2022年高分子化学试卷B及答案 .pdf

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1、武汉理工大学考试试题纸（ B 卷）课程名称高分子化学专业班级高分子 0701、0702 题号一二三四五六七八九十总分题分23 15 17 45 100 备注 : 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题) 一、填空题：（23分，每空 1 分）1、根据统计方法，有多种不同的平均分子量。其各自的计算方法如下：数均分子量，重均分子量，粘均分子量。2、 引发剂分解以后，只有一部分用来引发单体聚合， 还有一部分引发剂由于和/ 或伴随的副反应而损耗。引发聚合的部分引发剂占引发剂分解和消耗总量的分率称做。3、自动加速现象主要是增加引起的， 因此又称。产生加速的原因可用来解释。4、根据大分子的微结构，

2、共聚物可分为四种类型：、。5、乳液聚合最基本的配方，由、等四组分组成，工业配方则要复杂得多。6、线性缩聚中，需考虑单体的成环倾向。环的稳定性大致为：。7、逐步聚合方法通常有、和等三种方法。8、工业生产涤纶通常以和为原料。二、名词解释：（15 分）1、平均官能度与摩尔系数（ 4 分） ；2、全同聚合指数（ 3 分） ；3、定向聚合和 Ziegler-Natta 聚合（ 4 分） ；4、界面缩聚（ 4 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - -

3、 - - - - - 三、简要回答下列问题。 （17 分）1、乳液聚合的一般规律是：初期聚合速率随聚合时间的延长而逐渐增加，然后进入恒速聚合，之后，聚合速率逐渐下降。试从乳液聚合机理和动力学方程分析发生上述现象的原因。（7 分）2、 聚合物降解有几种类型？热降解有几种情况？评价聚合物的热稳定性的指标是什么？（5分）3、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。 （5 分）四、解答及计算题（ 45 分）1、根据以下各共聚体系的单体竞聚率，若每一共聚体系中的两单体均以等摩尔比投料，请说明在低转化率下所得共聚物组成和共聚物中两单体单元的序列分

4、布情况。（11 分）序号M1M2r1r2（1）偏氯乙烯氯乙烯4.5 0.2 （2）乙烯醋酸乙烯1.07 1.03 （3）苯乙烯甲基丙烯甲酯0.25 0.25 （4）醋酸乙烯马来酸酐0.055 0.003 （5）异丁烯苯乙烯9.0 2.0 2、用过氧化二苯甲酰作引发剂，苯乙烯在60进行本体聚合，试计算引发、向引发剂转移、向单体转移三部分在聚合度倒数中各占多少百分比？对聚合度各有什么影响，计算时选用下列数据：I=0.04mol/L ，f0.8，kd2.0 10-6 s-1，kp176L/mol s，kt3.6 107L/mol s，(60 )=0.887g/mL，CI=0.05，CM=0.85 1

5、0-4（12分）3、由已二胺和已二酸合成聚酰胺，分子量约15000，反应程度为 0.995。试计算两单体原料比。产物的端基是什么？如需合成分子量为19000 的聚合物，请作同样的计算。 （11分）4、用 Carothers理论计算下列混合物凝胶点（11分）（1） 邻苯二甲酸和甘油，两官能团等物质的量；（2）邻苯二甲酸甘油乙二醇 = 1.50 0.990.002 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 武 汉 理 工 大

6、 学 教 务 处试题标准答案及评分标准用纸| 课程名称高分子化学（ B 卷）| 一、填空题：（23 分，每空 1 分）装 1 、iiiNMN、iiiiMNMN2、11)(iiiiMNMN；2、诱导分解、笼蔽效应、引发剂效率；| 3 、体系黏度、凝胶效应、终止由扩散控制；4、无规、交替、嵌段、接枝；| 5、单体、水、水溶性引发剂、乳化剂；6、3，4，811 7,12 5,6 ；| 7 、界面、熔融、溶液； 8 、对苯二甲酸、乙二醇。钉二、名词解释：（15 分）| 1、平均官能度指反应体系中平均每一分子上带有的能参加反应的官能团（活性中心） 的数目。当量系数指起始两种官能团总数之比，其值小于或等于

7、1。 （4 分）| 2 、全同聚合指数是一种立构规整度的表示方法，它是指全同立构聚合物占总聚合物（全同立构+无规）的分数。（3 分）| 3 、定向聚合和有规立构聚合是同意语，二者都是指形成有规立构聚合物为主的聚合过程。Ziegler-Natta 聚合通常是指采用Ziegler-natta 型引发剂的任何单体的聚合或共聚合，所得聚合物可以是有规立构聚合物， 也可以是无规聚合物。 它经常是配位聚合， 但不一定都是定向聚合。（4 分）线4、两种单体分别溶于互相溶的溶剂中，随后把两种单体溶液倒在一起，在两相界面上发生的快速缩聚反应称界面缩聚。其特点是：使用活泼单体，反应速度极快；两单体的配比和纯度要求

8、不甚严格；在都是不可逆反应（区别于平衡缩聚）；缩聚反应可在静止的界面上，也可在搅拌下进行。（4 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 三、简要回答下列问题。 （17 分）1、 （7 分）乳液聚合机理是：在胶束中引发，随后在乳胶料中进行增长。单体/聚合物乳胶粒平均只有一半含有自由在，因而其聚合速率方程为：2/NMkRpp式中， KP为链增长速率常数。M 为乳胶粒中的单体浓度。N 为乳胶粒数。由速率方程可知，当聚合温度

9、一定时，kr是常数，此时聚合速率主要聚决于M 和N 。在聚合初期，由于单体液滴 （单体储库） 存在，扩散速度一定， 所以乳胶粒中的单体浓度M 也近似为常数。随着聚合反应的进行，乳胶粒的数目不断增多，由此导致聚合速度随聚合时间的延长而增大。当聚合进行一定时间后，乳胶粒的数目达到最大值，同时单体液滴又未消失，此时N 和M 都近似恒定，所以聚合速度进入恒速期。最后由于单体液滴消失，乳胶粒中的M 急剧下降，导致聚合速率下降。2、 （5 分）聚合物的降解有热降解、机械降解、超声波降解、水解、化学降解、系列化降解、光氧化降解、氧化降解等。热降解有解聚、无规断链和取代基的消除反应等。评价聚合物热稳定性的指标

10、为半寿命温度Tk。聚合物在该温度下真空加热4045（或 30）分钟，其重量减少一半。3、 （5 分）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， 造中 kt变小，活性链寿命延长，体系活性链浓度增大。四、解答及计算题（ 45 分）1、 （1）偏氯乙烯 -氯乙烯共聚体系的共聚物组成曲线呈较弯的弓形。5.01f处曲线与对角线偏离最远。偏氯乙烯为活性单体。故共聚物中氯乙烯含量显著大于氯乙烯，821.01F。共聚物中两单体单元呈无规分布，但M1的平均序列长度明显大于M2的平均序列长度。名师资料总结 - - -精品

11、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - （2）乙烯 -醋酸乙烯共聚体系的共聚物组成曲线几乎就是对角线。共聚物组成与投料组成相等，F1=0.5。共聚物中两单体单元呈无规分布，但有一定交替性，两单体的平均序列长度亦相似。（ 3 ） 由 于 苯 乙 烯 - 甲 基 丙 烯 腈 共 聚 体 系 的r1和r2均 小 于1 ， 其 恒 比 点 组 成5 .0212121rrrfA，正好是本题的投料组成，所以共聚物组成亦与投料组成相同，F1=0.5。共聚物中两单

12、体单元呈规分布，但有一定交替性。两单体的平均序列长度亦相似。（4）醋酸乙烯 -马来酸酐共聚体系的共聚物组成曲线几乎是经过F1=0.5 与 x 轴平行的线。共聚物组成与单体组成相等， F1=0.5。共聚物中两单体单元呈高度交替分布。（5）由于异丁烯 -苯乙烯共聚体系中，两单体各自的均聚能力都比共聚能力强，很难合成真正的共聚物。只能得到嵌段共聚物或两种均聚物的混合物。如果能得到共聚物，则可能是M1和 M2平均序列长度相当长的嵌段共聚物。2、 （12分）解：解：本体聚合： M=(0.887/104)/(110-3)=8.53mol/L Rp=kp(fkd/kt)1/2I1/2M=176 0.8 2.

13、0 10-6/(3.6 107)1/2 0.041/2 8.536.3 10-5mol/L s 有链转移的聚合度公式（无溶剂转移项）2122MICCMkRakxIMpptn双基偶合终止 (a=0.5) = (2 0.5 3.6 107 6.3 10-5)/(1762 8.532) + 0.8510-4 + 0.05 0.04/8.53 =1.0 10-3 + 8.5 10-5 + 2.3 10-4 =1.32 10-3第一项（引发剂引发项）占1.0 10-3/(1.3210-3)=76% 第二项（向单体转移项）占0.85 10-4/(1.3210-3)=6.5% 第三项（向引发剂转移项）占2.

14、3 10-4/(1.3210-3)=17.5% 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 第一项为无转移时聚合度的倒数，I ，则nx1 ，nx 使用增加引发剂浓度的方法来提高聚合速率，结果往往使聚合度下降。第二项、第三项均为链转移项，链转移常数越大，引发剂浓度越大，则所得聚合物的分子量越小。3、 （11 分）解：对于分子量为15000 的聚酰胺74.13211315000nX，已知995. 0P。根据 P与非等摩尔共同控制

15、nX时有rPrrXn211求得995. 0r。设已二酸过量，则已二酸与已二胺摩尔投料比为995.0:1由于abNN0.995r995.0P端胺基数 =PNPNbra11端羧基数 =rPNPNNPNNbbrbaa1故端胺基数 /端羧基数 =2/11/1rPPr如设已二胺过量，则同理可得端胺基数 /端羧基数 =2/1 对于分子量为 19000 的聚酰胺，16811319000nX。按同法求得当995.0P时998. 0r。当已二酸与已二胺摩尔投料比为998. 0:1时，则产物的端胺基数 /端羧基数 =7/5995.0998.01995.01998. 0当已二胺与已二酸摩尔投料比为998. 0:1时

16、，则产物的端胺基数 /端羧基数 =7/5 4、 （11 分）解：由于032.0,36.33rprE，故1067.1rprE因此可粗略地认为Errp1代入共聚物组成方程，整理后得名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 21121MMrMdMd已知21MdMd=50/50，r1=rE=33.36,代入后计算是97/336.33/121MM名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -