2011级高分子化学及实验试题及参考答案

第１页(共5页)陕西师范大学2013—2014学年第一学期期末考试化学化工学院学院2011级高分子化学与实验题号一二三四五六七八九十总分分数答卷注意事项：1、学生必须用蓝色（或黑色）钢笔、圆珠笔或签字笔直接在试题卷上答题。2、答卷前请将密封线内的项目填写清楚。3、字迹要清楚、工整，不宜过大，以防试卷不够使用。4、本卷共5大题，总分为100分。一、写出下列化合物的结构式及化学名称(每小题2分,共10分)1.PA-610聚癸二酰己二胺H—[NH(CH2)6NH-CO(CH2)8CO]n--OH2.PVA聚乙烯醇3.PMMA聚甲基丙烯酸甲酯4.PET聚对苯二甲酸乙二醇酯得分评卷人上装订线院（系）名：班级：姓名：学号：考生类别：考试日期：下装订线OCnHOCOO(CH2)2OHCHCH2OHnCHCH2OHnCH2CCH3COOCH3n第２页(共5页)下装订线上装订线5.POM聚甲醛二、填空题（每空1.0分，共25分）1.连锁聚合反应中,(聚合与解聚达到平衡时的温度)称之为平衡温度，它是(单体浓度)的函数，其计算公式为(Te=○一/S○一+Rln[M])2.共聚物组成微分方程说明共聚物的组成与（单体的竟聚率和单体的浓度）有关，而与（引发和终止速率）无关。3.影响开环聚合难易程度的因素有：(环的大小)，(构成环的元素)，（环上的取代基）；4．界面缩聚所用的单体必须是（活性较高的单体）；不必严格(要求两种单体高纯度和等物质的量配比)。5.从聚合机理看，HDPE属于（配位(阴离子)）聚合，LDPE属于（自由基）聚合，LDPE密度低的原因是在聚合过程中（发生了向大分子的链转移，形成支链）；6.在Ziegler-Natta引发体系中，凡能使丙烯聚合的引发剂（一般都能使）乙烯聚合，能使乙烯聚合的（却不一定能使）丙烯聚合。7.阳离子聚合的引发剂主要为（酸），它包括（质子酸）和（路易斯酸），用（质子酸）一般只能得到低聚物。8.本体聚合应选择（油溶性）引发剂，乳液聚合应选择（水溶性）引发剂。9.使聚合度增大的反应有（接枝、嵌段、扩链、交联）10.下列单体进行自由基聚合，比较聚合热的大小（填或）A.(a).CH2=CH2(b)CH2=CHCl(a)()(b)B.(c)CH2=CH-ph(d)CH2=C(CH3)ph(c)()(d)C.(e)CH=CH-COOH(f)CH2=CH-COOCH3(e)()(f)三、选择题（每小题1.5分，共15分）1.开环聚合反应中，四元环烃，七元环烃及八元环烃的得分评卷人得分评卷人OH2Cn第３页(共5页)开环能力的大小顺序是（d）；a、四元环烃七元环烃八元环烃b、七元环烃四元环烃八元环烃c、八元环烃四元环烃七元环烃d、四元环烃八元环烃七元环烃2.在自由基聚合中，竞聚率为（b）时，可以得到交替共聚物；a、r1=r2=1;b、r1=r2=0;c、r11,r21;d、r11,r213.在线性缩聚反应中，延长反应时间主要是提高（c）和（e）；a、转化率b、官能度c、反应程度d、交联度e、分子量4.Ｑ值相当,ｅ值差别大的单体(如一个为正,一个为负)，容易进行（Ｃ）Ａ难以共聚；Ｂ接近于理想共聚；Ｃ交替共聚；Ｄ嵌段共聚5.下列那条不是ε-己内酰胺开环聚合形成尼龙-6的反应特点（C）；A活性中心为N-酰化了的环酰胺键；B酰化二聚体为聚合必需的引发活性中心；C反应是通过单体加到活性链上进行的；D单体经酰化剂处理可以提高反应速度。6.一个聚合反应中将反应程度从97%提高到98%需要和097%同样多的时间，它应是(b)；a、链式聚合反应b、逐步聚合反应c、开环聚合反应d、界面聚合反应7.自由基本体聚合反应会出现凝胶效应，而离子聚合则不会，原因在于(d)；a、链增长方式不同b、引发反应方式不同c、聚和温度不同d、终止反应方式不同8.-烯烃配位阴离子聚合的引发剂为（d）；a、TiEt3-AlEt3b、AlCl3--晶体TiCl3c、TiEt3-AlCl3d、AlEt3--晶体TiCl39.三种引发剂在50℃时的半衰期如下，其中活性最差的引发剂是（a）；a、t1/2=74hrb、t1/2=4.8hrc、t1/2=20hr10.制备高分子量的聚异丁烯是以BF3为催化剂，在氯甲烷中，第４页(共5页)上装订线院（系）名：班级：姓名：学号：考生类别：考试日期：下装订线于-100℃下聚合，链终止的主要方式为（b）；A、双基终止b、向单体转移终止c、向溶剂转移终止四、简答题（第三小题8分，第一、二小题各6分，共20分）1.为什么在线性缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应进行的程度？答案：转化率表示反应生成物与起始反应物的物质的量之比（2分）。而线性缩聚反应本质上是官能团之间的反应而不是整个单体分子，只有官能团之间充分反应才能生成大分子（2分），故通常采用已经参加了反应的官能团与起始官能团的物质的量之比，即反应程度来表征反应进行的程度（2分）。2.为什么丙烯既不能进行自由基聚合，也不能进行离子型聚合。答：依据丙烯的结构，当进行自由基或者阳离子聚合反应时，引发活性中心与单体丙烯加成后，极易进行向单体的转移反应形成烯丙基自由基或烯丙基阳离子（2分），而丙烯丙基阳离子或者烯丙基自由基均属于烯丙位活性中心，活性中心的结构具有足够的稳定性（2分），很难引发单体进行聚合，通常只能获得低聚物。（2分）.3.聚氯乙烯(沉淀聚合)，苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯自动加速现象有什么不同？氯乙烯聚合时，选用半衰期约为2h的引发剂，可望接近匀速解释其原因。答：聚合物黏度随着转化率而升高是产生自动加速的根本原因，氯乙烯，苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯聚合时，都存在自动加速现象，但三者出现自动加速效应的程度不同。氯乙烯的聚合为沉淀聚合，在聚合一开始就出现自动加速现象（2分）。苯乙烯是聚苯乙烯的良溶剂，在转化率达到30%才开始自动加速现象（2分）。而MMA是PMMA的不良溶剂，在转化率达到10%——15%时出现自动加速现象。自动加速效应的程度为：氯乙烯MMA苯乙烯。（2分）自由基聚合由两部分组成（1）正常速率（2）因凝胶效应而自动加速部分，若引发剂的半衰期选用适当，可使正常聚合减速部分与自动加速互补，达到匀速（2分）。氯乙烯选用半衰期为2h的引发剂可达到此效果，使反应匀速进行。得分评卷人第５页(共5页)五、计算题（第小题10分，共30分）1.将2.0×10-3mol的萘纳溶于四氢呋喃中,然后迅速加入4.0mol的苯乙烯,溶液的总体积为2L.假如单体立即均匀混合,发现2000s内已有一半单体聚合.计算在聚合2000s和4000s时的聚合度.答案：此反应为双阴离子引发的活性聚合,每一大分子的活性中心数n=2(1分)[M]0=2.0molL-1[I]=1.0×10-3molL-1(1分)2000s时,C%=50%Xn=(n[M]0C%)/[I]=(2×2×50%)/1.0×10-3=2000(3分)4000s时,C%=1-50%×50%=75%(2分)Xn=(n[M]0C%)/[I]=(2×2×75%)/1.0×10-3=3000(3分)2.1mol己二酸与1.01mol己二胺进行聚合反应，试用两种方法分别计算反应程度为0.99和1时所得聚酰胺的理论聚合度。答案：官能团摩尔系数：r=1/1.01单体分子平均官能度：f=(2×2)/(1+1.01)=2/1.01P=0.99时，根据Xn=(1+r)/(1+r-2rp),得：Xn=(1+r)/(1+r-2rp)=（1+1/1.01）/（1+1/1.01-2×0.99×1/1.01）=67（2分）根据p=(2/f)-[2/(f*Xn)]，得：Xn=2/(2-fp)=2/[2-(2/1.01)×0.99]=67（3分）P=1时，同上法得：Xn=(1+r)/(1+r-2rp)=（1+1/1.01）/（1+1/1.01-2×1×1/1.01）=201（3分）Xn=2/(2-fp)=2/[2-(2/1.01)×1]=201（2分）得分评卷人