高分子化学试题及答案

时间：2022-11-22 17:14:48 期末试题我要投稿

相关推荐

高分子化学试题及答案

　　高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。以下是由阳光网小编整理关于高分子化学试题的内容，希望大家喜欢!

高分子化学试题及答案

　　一、名词解释

　　1、热塑性聚合物：聚合物大分子之间以物理力聚而成，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可塑化，冷却时则固化成型，并且可以如此反复进行。

　　2、热固性聚合物：许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物，许多大分子键合在一起，已无单个大分子可言。这类聚合物受热不软化，也不易被溶剂所溶胀。

　　3、官能度：一分子聚合反应原料中能参与反应的官能团数称为官能度。

　　4、自动加速现象：聚合中期随着聚合的进行，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。

　　5、动力学链长：每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数定义为动力学链长，动力学链在链转移反应中不终止。

　　6、胶束成核：在经典的乳液聚合体系中，由于胶束的表面积大，更有利捕捉水相中的初级自由基和短链自由基，自由基进入胶束，引发其中单体聚合，形成活性种，这就是所谓的胶束成核。

　　7、笼蔽效应：在溶液聚合反应中，浓度较低的引发剂分子及其分解出的初级自由基始终处于含大量溶剂分子的高黏度聚合物溶液的包围之中，一部分初级自由基无法与单本分子接触而更容易发生向引发剂或溶剂的转移反应，从而使引发剂效率降低。

　　8、引发剂效率：引发聚合部分引发剂占引发剂分解消耗总量的分率称为引发剂效率。

　　9、活性聚合：当单体转化率达到 100%时，聚合仍不终止，形成具有反应活性聚合物(活性聚合物)的聚合叫活性聚合。

　　10、竞聚率：是均聚和共聚链增长速率常数之比，r1=k11/k12，r2=k22/k21，竞聚率用来直观地表征两种单体的共聚倾向。

　　11、阻聚剂：能够使每一自由基都终止，形成非自由基物质，或形成活性低、不足以再引发的自由基的试剂，它能使聚合完全停止。

　　12、凝胶点：多官能团单体聚合到某一程度，开始交联，粘度突增，气泡也难上升，出现了所谓凝胶，这时的反应程度称做凝胶点。

　　13、反应程度：参加反应的官能团数占起始官能团数的分率。

　　14、半衰期：物质分解至起始浓度(计时起点浓度)一半时所需的时间。

　　二、简答题

　　1、写出二元共聚物组成微分方程并讨论其适用的范围(8分)

　　r1f12f1f2

　　解答：F1， 22

　　r1f12f1f2r2f2

　　(或d[M1]/d[M2]=[m1]/[M2]·{r1[M1]+[M2]}/{r2[M2]+[M1]}) r1

　　k11k,r222 k12k21

　　使用范围：适用于聚合反应初期，并作以下假定。

　　假定一：体系中无解聚反应。

　　假定二：等活性。自由基活性与链长无关。

　　假定三：无前末端效应。链自由基前末端(倒数第二个)单体单元对自由基活性无影响假定四：聚合度很大。引发和终止对聚合物组成无影响。

　　假定五：稳态假定。体系中总自由基浓度和两种自由基浓度都不变

　　2、在自由基聚合反应动力学研究中作了那些基本假定，解决了什么问题(6分)

　　假定一：链自由基的活性与链长无关，解决了增长速率方程：Rp=kp[M·]*[M]

　　假定二：数均聚合度很大，引发消耗的单体忽略不计，单体消耗在增长阶段，自由基聚合速率等于增长速率，解决了自由基聚合反应速率用增长速率表示

　　假定三：稳态假定，聚合反应初期，自由基的生成速率等于自由基的消失速率，自由基浓度不变，解决了自由基浓度的表达式。

　　由假定三，根据具体的引发方式和终止方式，求出自由基的浓度[M·]，如常用的引发剂热引发聚合: Ri=2fkd[I] Rt=2kt[M·]2 Ri= Rt [M·]=(fkd/kt)1/2[I]1/2

　　再由假定二和假定一，将自由基浓度[M·]带入增长速率方程： Rp=kp[M·]*[M] = kp(fkd/kt)1/2[I]1/2[M]

　　3、简要叙述自由基聚合反应的特征。

　　答：(1)、自由基聚合反应在微观上可以明显地区分成链的引发、增长、终止、转移等基元反应; (2)、只有链增长反应才使聚合度增加，反应混合物仅由单体和聚合物组成;

　　(3)、在聚合过程中，单体浓度逐步将低，聚合物浓度相应提高，延长聚合时间主要是提高转化率，多分子量影响较小;

　　(4)、少量(0。01%～0。1%)阻聚剂足以使自由基聚合反应终止。

　　4、叙述成功进行逐步聚合的原则和措施。

　　1、使反应物尽量纯净

　　2、反应物按计量数配制，加入微量单官能团或双官能团物质微量来控制聚合物分子量 3、尽量提高反应程度

　　4、采取减压分离等手段，及时分离生成物。

　　5、链转移有几种方式各种链转移方式对分子量有什么影响

　　答：有四种转移方式：向单体转移，向引发剂转移，向溶剂或链转移剂转移，向大分子转移。前三种转移使分子量降低，向大分子转移使分子量增加。

　　6、在自由基聚合反应中，何种条件下会出现反应自动加速现象。试讨论其产生的原因以及促使其产生和抑制的方法。

　　解：本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。造成自动加速现象的原因是随着反应的进行，体系粘度渐增或溶解性能变差，造成kt变小，活性链寿命延长，体系活性链浓度增大。

　　在非均相本体聚合和沉淀聚合中，由于活性链端被屏蔽，链终止反应速度大大下降，也出现明显的反应自动加速现象。

　　在某些聚合反应中，由于模板效应或氢键作用导致kp增大，亦会出现反应自动加速。

　　反应的自动加速大多由于体系中单位时间内引发的链和动力学终止的链的. 数目不等造成活性链浓度不断增大所致。若能调节引发剂的种类和用量，使引发产生的新链的速度亦随转化率增加而递减，则可抑制反应自动加速。此外，

　　选用良溶剂，加大溶剂用量，提高聚合温度或适当降低聚合物的分子量等，都会减轻反应自动加速程度。反之，则可使自动加速现象提前发生。

　　7、试从单体，引发剂，聚合方法及反应的特点等方面对自由基，阴离子和阳离子聚合反应进行比较。

　　8、连锁聚合与逐步聚合的三个主要区别是什么(6分)

　　⑴增长方式：连锁聚合总是单体与活性种反应，逐步聚合是官能团之间的反应，官能团可以来自于单体、低聚体、多聚体、大分子

　　⑵单体转化率：连锁聚合的单体转化率随着反应的进行不断提高，逐步聚合的单体转化率在反应的一开始就接近100%

　　⑶聚合物的分子量：连锁聚合的分子量一般不随时间而变，逐步聚合的分子量随时间的增加而增加

【高分子化学试题及答案】相关文章：