高分子化学期末考试试卷及答案-(2)_1.docx

高分子化学期末考试试卷及答案-(2)文档视界高分子化学期末考试试卷及答案-(2)高分子化学期末考试试卷及答案-(2)一、基本概念题共10分,每题2分聚合物相对分子质量稳定化法：聚合物相对分子质量到达要求时,参加官能团封锁剂,使缩聚物两端官能团失去再反响的能力,进而达到控制缩聚物相对分子质量的目的的方法。体型缩聚的凝胶点：体型缩聚中出现凝胶时的反响程度，记作Pc乳化剂的亲水亲油平衡值HLB：根据乳化剂亲油基和亲水基对其性能的奉献,给每一种乳化剂一个数值叫亲水亲油平衡值,用HLB来表示，它表示乳化剂的亲水性能的大小。本体聚合：单体在少量引发剂作用下构成高聚物的经过。引发剂的诱导分解：链自由基向引发剂的转移反响。二、填空题共20分,每空1分体型缩聚物有环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂和不饱和聚酯树脂等。线型缩聚物有PET树脂、PA-66树脂、PC和PA-1010树脂等。计算体型缩聚的凝胶点有Carothers1方程和Flory统计公式。引发剂的选择原则是根据聚合施行方法选择引发剂种类、根据聚合温度选择分解活化能适当的引发剂、根据聚合周期选择半衰期适当的引发剂。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。三、简答题共25分，每题5分，意义不完全者适当扣分界面缩聚的特点是什么?界面缩聚是不平衡缩聚,需采用高反响活性的单体，反响可在低温下进行,逆反响的速率很低,甚至为0。属于不平衡缩聚。缩聚中产生的小分子副产物容易除去,不需要熔融缩聚中的真空设备。同时,由于温度较低避免了高温下产物氧化变色降解等不利问题。反响温度低,相对分子质量高。反响总速率与体系中单体的总浓度无关,而仅决定于界面处的反响物浓度.只要及时更换界面,就不会影响反响速率。聚合物的相对分子质量与反响程度、本体中官能团物质的量之比关系不大,但与界面处官能团物质的量有23关.界面缩聚由于需要高反响活性单体,大量溶剂的消耗,使设备体积宠大,利用率低。因而,其应用遭到限制。请指出在什么条件下自由基聚合反响速率pR与引发剂浓度c(I)的反响级数为：0级；0.5级；0.51级；1级00.5级。答:：热聚合时，0p(I)cR，聚合速率与引发剂浓度无关。双基终止时，0.5p(I)cR，聚合速率对引发剂浓度为0.5级反响。单、双基终止兼而有之时，105p(I)cR，聚合速率对引发剂浓度为0.51级反响。单基终止时，(I)pcR，聚合速率对引发剂浓度为1级反响。选用偶氮苯三苯甲烷引发剂时，0.50p(I)cR，聚合速率对引发剂浓度为00.5级反响。为什么自由基聚合时聚合物的相对分子质量与反响时间基本无关，缩聚反响中聚合4物的相对分子质量随时间的延长而增大？自由基聚合遵循连锁聚合机理：链增加反响的活化能很低，kJ/mol3420pE=，聚合反响一旦开场，在很短的时间内0.01s几秒就有成千上万的单体参加了聚合反响,也就是生成一个相对分子质量几万几十万的大分子只需要0.01s几秒的时间(霎时能够完成)，体系中不是聚合物就是单体,不会停留在中间聚合度阶段，所以聚合物的相对分子质量与反响时间基本无关。而缩聚反响遵循的是逐步聚合机理：单体先聚合成低聚体，低聚体再聚合成高聚物。链增加反应的活化较高，kJ/mol60p=E生成一个大分子的时间很长，几乎是整个聚合反响所需的时间，缩聚物的相对分子质量随聚合时间的延长而增大。何谓聚合物官能团的化学转化？在聚合物官能团的化学转化中，影响官能团转化的因素是什么?官能团的转化率一般为多少？答：由于高分子的化学反响是通过官能团的化学转化而实现的,所以又能够将聚合物的化学反响称为聚合物官能团的化学转化。5由于聚合物的化学反响的复杂性,官能团的转化,一般为86.5%。这主要是由于扩散因素的影响、邻近基团的影响和相邻官能团成对反响的限制。甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯、丙烯腈等单体分别与丁二烯共聚，试以交替倾向的次序排列上述单体，并讲明原因。单体(M1)单体(M2)1r2r21rr?甲基丙烯酸甲酯丁二烯0.250.750.1875丙烯酸甲酯丁二烯0.050.760.038苯乙烯丁二烯0.581.350.783马来酸酐丁二烯5.74×10-50.3251.86×10-5醋酸乙烯丁二烯0.01338.450.499丙烯腈丁二烯0.020.30.006根据21rr?乘积的大小，能够判定两种单体交替共聚的倾向。即21rr?趋向于0，两单体发生交替共聚；21rr?越趋于零，交替倾向越大。根据单体的1r、2r和21rr?值上述各单体与丁二烯产生交替共聚的次序为：马来酸酐>丙烯腈>丙烯酸甲酯>甲基丙烯酸甲酯>醋酸乙烯>苯乙烯。四、共5分，每题1分选择正确答案填入()中。接技共聚物可采用聚合方法。逐步聚合反响聚合物的化学反响阳离子聚合阴离子聚合为了得到立构规整的1.4-聚丁二烯，1,3丁二烯可采用()聚合。自由基聚合阴离子聚合阳离子聚合配位聚合工业上为了合成涤纶树脂(PET)可采用()聚合方法。熔融缩聚界面缩聚溶液缩聚固相缩聚聚合度变大的化学反响是()PVAc的醇解纤维素硝化高抗冲PS的制备离子交换树脂的制备表征聚合物相对分子质量的参数是(、)rt1/2nX1五、计算题共40分，根据题目要求计算下列各题(15分)苯乙烯在60以过氧化二特丁基为引发剂，苯为溶剂进行溶液聚合。当单体苯乙烯的浓度c(M)=1mol/L，引发剂浓度c(I)=0.01mol/L时，引发和聚合的初速分别为4×10-11mol/L·s和1.5×10-7mol/L·s。试根据计67算判定低转化率下，在上述聚合反响中链终止的主要方式？真正终止和链转移终止的比例？已知：60时CM=8.0×10-5，Cl=3.2×10-4，CS=2.3×10-6，苯乙烯的密度为0.887g/mL，苯的密度为0.839g/mL。设苯乙烯-苯体系为理想溶液。解:c(M)=1.0mol/L，c(I)=0.01mol/L11-i10×04=.Rmol/(L·s)，7-p10×51=.Rmol/(L·s)3750=10×4.010×51=11-7iP.RR2分苯乙烯-苯体系为理想溶液，509=78839×)887104-1(=(S).cmol/L2分苯乙烯60时，动力学链终止完全是偶合终止，2=''k(1分)(M)(S)+(M)(I)+1=1SIMccCccCCkXn(24-5-6-54-6-4-5-10×382=10×182+10×23+10×58+10×331=0159×10×32+01010×10×23+10×58+3750×21.(5分)84196=nX(1分)偶合终止所占的比例为%.56=100×10×38210×33144(2分)转移终止所占的比例为：%.44=100×10×38210×182+10×23+10×584565(2分)共12分等摩尔比的乙二醇和对苯二甲酸于280下进行缩聚反响，已知平衡常数K=4.9。假如到达平衡时所得聚酯的nX=15。用缩聚反响中官能团等活性理论的假定表示该缩聚反响，并推导平衡常数K和平均聚合度nX的关系式。试问此时体系中残存的小分子水的摩尔分数O)(H2x为多少？解：8分用缩聚反响中官能团等活性理论的假定表示该缩聚反响：COOH+HOk1k-1COO+H2Ot=0n0n09P00t时平衡nnKn0-nnW)-1(=0PnnPnnn00=-2=O)(HnnxW1-1=kkK5分，每错一处扣除1分式中n0起始羟基和羧基的官能团数目；P平衡时反响程度；nw平衡时小分子水的分子数。推导平衡常数K和平均聚合度nX的关系式：()2?22?22W?0O)(H=-1O)(H=)-(=nXPxPPxnnnnK3分4分PXn-11=1分P-11=159330=.P1分02330=15×933094=O)(H22?2.XPKxn102分即体系残余的小分子水的分数2330=O)(H2.x。(共13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；请：(10分)画出11x'x曲线计算五个点。3分为了得到：5600=)dc(M)dc(M21.组成比拟均一的共聚物应采用何种投料方法？?=)dc(M)dc(M0201解：计算结果8分1x00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0'x10.1560.2660.3510.4230.4900.5590.6290.7150.8291.047100.52-0.46-20.52-1-2-1(A)(A)2121,1.rrrxx=1