高分子化学试卷库(01A)答案

高分子化学试卷库(01A)答案1/7《高分子化学》课程试题答案试题编号：01(A)课程代号：2040301课程学时：56一、基本概念题（共15分,每题3分）⒈聚合物的化学反应天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应，谓之。⒉缩聚反应含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应,缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应，谓之。⒊乳化作用某些物质能降低水的表面张力，能形成胶束，胶束中能增溶单体，对单体液滴有保护作用，能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液，这种作用谓之。⒋动力学链长一个活性中心，从引发开始到真正终止为止，所消耗的单体数目，谓之。⒌引发剂半衰期引发剂浓度分解至起始浓度的一半所需的时间，谓之。二、填空题（共20分,每空1分）⒈自由聚合的方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合。⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和固相缩聚等。⒊聚氨酯大分子中有氨基甲酸酯基、异氰酸酯基、脲基甲酸酯基和缩二脲基等基团。⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、开环聚合高分子化学试卷库(01A)答案2/7和聚合物的化学反应。⒌聚合物按大分子主链的化学组成可分碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物和无机聚合物。三、简答题（共20分每题5分）⒈乳液聚合的特点是什么?⑴以水为介质价廉安全,乳液聚合中聚合物的相对分子质量可以很高,但体系的粘度可以很低,故有利于传热,搅拌和物料输送,便于连续操作。⑵聚合物胶乳可以作为粘合剂、涂料或表面处理剂等直接利用。⑶用于固体聚合物时需要加电解质破乳、水洗和干燥等工序，工艺过程较复杂，生产成本较悬浮聚合高。⑷乳液聚合体系中基本上消除了自动加速成现象；乳液聚合的聚合速率可以很高，聚合物的相对分子质量也很高。⑸产品中的乳化剂难以除净，影响聚合物的电性能。⒉乙烯进行自由基聚合时，为什么得到低密度PE？写出产生长支链和短支链有关的化学反应方程式？原因：乙烯高温、高压自由基聚合时，聚乙烯链自由基向聚乙烯大分子的转移反应不能忽略，链转移的结果使聚乙烯大分子产生长支链和C2～C4短支链。有关的化学反应方程式：分子间转移生成长支链：~~~CH2CH2+~~~CH2CH2~~~~~~CH2CH3+~~~CH2CH~~~高分子化学试卷库(01A)答案3/7CH2CH+mCH2CH2CH2CH增长CH2CH2CH2CH2终止CH2CHCH2CH2CH2CH2(支化PE)分子内转移生成C2～C4短支链：CH2CH2CH2CH2CH2CHmCH2CH2CH2CH3增长CH2CHCH2CH2CH2CH2CH3CH2终止CH2CHCH2CH2CH3CH2实验证明，在高压PE大分子中，平均每1000个碳原子内有20～30个乙基或正丁基短支链，有4～10个长支链。向向大大分分子子转转移移和和分分子子内内转转移移是是高高压压PPEE支支化化的的原原因因。。⒊什么叫自由基？自由基有几种类型？写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。共价键均裂，使均裂的两部分各带一个未成对独电子(自由电子)，这些带有未成对独电子的部分(原子、离子或基团)称为自由基。自由基有三种：原子自由基、基团自由基和离子自由基。RCH2CH+CH2CHClClRCHCH+CH3CHClClRCH2CH2+CH2CClClRCH2CHCl+CH2CHCl⒋何谓离子交换树脂?写出合成强酸型阳离子交换树脂有关化学反应方程式。高分子化学试卷库(01A)答案4/7nCH2CH+mCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHClCH2CH2Cl浓H2SO4浓HNO3CH2CHCH2CH+H2OCH2CHSO3H四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入()中。⒈自由基共聚合可得到(⑴、⑷)共聚物。⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物⒉为了得到立构规整的PP，丙烯可采用(⑷)聚合。⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用(⑴、⑵)聚合方法。⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚⒋聚合度基本不变的化学反应是(⑴)⑴PVAc的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧树脂的固化⒌表征引发剂活性的参数是(⑵、⑷)⑴kp(⑵t1/2⑶ki⑷kd五、计算题（35分）⒈(15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。高分子化学试卷库(01A)答案5/7已知：C(偶合终止系数)＝0.15；D(歧化终止系数)＝0.85；f＝0.8；kp＝3.67×102L/mol.s；kd＝2.0×10-6s-1；kt＝9.30×106L/mol.s；c(I)＝0.01mol/L；CM＝1.85×10-5；CI＝2×10-2；甲基丙烯酸甲酯的密度为0.937g./cm3；解：计算聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度nX。c(M)c(I)11IMCCkXnDCk2108185021501...k379100109370c(M)3..3212216622121tdp10464)10()10309100280(237910673c(I))(2c(M)......kfkk////4-554225310×482=10×32+10×851+10×082=37910×10×2+10×851+10×464×0811=1........Xn4032=nX⒉(15分)甲基丙烯酸甲酯(M1)与苯乙烯(M2)，在60℃下进行自由基共聚合。已知：r1=0.46,r2=0.52；计算：⑴(10分)画出11x~'x曲线（计算五个点）。⑵(5分)起始单体投料比m1：m2＝0.85：0.15(质量比)，聚合初期共聚物组成'x1=？计算结果（8分）1x00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0（2分）（2分）（2分）（5分）（3分）（1分）高分子化学试卷库(01A)答案6/7'x100.1560.2660.3510.4230.4900.5590.6290.7150.8291.047100.52-0.46-20.52-1--2-1(A)(A)2121,1.rrrxx85501041510085100851.///x773014505201450855028550460145085508550460222222221211212111...........xrxxxrxxxrx,⒊(5分)欲使环氧树脂(环氧值为0.2)，用官能团等摩尔的二乙烯基三胺固化，用Carothers方程和Flory统计公式分别计算凝胶点Pc。⑴（3分）用Carothers方程计算凝胶点Pc：7020722.fPc720252552f⑵（2分）用Flory统计公式计算凝胶点Pc：501)(51)1(12121.fP/.cc六、写出链引发反应方程式(共5分,每错一个方程式扣1分)将下列单体和引发剂进行匹配（按单体逐个写出），写出可能发生的链引发反应方程式并指出聚合反应类型(自由基聚合?阳离子聚合?阴离子聚合?)。⒈单体CH2＝C(CH3)COOCH3⒉引发剂'x1·'x11.00.80.60.40.21.00.80.60.40.20x1图11x~'x曲线（2分）（2分）（1分）（2分）高分子化学试卷库(01A)答案7/7⑴ABIN⑵Na＋⑶BF3＋H2O有关引发反应如下：CH2＝C(CH3)COOCH3既可以进行阴离子聚合，又可以进行自由基聚合：ABIN:CH3CNNCCH32CH3C+N2CH3CNCH3CH3CNCNCH3CCH3CNCH3COOCH3+CH2CCH3CCH3CNCH2CCH3COOCH3Na+[]Na+CH2CCH3COOCH3[]Na+CH2CCH3COOCH3NaCH2CCH3COOCH3Na2NaCH2CCH3COOCH3CCCH3COOCH3NaH2