時，R11和R21，所需的共聚物組成接近恒比共聚點的組成時，兩種單體可以根據(jù)恒比共聚點的組成一次混合放入反應(yīng)器中，控制一定的轉(zhuǎn)化率結(jié)束反應(yīng)。(1)氯乙烯(M1)和醋酸乙烯酯(M2)的共聚反應(yīng)；R1=1.68，r2=0.23，共聚物中氯乙烯單體單元的含量要求為72wt%。因為：r1=1.681，r2=0.231不符合R11和R21的條件，不能使用一次性投料法。(2) (3分)苯乙烯共聚(M1)由于r1=0.30，r2=0.35滿足R11和R21的條件，共聚體系是非理想的恒比共聚體系，恒比共聚點的組成如下：所需共聚物中苯乙烯單體單元的含量為：它接近恒比共聚點的組成，因此共聚體系可采用一次加料

6、法。丁二烯(M1)和異戊二烯(M2)共聚(3分):r1=0.75，r2=0.85，共聚物中丁二烯單體單元的含量要求為81wt%由于r1=0.75，r2=0.85，滿足R11和R21的條件，共聚體系是非理想的恒比共聚體系，恒比共聚點的組成如下：所需共聚物中丁二烯單體單元的含量為：共聚點的組成與常數(shù)比的組成有很大不同。因此，共聚體系不能采用一次性加料的方法。 (11分鐘)向等摩爾的己二酸和己二胺中加入多少摩爾的苯甲酸，這可以使聚酰胺-66的相對分子量=10000？并寫出相關(guān)的聚合方程式。已知：苯甲酸的相對分子質(zhì)量，反應(yīng)程度。解答：(3分)相關(guān)聚合方程式：己二酸或六亞甲基二胺的摩爾數(shù)n可以根據(jù)已知條

7、件獲得根據(jù)上述計算結(jié)果，己二胺中的-NH2，-己二酸和苯甲酸中的-COOH的摩爾數(shù)為 (20分鐘)將2摩爾醋酸乙烯酯和0.01摩爾十二烷基過氧化物溶于苯中，得到2L溶液，在60聚合6小時，得到平均相對分子量為110，000的聚合物。問：(1)如果引發(fā)劑濃度變?yōu)?.004摩爾/升，所得聚合物的數(shù)均相對分子量為？如果用苯將反應(yīng)混合物稀釋至5L，所得聚合物的數(shù)均相對分子量為？加入鏈轉(zhuǎn)移劑異丙苯0.05克()，CS=360，所得聚合物的數(shù)均相對分子質(zhì)量？溶液：(1)引發(fā)劑濃度改為0.004摩爾/升(1分)僅改變改變前后的引發(fā)劑濃度(1分)也就是說，(1分)(2分)用苯將反應(yīng)混合物稀釋至5L，改變單體濃

8、度和引發(fā)劑濃度稀釋后(1分)(1分)(1分)即聚合物平均相對分子量(1分)(2分)加入鏈轉(zhuǎn)移劑異丙苯0.05克，CS=360當(dāng)加入鏈轉(zhuǎn)移劑時，鏈自由基與鏈轉(zhuǎn)移劑發(fā)生轉(zhuǎn)移反應(yīng)，從而降低聚合物的相對分子量(2分)平均相對分子質(zhì)量為(1分)(1分)(3分)平均相對分子質(zhì)量(1分)第四，問答問題(共4個小問題，共25分)1.(6分)當(dāng)氯乙烯、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯聚合時，存在自動加速現(xiàn)象。三者之間有什么不同？在氯乙烯的懸浮聚合中，使用具有適當(dāng)半衰期的引發(fā)劑或復(fù)合引發(fā)劑(例如)，其基本上以均勻的速度反應(yīng)。解釋原因。答：氯乙烯聚合系統(tǒng)是沉淀聚合系統(tǒng)。盡管聚氯乙烯不溶于氯乙烯，但它會膨脹，因此活性中心不會被

9、深深包裹。此外，生成聚氯乙烯大分子的主要途徑是氯乙烯鏈自由基向氯乙烯單體的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，因此自動加速現(xiàn)象比一般的沉淀聚合體系晚。具有適當(dāng)半衰期的引發(fā)劑或復(fù)合引發(fā)劑之所以接近均勻反應(yīng)，是因為自動加速速率和正常聚合速率的衰減正好互補。苯乙烯和甲基丙烯酸的聚合體系是均相聚合體系。然而，由于單體對聚合物的溶解度不同，自動加速現(xiàn)象遲早會出現(xiàn)，并在聚合過程中表現(xiàn)出不同程度的變化。苯乙烯是聚苯乙烯的良好溶劑，其中長鏈自由基處于相對伸長的狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達到30%時會自動加速。甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯的不良溶劑，其中長鏈自由基卷曲到一定程度，轉(zhuǎn)化率達到10%15%，并開始自動加速。 (7分)在推導(dǎo)共聚物組成

10、的微分方程時有哪些假設(shè)？為什么可以共聚物的聚合度很高，引發(fā)消耗的單體遠遠少于生長消耗的單體，引發(fā)和終止對共聚物的組成沒有影響；穩(wěn)態(tài)假設(shè)，假設(shè)共聚一段時間后，兩條鏈中自由基的濃度不變，這是一個固定值，即自由基的生成率和消失率相等，系統(tǒng)進入穩(wěn)態(tài)并達到動態(tài)平衡。因為穩(wěn)態(tài)假設(shè)僅在低轉(zhuǎn)化率(5% 10%)下有效，所以該方程僅適用于低轉(zhuǎn)化率。(5分)試解釋離子交換樹脂在水凈化和海水淡化中的應(yīng)用？離子交換樹脂可以凈化水和淡化海水，因為當(dāng)水或溶液通過陽離子交換樹脂時，水中的鈉、鈣、鎂等陽離子進入樹脂，樹脂上的氫進入水或溶液，所以水中的陽離子只剩下氫；然后，水通過陰離子交換樹脂，陰離子C1-，CO2，SO4-2

11、等。在水中進入樹脂，樹脂上的-羥基進入水或溶液，因此只有-羥基保留在水中的陰離子中，從而凈化水和淡化海水。用離子交換樹脂處理過的水稱為去離子水，廣泛用于工業(yè)、實驗室和鍋爐用水。與蒸餾法相比，離子交換樹脂處理水效率高，設(shè)備簡單，節(jié)約能源。 (7分)與自由基聚合相比，試圖從三個方面解釋離子聚合的特點：引發(fā)劑的類型、單體結(jié)構(gòu)的特點和溶液的性質(zhì)？離子聚合和自由基聚合屬于鏈聚合的范疇，但它們之間有很大的區(qū)別。(1)啟動器類型自由基聚合的引發(fā)劑是容易產(chǎn)生自由基的物質(zhì)，如過氧化物和偶氮化合物。離子聚合的引發(fā)劑是“酸”或“堿”，容易產(chǎn)生離子。單體結(jié)構(gòu)自由基聚合單體是具有弱吸電子取代基和共軛取代基的烯屬單體，陰離子聚合單體是具有強吸電子取代基和共軛取代基的烯屬單體，陽離子聚合單體是具有強推電子取代基和共軛取代基的烯屬單體。(3)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)，聚合物被還原在離子聚合中，溶劑的引入不僅降低了單體的濃度，而且