08-高化试卷及答案

南阳理工学院2007----2008学年第二学期试卷课程高分子化学（A）评卷人（签名）复核人（签名）__________一、填空（26分，每空1分）1．共聚物是指。常常按结构单元的连接顺序及数量的不同，把共聚物分为、、和。2．线形缩聚反应具有和的特征。3．Q—e方程中，Q---表示，e—表示，通过Q、e值可得共聚反应的。4．逐步聚合反应的实施方法有、、和固相聚合。5．水溶性引发剂引发的自由基乳液聚合进行的场所是。6．在聚合反应过程中，链自由基会向单体、溶剂、引发剂转移，转移的结果使降低，也会向大分子转移，转移的结果是。7．离子聚合中反离子与生长离子之间的结合可以有四种情况、、、。8.嵌段共聚物的制备方法常见的有、、和。9.氧化降解的机理是自由基反应，阻止其氧化降解的方法是加入抗氧剂，通常是加入、和金属钝化剂（助抗氧剂）来配合使用，各司其能。二、名词解释（15分，每题3分）1．凝胶点2．自动加速作用3．老化4．诱导分解5．稳态假设三、问答（30分，每题6分）1.自由基聚合反应的实施方法基本上有哪几种？试对这几种方法作一比较。2.以偶氮二异丁腈为引发剂，写出醋酸乙烯酯聚合历程中各基元反应。3.写出线型缩聚反应的机理，说明其特点。4.共聚的意义是什么？控制共聚物组成的方法有哪些？如何进行？5.逐步聚合反应的实施方法有哪些？各自的特点、适用场合如何？四、简答题（8分）下列烯类单体适用于何种机理聚合？并简要说明原因。异丁烯丙烯腈五、计算题（21分，每题7分）1．求下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数。组分1：分子数=1mol，分子量=1104组分2：分子数=1mol，分子量=1105组分3：分子数=1mol，分子量=11062.单体溶液浓度0.2mol/L，过氧类引发剂浓度为4.010-3mol/L，在60°C下加热聚合。如引发剂半衰期44h，引发剂效率f=0.80，kp=145L.mol/s，kt=7.0107L.mol/s，求引发剂的分解速率常数；欲达到50%转化率，需多长时间？3.用2.5mol邻苯二甲酸酐与1mol乙二醇和1.3mol丙三醇进行缩聚，反应逐渐升温，并通过测定树脂熔点、酸值和溶解性来控制反应。试从理论上计算反应达何值时会出现凝胶点？题号一二三四五六七八合计得分系___________专业_________班级__________姓名_________考号____________(密封线内不要答题)南阳理工学院2007----2008学年第二学期试卷课程高分子化学（B）评卷人（签名）复核人（签名）__________一、填空（26分，每空1分）1．表达高聚物分子量的方法常见的有、和，对多分散体系各种分子量之间的关系为，表达分子量的分散性用表示。2．热降解主要有、、三类反应，且与聚合物结构有关。3．单体对聚合反应类型的选择主要与取代基的电子效应有关，当烯类单体上的取代基是推电子基时，有利于聚合，当烯类单体上的取代基是吸电子取代基时，易进行聚合。4．配位聚合中Ziegler—Natta引发剂通常有和两大组分构成，可以得到立构规整度的聚合物。5．按聚合速率与时间的变化关系来分，聚合过程一般分为、、、等几个阶段。6．自由基聚合的特点是，阳离子聚合的特点是，阴离子聚合的特点是。7．按照接枝点产生方式，将接枝聚合分为、和三大类。8.扩链的关键是端基预聚体的制备，通常端基预聚体的制备方法有、和。二、名词解释（15分，每题3分）1．热塑性聚合物2．竟聚率3．阻聚作用4．官能度5．活性聚合三、问答（30分，每题6分）1.影响聚合物老化的因素是什么？通常可采取哪些措施防止聚合物的老化？2.自由基聚合反应的实施方法基本上有哪几种？试对这几种方法作一比较。3.比较逐步聚合与链式聚合的不同点。4.以偶氮二异丁腈为引发剂，写出氯乙烯聚合历程中各基元反应。5.共聚的意义是什么？控制共聚物组成的方法有哪些？四、简答题（8分）下列烯类单体适用于何种机理聚合？并简要说明原因。苯乙烯氯乙烯五、计算题（21分，每题7分）1．甲基丙烯酸甲酯（M1）浓度为5mol.L-1，5-乙基-2-乙烯基吡啶（M2）浓度为1mol.L-1，竟聚率r1=0.40，r2=0.69。计算聚合共聚物的起始组成（以摩尔分数计）；求共聚物组成与单体组成相同时两单体的摩尔配比。（提示：恒比点处）2.下面是简化了的配方：油酸1.00mol，邻苯二甲酸1.35mol，甘油1.3mol，乙二醇0.50mol。一操作人员制备上述混合物时，忘了加乙二醇。他试图将此反应进行完全，那么他在反应程度为多少能发现这一失误？（提示：出现凝胶）3.求下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数。组分1：质量=10g，分子量=3104组分2：质量=5g，分子量=7104组分3：质量=2g，分子量=1105题号一二三四五六七八合计得分系___________专业_________班级__________姓名_________考号____________(密封线内不要答题)07—08学年第二学期高分子化学试题A标准答案及评分标准一、填空（26分，每空1分）1．由两种或两种以上的单体聚合而得到的聚合物无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物2．逐步性可逆性3．共轭效应电子效应竟聚率4．溶液聚合熔融聚合界面聚合5．乳胶粒内6．聚合度或分子量使大分子支化7．共价键紧密离子对疏松离子对自由离子8.活性阴离子聚合特殊引发剂力化学缩聚反应9.主抗氧剂副抗氧剂二、名词解释（15分，每题3分）1．凝胶点：体系出现粘度突然增大或气泡难以上升时的临界反应程度。2．自动加速作用：在聚合反应中，聚合速率会自动加快的现象。3．老化：聚合物在经受热、力、氧、水、光、化学药品和微生物的作用下，其物理力学机械性能和化学性能劣化的现象（如发脆、变色）。4．诱导分解：自由基向引发剂转移，消耗了引发剂分子而转移前后自由基数量并无增减，从而使引发剂效率降低。5．稳态假设：自由基聚合反应中，假设自由基的浓度保持不变。也就是自由基的生成速率和消失速率相等。三、问答（30分，每题6分）1．自由基聚合反应的实施方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合。本体聚合：体系组成为单体和少量的引发剂（或没有）。产物纯净，有较好的颜色和电性能，但反应热难以及时移出，容易发生暴聚。溶液聚合：体系组成为单体、溶剂、油溶性引发剂。有溶剂的存在，反应热容易移出，但容易发生链转移使分子量降低，另外溶剂的回收需消耗大量的能量，产物不如本体聚合的产物纯净。悬浮聚合：体系组成为单体、水、油溶性引发剂、分散剂。大量水的存在使反应热容易移出，产物中会夹带有少量分散剂，产物纯度较乳液聚合的好而比本体聚合的差。乳液聚合：体系组成为单体单体、水、水溶性引发剂、乳化剂。大量水的存在使反应热容易移出，产物中的乳化剂难以除去，电性能较差。2.醋酸乙烯酯聚合反应各基元反应3.线型缩聚反应的机理首先单体之间由官能团发生相互反应生成二聚体，此过程进行很快，马上使单体的转化率达到很高，然后二聚体还可以和单体发生反应生成三聚体，二聚体和二聚体之间可以发生反应生成四聚体，三聚体和二聚体反应生成五聚体，总之随着反应的进行，分子量逐步加大，体系中存在分子量不等的一系列中间产物，直到反应结束生成大分子聚合物。聚合反应同时具有可逆性，各反应的平衡常数大小不同，反应进行的条件也不同。特点：逐步性、可逆性。4.共聚的意义是改善聚合物的性能、扩大聚合单体的范围。控制共聚物组成的方法控制转化率的一次投料法，将反应控制在组成随转化率发生突变处以前。逐步补加活泼单体使活泼单体的浓度基本保持恒定。在恒比点处投料，共聚物的组成与单体的组成相同。5.逐步聚合反应的实施方法有溶液聚合、熔融聚合、界面聚合。溶液聚合：单体和聚合物均溶解于溶剂中，反应温度相对低一些，适于聚合物与溶剂一起使用的场合。熔融聚合：在聚合物和单体熔点以上进行的聚合，反应温度相对高一些，聚合物容易发生降解，适用于聚合物分解温度较高的反应。界面聚合：两种单体分别溶解在互不相容的两种溶剂中，在界面处接触反应，单体活性要求较高，不需要严格控制单体的纯度及两者的配比，但成本较高。四、简答题（8分）1．异丁烯：能进行阳离子聚合反应，甲基是供电子基团，1，1双取代，不对称，使碳碳双键上电子云密度增加，有利于进行阳离子聚合反应。丙烯腈：能进行自由基、阴离子聚合反应。-CN是吸电子取代基，使碳碳双键上电子云密度降低，有利于进行阴离子聚合反应，同时-CN与双键形成共轭效应，电子离域，有利于进行自由基聚合反应。五、计算题（21分，每题7分）1.2．3．07—08学年第二学期高分子化学试题B标准答案及评分标准一、填空（26分，每空1分）1．数均分子量、质（重）均分子量、粘均分子量质（重）均分子量大于粘均分子量大于数均分子量分散系数D2．解聚、无规断链、基团脱除3．阳离子阴离子4．主引发剂共引发剂5．诱导期、聚合初期、聚合中期、聚合后期6．慢引发、快增长、易转移易终止；快引发、快增长、易转移、难终止；快引发、慢增长、无转移、无终止。7．长出支链、嫁接支链、大单体共聚接枝。8.自由基聚合、阴离子聚合、缩聚。二、名词解释（15分，每题3分）1．热塑性聚合物：从分子结构上说是线型或支链型聚合物，加热时能熔化或溶解于某中溶剂中，可以反复加工利用，具有热塑性。2．竟聚率：均聚反应速率常数与共聚反应速率常数的比值。3．阻聚作用：自由基向阻聚剂转移后形成新的自由基活性很低，不能再引发单体聚合，只能二聚，是一种特殊的链转移，这种作用称为阻聚作用。4．官能度：一个单体分子中含有的能参与反应的官能团的个数。5．活性聚合：聚合前引发剂预先全部瞬时转变成阴离子活性种，然后同时以同一速率引发单体增长，在增长过程中，再无新的引发，活性种数不变，每一个活性种所连接的单体数基本相等。聚合将一直进行到单体耗尽而不终止，再加单体仍可聚合。三、问答（30分，每题6分）1．影响聚合物老化的因素有热、力、光、氧、水、化学药品和微生物。采取的防老措施加入热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂等，对易水解的聚合物加工前要干燥除去水分；同时对不同的聚合物选取合适的耐受环境，延长其使用寿命。2．自由基聚合反应的实施方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合。本体聚合：体系组成为单体和少量的引发剂（或没有）。产物纯净，有较好的颜色和电性能，但反应热难以及时移出，容易发生暴聚。溶液聚合：体系组成为单体、溶剂、油溶性引发剂。有溶剂的存在，反应热容易移出，但容易发生链转移使分子量降低，另外溶剂的回收需消耗大量的能量，产物不如本体聚合的产物纯净。悬浮聚合：体系组成为单体、水、油溶性引发剂、分散剂。大量水的存在使反应热容易移出，产物中会夹带有少量分散剂，产物纯度较乳液聚合的好而比本体聚合的差。乳液聚合：体系组成为单体单体、水、水溶性引发剂、乳化剂。大量水的存在使反应热容易移出，产物中的乳化剂难以除去，电性能较差。3.逐步聚合和链式聚合比较逐步聚合不能分出链引发、链增长和链终止，各步反应速率常数和活化能基本相同；单体、低聚物、缩聚物中任何物种之间均能缩聚使链增长，无所谓活性中心；任何阶段都有聚合度不等的同系缩聚物组成；延长缩聚时间，分子量提高而转化率变化较小；平衡和基团非等当量可使缩聚暂停，这些因素一旦消除缩聚又可继续进行；而链式聚合由链引发、链增长、链转移、链终止等基元反应组成；只有链增长才能使聚合度增加；延长聚合时间转化率提高，分子量变化较小；微量苯醌类阻聚剂可以消灭活性种，使反应终止。4.氯乙烯聚合反应基元反应5.共聚的意义是改善聚合物的性能、扩大聚合单体的范围。控制共聚物组成的方法控制转化率的一次投料法，将反应控制在组成随转化率发生突变处以前。逐步补加活泼单体使活泼单体的浓度基本保持恒定。在恒比点处投料，共聚物的组成与单体的组成相同。四、简答题（8分）1．苯乙烯：能进行自由基、阴离子、阳离子聚合反应，苯环与碳碳双键形成共轭体系，电子离域稳定。氯乙烯：能进行自由基聚合反应。氯是吸电子基团，同时能和双键