2006年中科院、中科大高分子化学考研真题17520.pdf

试题名称：高分子化学 共 4 页 第1页 中国科学院中国科学技术大学 2006 年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题*说明：全部答题包括填空、选择题必须答在考点下发的答题纸上，否则，一律无效。试题名称：高分子化学 一、名词解释（20 分，每小题 2 分）1.开环聚合；2.交联聚合物；3.官能团等活性；4.活性聚合反应；5.动力学链长；6.凝胶效应；7.接枝共聚物；8.聚合物老化；9.竞速率；10.几率效应。二、结构式、名称和合成（30 分）1.以系统命名法命名以下聚合物并写出它们的结构式。（8 分）A）维尼纶；B）Kevlar 纤维；C）PTFE；D）等规聚丙烯。2.如何合成结构单元头-头方式连接为主的聚氯乙烯？写出由单体到产物的合成反应式，并注明所使用的引发剂。（4 分）3.写出合成下列聚合物的反应式，具体注明所用引发剂。（9 分）A）线性聚乙烯基亚胺；B）两个端基皆为羧基的聚苯乙烯；C）线性酚醛树脂。4.接枝共聚物可通过“在主链高分子存在下接枝共聚”、“主链和支链相互反应”和“大分子单体”法进行合成，分别举例说明。（9 分）三、从下列提供的可能中选择一个恰当的答案（40 分，每小题 2 分）1.下列关于单体、结构单元、重复结构单元和单体单元说法最为确切的是（）。A）单体是一类通过化学反应形成高分子的小分子化合物；B）对于聚氯乙烯而言，单体单元具有与单体相同的化学结构；C）对于尼龙 6 而言，重复单元和结构单元是等同的；D）聚乙烯醇是合成维尼纶的原料，而合成它的单体是乙烯醇。2.下列关于逐步聚合和链式聚合比较不确切的是（）。A）它们的根本差别在于形成高分子化合物所需的时间；B）它们的根本差别在于聚合物的分子量随反应时间的变化关系；C）它们的根本差别在于聚合反应是否存在引发、增长、终止和转移等基元反应；D）它们的根本差别在于高分子的“成长”是通过单体和高分子的反应还是反应体系中不同 物种之间的相互反应。3.“功能团等活性”假定是逐步聚合反应的重要概念，但是在某些场合下该假定和实际情况不符合，以下所述不正确的是（）。A）2,4-二异氰酸甲苯酯中甲基对位的功能基活性高于邻位的功能基；B）乙二醇羟基的酯化反应活性高于单酯化的乙二醇的羟基活性；C）对-氟硫酚钠的 C-F 键的亲核取代反应活性高于聚合物链末端的 C-F 键的亲核取代反应活性；D）丙二醇的伯羟基反应活性高于仲羟基的反应活性。4.在不同的聚合反应中，皆会因发生环化反应而形成环状聚合物，下列相关说法不正确的是（）。试题名称：高分子化学 共 4 页 第2页 A）逐步聚合反应中增加单体浓度有利于降低环化反应的程度；B）环氧化物的阳离子开环聚合易发生环化反应；C）二氯二甲基硅聚合过程中，更易形成环三聚体而非环四聚体；D）环化反应是否容易进行，需从热力学和动力学两个方面进行分析。5.界面聚合是实施逐步聚合的特殊方法，它具有与其它逐步聚合不同的特点，下列说法最能代表界面聚合特点的是（）。A）单体只与聚合物末端基团反应，如同链式聚合一样；B）两种单体在界面会自动保持等摩尔反应关系；C）聚合物的分子量与功能团反应程度关系不大；D）高分子量聚合物的形成与总转化率无关。6.对于 A-A、B-B 和 Af交联聚合体系而言，随（）交联反应越不容易发生。A）A 和 B 两种功能团越接近等摩尔；B）Af单体的含量越高；C）Af单体的功能度越高；D）B-B 单体含量越高。7.自由基聚合速率的一般表达式为：212tippkRMkR,在（）条件下该表达式不成立。A）自由基等活性和稳态假定同时成立；B）双分子终止和单分子终止反应同时存在；C）聚合物有足够高的分子量，且向单体链转移反应所消耗的单体量也可以忽略；D）引发速率取决于初级自由基的生成反应，而不是初级自由基与单体的加成反应；8.温度对自由基聚合反应有很大影响，下列说法不正确的是（）。A）聚合反应的温度升高，聚合速率增加，聚合物分子量降低；B）聚合反应的温度升高，歧化终止在终止反应中的比例降低；C）聚合反应的温度升高，结构单元头-头连接的比例增加；D）聚合反应的温度升高，聚合物的立构规整性下降。9.阻聚和缓聚是聚合过程中不希望发生的现象，下面说法正确的是（）。A）阻聚和缓聚对聚合反应的抑制程度不同，存在着本质差别；B）氧气具有很高的阻聚常数，因此在各类自由基聚合中禁用；C）甲基丙烯腈进行自由基聚合出现烯丙基自动阻聚效应；D）苯乙烯可作为乙酸乙烯酯自由基聚合的阻聚剂。10.在自动加速效应发生时，不会出现（）所述现象。A）kp/kt1/2增加，从而导致聚合速率和聚合度同时增加；B）反应热短时间内释放，易导致爆聚；C）自由基寿命延长、自由基的浓度有所增加；D）链终止速率常数（kt）降低，链增长速率常数（kp）增加；11.乳化剂是进行乳液聚合的重要组分，下列关于乳化剂的说法不正确的是（）。A）乳化剂在乳液聚合中起到乳化、稳定和增溶的作用；B）非离子型的乳化剂对 pH 值不敏感，形成的乳液化学稳定性高；C）当温度低于浊点时，非离子型乳化剂会因溶解度的原因从水相析出，从而不再具备乳化 能力；试题名称：高分子化学 共 4 页 第3页 D）以水作为反应介质，选用的乳化剂的 HLB 值应在 818 之间。12.乳液聚合速率与乳胶粒子中自由基的平均数目（n）相关，下列说法不正确的是（）。A）在经典乳液聚合中，该值为 0.5，意味着乳液聚合中任何一个时刻只有一半的乳胶粒子含有自由基，并进行着聚合；B）在乳液聚合的减速期，该值也随着单体转化率的提高而降低；C）乳胶粒子尺寸小、易发生向单体链转移、自由基易发生水相终止的乳液聚合，该值偏向小于 0.5 D）乳胶粒子尺寸高、水相终止极难发生，则该值偏向大于 0.5。13.在离子型链式聚合中，相对而言溶剂对聚合反应的影响最不会体现在（）。A）溶剂通过链转移反应影响到聚合速率和聚合度；B）极性溶剂能增加增长链自由阳离子的活性；C）溶剂通过对聚合物的溶解性影响聚合反应的进行；D）溶剂通过溶剂化作用影响到反离子与活性中心的结合方式。14.下列关于苯乙烯的阴离子聚合速率说法中，（）不正确。A）其它条件相同，四氢呋喃中进行的聚合比苯中进行的聚合具有较高的聚合速率；B）活性中心的自由离子的速率常数与反离子的种类关系不大；C）其它条件相同，萘锂引发的聚合比萘钠引发的聚合具有较高的聚合速率；D）萘钠引发聚合，加入四苯基硼钠（Ph4B-Na+）使聚合速率下降。15.在（）下，不会发生恒比共聚。A）两个单体的竞聚率同时小于 1；B）两个单体的竞聚率相等；C）两个单体的竞聚率同时大于 1；D）两个单体的竞聚率不相等，但是乘积为 1。16.二烯烃和单烯烃的共聚反应可能导致交联反应，下列说法不正确的是（）。A）丙烯酸甲酯和双丙烯酸乙二醇酯的共聚反应易发生交联；B）乙酸乙烯酯和二乙烯基苯在反应初期即出现交联；C）甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸烯丙基酯在反应中期出现交联；D）苯乙烯和二烯丙基醚在反应后期才会出现交联。17.在己内酰胺的阴离子开环聚合中，下述说法不合理的是（）。A）预先制备出己内酰胺阴离子经纯化后用于聚合，比直接使用碱金属更有效；B）如同烯类单体的阴离子聚合一样，单体与增长链阴离子反应进行链增长；C）聚合时加入预先制备出的 N-乙酰基己内酰胺可以消除诱导期；D）聚合过程中己内酰胺阴离子和活性增长链的浓度迅速下降，因而该聚合无活性聚合特征。18.下列单体中（）本身不能进行开环聚合反应。A）-丁内酯；B）-戊内酯；C）谷氨酸苄酯 NCA；D）2 甲基-2 噁唑啉 19.聚合物的立构规整性可用单元组的立构规整度来表征，（）说法不正确。A）完全等规立构聚合物，（m）=1 或（mm）=1；试题名称：高分子化学 共 4 页 第4页 B）完全间规立构聚合物，（r）=1 或（rr）=1；C）无规立构聚合物，（m）=（r）=0.5 或（mm）=（rr）=0.5；D）无规立构聚合物，（m）=（r）=0.5 或（mm）=（rr）=0.25。20.下列（）现象未能充分高分子化学反应的高分子结构效应。A）高分子的侧基功能团无法 100%地转变成其它功能团；B）高分子的侧基功能团在转变过程中受到邻近功能团的影响；C）高分子的不带电荷的侧基功能团转变成带电荷功能团，反应速率随功能团转化率增加而 逐渐降低 D）酶的催化反应中出现的不同催化活性功能基的协同效应。四、问答题（30 分，每小题 5 分）1.双功能团单体 A-A 和 B-B 等摩尔进行逐步聚合，并加入少量单功能团单体 A 调节聚合物分子 量，推导该情况下 Carothers 方程。2.由分子量数量分布函数、分子量质量分布函数来阐明逐步聚合和自由基链式聚合的不同特点。3.经典乳液聚合过程可分为哪些阶段？对应的标志是什么？叙述各阶段与乳化剂、单体和聚合 物相关粒子的变化以及物料转移情况。4.试叙述活性聚合的基本特征和对各基元反应的要求。5.丙烯进行自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和配位聚合时，能否形成高分子量的聚合物？为什么？6.如何利用瞬时共聚组成方程去测定共聚反应的竞聚率？给出实验方案、注意事项和进行数据 处理所使用的方程式。五、计算题（30 分）1.在自由基聚合条件下，已知丙烯腈（单体 1）-偏二氯乙烯（单体 2）共聚时的 r1=0.91，r2=0.37，问它们能否生成恒比共聚物？在怎样条件下才能实现？请画出 F1-f1示意图。（10 分）2.60时以 AIBN 引发苯乙烯本体聚合，若全部为偶合终止，f=0.7，kp=176 Lmol-1s-1，kt=7.2107 Lmol-1s-1，kd=9.510-6s-1，CM=6.0105，苯乙烯的密度是 0.869g/mL，为得到数均 聚合度为 2000 的聚苯乙烯，I应是多少？此时达到 10%转化率需多长时间？（12分）3.用红外光谱法和碱滴定法求得在21.3g聚己二酸乙二胺样品中含有2.510-3mol的羧基，由此 数据算得该聚合物的数均分子量为 8520，计算时需做什么假定？在该假定下是如何计算得到 此结果的？如何由实验方法来测定正确的数均分子量？（8 分）试题名称：高分子化学 共 4 页 第5页 题号：965 高分子材料 考试大纲 一、考试内容 试题覆盖塑料材料学和聚合物基复合材料两门课程，内容比例约为 50：50，考试范围如下：1.塑料材料的组成和配制；2.聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等五大通用塑料的合成原理和合成工艺、结构、性能特点、改性方法和品种、加工工艺性和主要用途；3.聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、热塑性聚酯等五大通用工程塑料的合成原理和合成工艺、结构、性能特点、改性方法和品种、加工工艺性和主要用途；4.聚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、氟塑料等特种工程塑料的合成原理和合成工艺、结构、性能特点、改性方法和品种、加工工艺性和主要用途；5.酚醛塑料、氨基塑料等热固性塑料的合成原理和合成工艺、结构、性能特点、改性方法和品种、加工工艺性和主要用途；6.玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、超高分子量聚乙烯纤维等增强材料的合成或制备、种类、结构、性能、界面处理以及应用；7.环氧树脂、不饱和聚酯树脂、双马来酰亚胺树脂等基体材料的合成、结构、种类、固化原理、性能、改性以及应用；8.夹层结构复合材料的结构、种类、性能以及应用；9.复合材料的成型工艺性；10.复合材料力学性能和介电性能。二、参考书目 1.高俊刚，高分子材料,化学工业出版社,2002 2.张克惠，塑料材料学,西北工业大学出版社,2000 3.伍必兴，聚合物基复合材料,航空工业部教材编审室,1986