高分子化学试卷库(2)答案

1一、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）⒈自由基聚合体系中,用引发剂引发的引发速率方程式(I)2dicfkR。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)⒈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：⑴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。2⑵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。⑶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。⒉与低分子化合物相比较，高分子化合物有哪些特点？答：⑴相相对对分分子子质质量量方方面面的的特特征征①①相对分子质量巨大•聚合物的相对分子质量一般为104～106；②相对分子质量具有多分散性；③相对分子质量用平均相对分子质量表示。⑵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。⑶聚集态特征聚合物没有气态，只有固态和液态。⒊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。⒋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）。H2N(CH2)10NH2+HOOC(CH2)8COOHH3N(CH2)10NH3OOC(CH2)8COOH3N(CH2)10NH3OOC(CH2)8COOnN(CH2)10NHHCO(CH2)8CO[]HOHn3+COOHN(CH2)10NHHCO(CH2)8CO[]OHCO+H2OnN(CH2)10NHHCO(CH2)8CO[]HOHn四、（共43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：⑴c(I)＝0.04mol/L；⑵f＝0.8；⑶kd＝2.0×10-6s-1；⑷kp＝176L/mol.s；⑸kt＝3.6×107L/mol.s；⑹CM＝0.85×10-4；⑺CI＝0.05；⑻60℃时苯乙烯的密度为0.887g/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：（5分）（2分）（2分）（1分）（2分）54.810410887.0(M)3c(M)(I)11IMccCCkXn2k3-22176-p2121td10×011=548×10×761)040×10×63×10×02×80(=(M)2(I))(2=21.......ckckfk///4M1085.0C4-I1034.254.804.005.0(M)(I)ccC34431032.11034.21085.01001.11nX引发剂引发对平均聚合度倒数的贡献是：%761032.1101.133（1分）4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）：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：CH2CH(M1)ClCH2CH(M2)OCOCH3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：⑴(10分)画出x’1~x1曲线。⑵（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？⑶（3分）从图中得出起始单体投料比=MM0201)(c)(c？。解：⑴计算结果（8分）1x00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0'x100.2790.4250.5280.6120.6850.7530.8170.8800.9401.0⑵连续补加活泼单体氯乙烯，使原料组成基本不变。⑶所需的共聚物的组成为78.086/285.62/725.62/721x（2分）(n+1)HOOC(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4CO[HN(CH2)6NHCO(CH2)4CO]nOH+2nH2O66226146150000MMnn端基的相对分子质量（1分）（2分）（2分）5图中对应的起始原料组成是：37.063.0)M()M(0201cc4.(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。解⒈按Carothers方程求凝胶点PC⒉按Flory统计公式求凝胶点PC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：（1分）00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.5111xx1x1x’1~x1曲线（2分）67.2121422f75.067.222fPCAfA1=+=AACCCCfnfnfn1=+=BBCCAAfnfnfnr无577.0)14(1)1(12/12/1CCfP(2分)(2分)(2分)6①自由基溶液聚合反应（4分）nCH2CH[CH2CH]nOCOCH3CH3OH64.5+0.5OCOCH3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。②醇解反应（3分）OH[CH2CH]n[CH2CH]n+nCH3COOCH3OCOCH3nCH3OHOH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。