《高分子化学》习题与答案.docx

《《高分子化学》习题与答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《高分子化学》习题与答案.docx（37页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高分子化学习题与答案沈阳化工学院材料科学与工程学院第一章 绪 论习题 1. 说明下列名词和术语： (1)单体，聚合物，高分子，高聚物 (2)碳链聚合物，杂链聚合物，元素有机聚合物，无机高分子 (3)主链，侧链，侧基，端基 (4)构造单元，单体单元，重复单元，链节 (5)聚合度，相对分子质量，相对分子质量分布 (6)连锁聚合，逐步聚合，加聚反响，缩聚反响 (7)加聚物，缩聚物，低聚物2与低分子化合物比拟，高分子化合物有什么特征？3. 从时间转化率、相对分子质量转化率关系探讨连锁聚合与逐步聚合间的互相关系与差异。4. 举例说明链式聚合与加聚反响、逐步聚合与缩聚反响间的关系与区分。5. 各举三例说明

2、下列聚合物 (1)自然无机高分子，自然有机高分子，生物高分子。 (2)碳链聚合物，杂链聚合物。 (3)塑料，橡胶，化学纤维，功能高分子。6. 写出下列单体的聚合反响式和单体、聚合物的名称 (1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2 CH3 | (3) CH2=C | COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH (5) CH2CH2CH2O |_|7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反响式，并指明这些聚合反响属于加聚反响还是缩聚反响，链式聚合还是逐步聚合？ (1) - CH2- CH-n- | COO CH3 (2) - CH2- CH-n- | OCOCH3(3

3、) - CH2- C = CH- CH2-n- | CH3 (4) -NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-n- (5) -NH(CH2)5CO-n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反响式： (1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯 (3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶 (8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯 (10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反响式。指出形成聚合物的重复单元、构造单元、单体单元和单体，并对聚合物命名，说明聚合属于何类聚合反响。10. 写出聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙66、维尼纶、自然橡胶、顺丁橡胶的分子式，根据表1-4所列这

4、些聚合物的相对分子质量，计算这些聚合物的聚合度。根据计算结果分析做塑料、纤维和橡胶用的聚合物在相对分子质量和聚合度上的差异。11如何用试验测定一未知单体的聚合反响是以逐步聚合还是以连锁聚合机理进展的。12. 阅读自学内容，写出自己对高分子科学的相识。第一章 绪论习题答案1(1) 单体：可以形成聚合物中构造单元的小分子化合物。高分子：由很多构造一样的简洁的单元通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大的化合物。由于对大多数高分子而言，其均由一样的化学构造重复连接而成，故也成为聚合物或高聚物。(2) 碳链聚合物：聚合物主链完全由碳原子构成的聚合物。杂链聚合物：主链除碳外还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合

5、物。元素有机聚合物：主链不含碳，而侧基由有机基团组成的聚合物。无机高分子；主链和侧基均无碳原子的高分子。(3) 主链：贯穿于整个高分子的链称为主链。侧链：主链两侧的链称为侧链。侧基：主链两侧的基团称为侧基。端基：主链两端的基团称为端基。(4) 构造单元：高分子中屡次重复的且可以说明合成所用单体种类的化学构造。重复单元：聚合物中化学组成一样的最小单位，又称为链节。单体单元：聚合物中具有与单体一样化学组成而不同电子构造的单元。(5) 聚合度：高分子链中重复单元的数目称为聚合度。相对分子质量：重复单元的相对分子质量与聚合度的乘积即为高分子的相对分子质量。对于高分子来说，通过聚合反响获得每一大分子相对

6、分子质量都一样的聚合物几乎是不行能的，这种聚合物相对分子质量的多分散性又称为聚合物相对分子质量分布，可用重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值表示其分布宽度。(6) 加聚反响：单体通过互相加成而形成聚合物的反响。缩聚反响：带有多个可互相反响的官能团的单体通过有机化学中各种缩合反响消去某些小分子而形成聚合物的反响。连锁聚合：在链引发形成的活性中心的作用下，通过链增长、链终止、链转移等基元反响在极短时间内形成高分子的反响。逐步聚合：通过单体上所带的能互相反响的官能团逐步反响形成二聚体、三聚体、四聚体等，直到最终在数小时内形成聚合物的反响。(7) 加聚物：通过加成聚合获得的聚合物，其重复单元与单体

7、分子式构造一样、仅电子构造不同，同时聚合物相对分子质量是单体相对分子质量的整数倍。缩聚物：通过缩聚反响得到的聚合物。低聚物：相对分子质量在102-104的分子。2从转化率和时间的关系看：连锁聚合，单体转化率随时间延长而渐渐增加；逐步聚合，反响初期单体消耗大局部，随后单体转化率随时间延长增加缓慢。从相对分子质量与转化率关系看：连锁聚合，在任何时刻均生成高分子量的聚合物；逐步聚合，反响初期只生成低聚物，随转化率增加，聚合物相对分子质量渐渐增加，高分子量的聚合物需数十小时才能生成。3绝大多数烯类单体的加聚反响属于连锁聚合，如聚甲基丙烯酸甲酯的合成、聚苯乙烯的合成，都属于加聚和连锁聚合。但反过来，并不

8、是全部的连锁聚合都是加聚反响，如3-甲基-1-丁烯的聚合，反响是连锁聚合，但由于发生氢转移，其最终产物不是加聚物，不属于加聚反响。绝大多数缩聚反响属于逐步聚合反响。如尼龙-6,6的合成，反过来，不是全部逐步聚合都属缩聚反响，如聚氨酯的合成，属逐步聚合，但产物却是加聚产物。4(1) 自然无机高分子：石棉、金刚石、云母自然有机高分子：纤维素、土漆、自然橡胶生物高分子：蛋白质、核酸(2) 碳链聚合物：聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯杂链聚合物：聚甲醛、聚酰胺、聚酯(3) 塑料：PE、PP、PVC、PS橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶化学纤维：尼龙、聚酯、腈纶、丙纶功能高分子：离子交换树脂、光敏高

9、分子、高分子催化剂56. 7.8. 聚乙烯 M0=28，DP=214310714。 聚氯乙烯 M0=62.5，DP=8002400。 尼龙-6,6 M0=226，DP=5380。 维尼纶 M0=86，DP=698872。 自然橡胶 M0=68，DP=29415882。 顺丁橡胶 M0=52，DP=48085769。从相对分子质量和聚合度来比拟，三者的关系为：橡胶塑料纤维。第二章 逐步聚合习题1、 说明下列概念 反响程度和转化率 当量系数和过量分数 平衡缩聚和不平衡缩聚 均缩聚、混缩聚和共缩聚 线形缩聚和体型缩聚 平均官能度和凝胶点 光能团和官能度 热塑性树脂和热固性树脂 构造预聚物和无规预聚物

10、2、 探讨下列缩聚反响环化的可能性。m=210。 3、 写出并描绘下列反响所形成的聚酯的构造，聚酯构造与反响物相对量有无关系。如有关系，请说明差异。4、 用碱滴定法和红外光谱法均测得21.3g聚己二酰己二胺试样中2.5010-3mol的羧基。计算该聚合吴的数均相对分子质量为8520，计算时需做什么假定？如何通过试验来确定其牢靠性如该假定不行靠，如何由试验来测定正确的数均相对分子质量5、 等摩尔二元醇与二元酸在外加酸催化下进展缩聚，证明从P从0.98到0.99所需的时间与从开场到P=0.98所需的时间相近。6、 等摩尔二元酸与二元胺缩聚，平衡常数为1000，在封闭体系中反响，问反响程度和聚合度能

11、到达多少？假设羧基起始浓度为4mol/L，要使聚合度到达200，需将H2O降低到怎样的程度？7、 尼龙-1010是根据1010盐中过量的癸二酸限制相对分子质量的。假设要求数均相对分子质量为2104，反响程度为0.995，问配料时的当量系数和过量分数各是多少？8、 等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加1.5%（mol）醋酸调整相对分子质量。P=0.995及0.999时，聚酯的聚合度各为多少？加1%（mol）醋酸时，结果如何？（醋酸%（mol）浓度以二元酸计）9、 等摩尔的二元酸和二元胺缩聚时，画出P=0.95，0.99和0.995时的数均分子质量分布曲线和重均分子质量分布曲线，并计算数均聚合度和重均聚

12、合度，比拟二者的相对分子质量分布的宽度。10、 计算下列混合物的凝胶点，各物质的比例为摩尔比a、邻苯二甲酸酐：甘油=3.0：2.0b、邻苯二甲酸酐：甘油=1.50：0.98c、邻苯二甲酸酐：甘油=4.0：1.0d、邻苯二甲酸酐：甘油：乙二醇=1.50：0.99：0.00211、邻苯二甲酸酐与官能团等摩尔的季戊四醇缩聚，试求：a平均官能度b按Carothers法求凝胶点。c按统计法求凝胶点。12、苯酚和甲醛采纳酸和碱催化聚合，其原料配比、预聚体构造、固化方法等方面有哪些不同？13、1000g环氧树脂（环氧值为0.2）用等当量的乙二胺或二次乙基三胺（H2NCH2CH2NHCH2CH2NH）固化，以

13、过量10%计，试计算两种固化剂的用量。14、合成下列无规和嵌段共聚物：15、不饱和聚酯树脂的主要原料为乙二醇、马来酸酐和邻苯二甲酸酐，试说明三种原料各起什么作用，比例调整的原则。用苯乙烯固化的原理是什么？考虑室温固化运用何种引发体系？第二章 逐步聚合习题答案1a. 反响程度：参与反响的官能团与起始官能团总数之比。转化率：参与反响的单体分子数与初始投料单体分子数之比。b. 当量系数：起始两种官能团数之比，记为，1。过量分数：过量单体的过量分子数与不过量单体的分子数之比。c. 平衡缩聚:通常指平衡常数小于103的缩聚反响。不平衡缩聚:通常指平衡常数大于103的缩聚反响，或根本不行逆的缩聚反响。d.

14、 均缩聚：由一种单体进展的缩聚反响.混缩聚；由两种均不能单独缩聚的单体进展的缩聚为混缩聚.共缩聚：在均缩聚中参加第二种单体或在混缩聚中参加第三甚至第四种单体进展的缩聚反响。e. 线型缩聚：2官能度单体或2-2体系的单体进展缩聚反响，聚合过程中，分子链线形增长，最终获得线型聚合物的缩聚反响。体型缩聚：有官能度大于2的单体参与的缩聚反响，聚合过程中，先产生支链，再交联成体型构造，这类聚合过程称为体型缩聚。f. 平均官能度：反响体系中平均每一个分子带有的能参与反响的官能团数。凝胶点：开场出现凝胶时的临界反响程度。g. 官能团：单体分子中能参见反响并能表征反响类型的原子或原子团。官能度；一个分子上参与

15、反响的官能团数。h. 热塑性树脂加热时可塑化、冷却时则固化成型，能如此反复进展这种受热行为的树脂。热固性树脂：体型缩聚中形成的线型和支链型预聚物可熔融塑化，受热后经固化反响形成体型聚合物。该聚合物加热后不能再塑化、成型，把这样的预聚物称为热固性树脂。i. 无规预聚物：构造不确定,未反响的官能团无规排布的预聚物。构造预聚物：具有特定的活性端基或侧基的预聚物。2a. m=2时，-氨基酸易脱氨。m=3，4时，易成稳定的五、六元环。其余主要进展线型缩聚。b. m=2，3，二元酸在肯定条件下可脱羧成五、六元酸酐。其余主要进展线型缩聚。单体成的环越稳定，则单体越易环化，而不利于线型缩聚。反之，成的环越不稳

16、定，则不易成环，主要进展线型缩聚。影响线型缩聚聚合物的分子量的因素；反响程度、反响平衡、单体的当量比3. 因为=Wi/Ni，Wi=21.3g, =8520，Ni=2.5103，因此计算时假定每个大分子链平均含有一个羧基。可用气相浸透压法等精确测定数均分子量，并检验此假定的牢靠性。4. 等摩尔反响，外加酸催化的聚酯合成反响中: =KC0t + 1=1/(1-P)P=0.98时，=50，所需反响时间t1=49/ KC0P=0.99时，=100，所需反响时间t2=99/ KC0所以，t22t1，P从0.98到0.99所需时间与从开场到P=0.98所需时间相近。5封闭体系：=1/（1-P）= K1/2

17、+ 1，P=0.97，=33。开放体系：=1/（1-P）=KC0/Pnw1/2 nw=0.1mol/l6. a. 尼龙-1010构造单元的平均分子量为0=169，=0。=118。b. 单体非等当量投料，=（1+）/（1+-2P）。=0.993，q=0.007。7 =0.985，P=0.995时，=80P=0.999时，=117 =0.99，P=0.995时，=100P=0.999时，=1669按Carothers法计算:a. Pc=0.833b. Pc=0.844 c. 不能交联d. Pc=0.838 按统计法计算:a. Pc=0.707b. Pc=0.714c. Pc=1.158，不能交联d

18、. Pc=0.71010a. =2.67b. Pc=0.749c. Pc=0.51711.酸催化碱催化苯酚：甲醛（摩尔比）6：56：7预聚体构造线型低聚物线型、支化酚醇固化方法参加交联剂加热固化干脆加热固化12等当量固化：需乙二胺的量：0.5mol需二次乙基三胺：0.4mol。 过量10%固化：需乙二胺的量：0.55mol需二次乙基三胺：0.44mol。13a. 将-氨基己酸与对氨基苯甲酸共缩聚，可得无规共聚物。将二者分别均缩聚所得的低聚物进一步共缩聚可得嵌段共聚物。b. 对苯二甲酸、己二酸、乙二醇共缩聚，得无规共聚物。第三章 自由基聚合习题1.举例说明自由基聚合时取代基的位阻效应、共轭效应、

19、电负性、氢键和溶剂化对单体聚合热的影响。2.什么是聚合上限温度、平衡单体浓度？根据表3-3数据计算丁二烯、苯乙烯40、80OC自由基聚合时的平衡单体浓度。3.什么是自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合？4.下列单体合适于何种机理聚合：自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合？并说明理由。CH2=CHCl， CH2=CCl2，CH2=CHCN，CH2=C(CN)2， CH2=CHCH3， CH2=C(CH3)2， CH2=CHC6H5， CF2=CF2， CH2=C(CN)COOR，CH2=C(CH3)-CH=CH2。5.推断下列烯类单体能否进展自由基聚合，并说明理由。 CH2=C(C6H5)2， Cl

20、CH=CHCl， CH2=C(CH3)C2H5， CH3CH=CHCH3， CH2=C(CH3)COOCH3，CH2=CHOCOCH3，CH3CH=CHCOOCH3。6.对下列试验现象进展探讨： （1）乙烯、乙烯的一元取代物、乙烯的1,1-二元取代物一般都能聚合，但乙烯的1,2-取代物除个别外一般不能聚合。 （2）大局部烯类单体能按自由基机理聚合，只有少局部单体能按离子型机理聚合。 （3）带有-共轭体系的单体可以按自由基、阳离子和阴离子机理进展聚合。7.以偶氮二异丁腈为引发剂，写出苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯自由基聚合历程中各基元反响。8.对于双基终止的自由基聚合反响，每一大分子含有1.

21、30个引发剂残基。假定无链转移反响，试计算歧化终止与偶合终止的相对量。9.在自由基聚合中,为什么聚合物链中单体单元大局部按头尾方式连接10.自由基聚合时，单体转化率与聚合物相对分子质量随时间的改变有何特征？与聚合机理有何关系？11.自由基聚合常用的引发方式有几种？举例说明其特点。12.写出下列常用引发剂的分子式和分解反响式。其中哪些是水溶性引发剂，哪些是油溶性引发剂，运用场全部何不同？ （1）偶氮二异丁腈，偶氮二异庚腈。 （2）过氧化二苯甲酰，过氧化二碳酸二乙基己酯，异丙苯过氧化氢。 （3）过氧化氢-亚铁盐体系，过硫酸钾-亚硫酸盐体系，过氧化二苯甲酰-N,N二甲基苯胺。13.60OC下用碘量法

22、测定过氧化二碳酸二环己酯(DCPD)的分解速率，数据列于下表，求分解速率常数kd(s-1)和半衰期t1/2(hr)。时间(hr)00.20.71.21.7DCPD浓度（mol/L）0.07540.06600.04840.03340.022814.说明引发效率、诱导分解和笼蔽效应。15.如何推断自由基聚合引发剂的活性？自由基聚合在选择引发剂时应留意哪些问题？16.推导自由基聚合动力学方程时，作了哪些根本假定？17.聚合反响速率与引发剂浓度平方根成正比，对单体浓度呈一级反响各是哪一机理造成的？18.在什么状况下会出现自由基聚合反响速率与引发剂浓度的下列关系？（1）一次； （2）零次； （3）二分之

23、一与零次之间；（4）二分之一与一次之间。19.在什么状况下会出现自由基聚合反响速率与单体浓度的下列关系？ （1）一次与一点五次之间； （2）一点五次；（3）一点五与二次之间。20.某一热聚合反响经测定属于参分子引发，试推导聚合反响速率方程，并写明在推导过程中作了哪些根本假定？21.以过氧化二苯甲酰作引发剂，在60OC进展苯乙烯(密度为0.887)聚合动力学探讨，引发剂用量为单体重量的0.109%，Rp=0.25510-4mol/Ls，f=0.80，自由基寿命为0.82秒，聚合度为2460。 （1）求kd、kp、kt的大小，建立三个常数的数量级概念。 （2）比拟单体浓度和自由基浓度的大小。 （3

24、）比拟Ri、Rp、Rt的大小。22.单体浓度0.2mol/L，过氧类引发剂浓度为4.210-3mol/L,在60OC下加热聚合。如引发剂半衰期为44hr，引发剂引发效率f=0.80，kp=145L/mols，kt=7.0107 L/mols，欲达5%转化率，需多少时间？23.什么是自动加速现象？产生的缘由是什么？对聚合反响及聚合物会产生什么影响？24.什么是凝胶效应和沉淀效应？举例说明。25.氯乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯聚合时，都存在自动加速现象，三者有何异同？26.氯乙烯悬浮聚合时，选用半衰期适当（2hr）的引发剂，根本上接近匀速反响，说明其缘由。27.用过氧化二苯甲酰作引发剂，苯乙烯聚合

25、时各基元反响活化能为Ed=125.6，Ep=32.6，Et=10kJ/mol，试比拟从50 OC增至60 OC以及从80 OC增至90 OC，探讨总反响速率常数和聚合度改变的状况。28.什么叫链转移反响？有几种形式？对聚合反响速率和聚合物的相对分子质量有何影响？29.什么叫链转移常数？与链转移速率常数有何关系？30.动力学链长的定义是什么？分析没有链转移反响与有链转移反响时动力学链长与平均聚合度的关系。31.以过氧化二特丁基作引发剂，在60 OC下探讨苯乙烯聚合。已知苯乙烯溶液浓度为1.0 mol/L，引发剂浓度为0.01 mol/L，60 OC下苯乙烯密度为0.887g/ml，溶剂苯的密度为

26、0.839g/ml（假定聚合体系为志向溶液体系）。引发和聚合的初速率分别为4.010-11 和1.510-7 mol/Ls。CM=8.010-5，CI=3.210-4，CS=2.310-6。求： （1）fkd=？ （2）聚合初期聚合度。 （3）聚合初期动力学链长。32.按上题条件制备的聚苯乙烯相对分子质量很高，常参加正丁硫醇（CS=21）调整，问参加多少才能制得相对分子质量为8.5万的聚苯乙烯？33用过氧化二苯甲酰作引发剂，苯乙烯在60 OC进展本体聚合。已知I=0.04 mol/L，f=0.8，kd = 2.010-6s-1，kP = 176 L/mols，kt = 3.6107 L/mol

27、s，60 OC下苯乙烯密度为0.887g/ml，CI = 0.05，CM =0.8510-4。求： （1）引发、向引发剂转移、向单体转移三局部在聚合度倒数中各占多少百分比？ （2）对聚合度各有什么影响？34.醋酸乙烯酯在60 OC以偶氮二异丁腈为引发剂进展本体聚合，其动力学数据如下：I=0.02610-3 mol/L，M=10.86 mol/L，f=1，kd = 1.1610-5s-1，kP = 3700 L/mols，kt = 7.4107 L/mols，CM =1.9110-4，歧化终止占动力学链终止的90%，求所得聚醋酸乙烯酯的聚合度。35.在100毫升甲基丙烯酸甲酯中参加0.0242克

28、过氧化二苯甲酰，于60 OC下聚合，反响1.5小时后得到3克聚合物，用浸透压法测得相对分子质量为831,500。知60 OC下引发剂的半衰期为48小时，f=0.8，CI = 0.02，CM =0.110-4，甲基丙烯酸甲酯密度为0.93 g/ml。求： （1）甲基丙烯酸甲酯在60 OC下的kp2/kt值。 （2）在该温度下歧化终止和偶合终止所占的比例。36.聚氯乙烯的相对分子质量为什么与引发剂浓度根本上无关而仅取决于聚合反响温度？试求45、50、60 OC下聚合所得聚氯乙烯的相对分子质量。(CM = 125 exp-30.5/RT)37.探讨下列几种链转移、链增长、再引发速率常数的相对大小对聚

29、合反响速率和聚合物相对分子质量的影响： （1）kP ktr ka kP （2）kP ktr ka kP （3）kP ktr ka kP （4）kP ktr ka kP （5）kP ktr ka = 038.分析诱导期产生的缘由？与阻聚剂有何关系？试从阻聚常数比拟硝基苯、对苯醌、DPPH、三氯化铁和氧的阻聚效果。第三章 自由基聚合习题答案1. 解：聚乙烯是最简洁的聚合物，主链无取代基，在考虑取代基的各种影响因素时，可以此为标准，其聚合热H=-88.8kJ/mol。(1) 位阻效应：单体中取代基间作用小，而聚合物中由于主链共价键约束而使取代基之间产生作用，从而储存了局部能量，因此取代基的空间效应对

30、聚合物影响大于单体，含取代基的单体可将局部反响热以内能形式存储，从而使聚合热减小，例如，异丁烯，H=-54 kJ/mol。(2) 共轭效应：取代基在单体中存在共轭效应，而形成聚合物后，共轭作用消逝，共轭效应使内能降低，从而使聚合热降低。例如丁二烯的聚合热H=-73.0 kJ/mol.(3) 电负性取代基：取代基电负性强时，聚合热上升，例如氯乙烯，H=- 95.8 kJ/mol。(4) 氢键和溶剂化作用：这种作用在单体中比在聚合物中要强得多，使聚合热降低，例如丙烯酸的聚合热H=-67 kJ/mol。2. 解：(1) 聚合和解聚处于平衡状态时的反响温度称为聚合上限温度。聚合解聚平衡时的残存单体浓度

31、称为平衡单体浓度。(2) 丁二烯：40，Me=1.52310-8molL-1；80，Me=3.76610-7molL-1。苯乙烯: 40，Me=6.3610-7molL-1; 80，Me=1.33510-5molL-1。3. 解：自由基聚合：通过自由基引发进展链增长得到高聚物的聚合反响。阴离子聚合：由阴离子引发并进展增长的聚合反响。阳离子聚合：由阳离子引发并进展增长的聚合反响。4. 解:(1) CH2=CH-Cl，氯原子的诱导效应和共轭效应作用相反，且均较弱，所以离子聚合困难，只能自由基聚合。(2) CH2=C(Cl)2，构造不对称，同时比氯乙烯多一个氯原子，诱导作用加强，可进展阴离子和自由基

32、聚合。(3) CH2=CH-CN，氰基为吸电子基团，可降低双键的电子云密度，可进展阴离子和自由基聚合，在肯定条件下还可进展陪位聚合。(4) CH2=CH(CN)2，两个氰基的诱导吸电子作用过强，只能进展阴离子聚合。(5) CH2=CHCH3，甲基可产生供电超共轭效应，但强度不大，同时聚合产生的烯丙基自由基稳定，不会增长为大分子，故不发生自由基和离子聚合，只在特别的络合引发剂作用下进展配位聚合。(6) CH2=C(CH3)2， 两个甲基能产生较强的给电子效应，可进展阳离子聚合。在肯定条件下可发生配位聚合。(7) CH2=CH-C6H5，共轭体系，电子流淌性大，易极化，可发生自由基、阴离子、阳离子

33、聚合。(8) CF2=CF2，四个氟原子均产生吸电子诱导作用，但构造对称，机化度小，同时氟原子体积小，可发生自由基聚合。(9) 两个吸电子基产生很强的吸电子诱导作用，只可进展阴离子聚合。(10)CH2=C(CH3)CH=CH2，共轭体系，电子流淌性大，发生自由基、阴离子、阳离子聚合。5. 解:(1) CH2=C(C6H5)2，不能，两个苯基取代基，体积太大，空间位阻大，只生成二聚体。(2) Cl-CH=CH-Cl，不能，构造对称，极化度低，且位阻大。(3) CH2=C(CH3)-CH2CH3，不能，两个供点基团，位阻大，只能阳离子或配位聚合。(4) CH3-CH=CH-CH3，不能，构造对称，

34、极化度低，且位阻大。(5) CH2=C(CH3)-COOCH3，能，酯基诱导与共轭作用大于甲基共电作用，还可进展阴离子聚合。(6) CH2=CHOCOCH3，能，羰基产生吸电诱导作用而氧产生给电子共轭作用，二者作用相抵，只能自由基聚合。(7) CH3-CH=CH-COOCH3，不能，构造对称，极化度低，且位阻大。6. 解:(1) 对单取代乙烯，空间位阻小，可以聚合；对于1,1-二取代乙烯，一般状况下，取代基体积不大，空间位阻小，同时不对称构造使之更易极化，故1,1-二取代乙烯也可聚合；1,2-二取代乙烯，主要是构造对称的两端取代基的空间位阻要比单端二取代的位阻大得多，使之难以聚合。(2) 对烯

35、类单体来说，其参与聚合的官能团局部绝大多数状况下是碳碳双键或叁键，碳碳双键或叁键的两个碳电负性一样，不会使电子云密度大改变。大多数烯类单体的取代基的给电子或吸电子效应不是很强；自由基是电中性的，对其稳定作用没有太严格的要求，几乎全部取代基对自由基都有肯定的稳定作用，因此发生自由基聚合的单体多。少数带有强电子效应取代基的单体，使碳碳双键或叁键的电子云密度发生较大改变，且取代基对生成的离子活性中心有很好的稳定作用，才能进展离子聚合。(3) -体系单体具有大共轭效应，可在诱导极化下产生电子云的流淌，从而产生利于在相应反响条件下的电子云密度分布，使反响简洁进展，因此这类单体可发生自由基、阴离子、阳离子

36、聚合。7. 解:8. 解:偶合终止占30%，歧化终止占70%。9. 解：可从以下两方面考虑：(1)从位阻上看，自由基与含取代基一端靠近时会产生较大位阻，反响能垒较头-尾方式高；(2)从生成的自由基的稳定性看，通过头-尾方式生成的自由基在带有取代基的碳上，这样取代基可起共轭稳定作用。10. 解：自由基聚合时，引发剂是在较长时间内渐渐分说明放自由基的，因此单体是逐次与产生的自由基作用增长的，故转化率随时间延长而渐渐增加。而对产生的一个活性中心来说，它与单体间反响的活化能很低，kp值很大，因此瞬间内就可生成高聚物。因此，从反响一开场有自由基生成时，聚合物分子量就很大，反响过程中任一时刻生成的聚合物分

37、子量相差不大。11. 解：自由基聚合最常用的引发方式是引发剂引发。引发剂可分为热分解型和氧化复原型两大类。热分解型引发剂主要有两大类，偶氮类和过氧化物类。偶氮类如偶氮二异丁腈，45-65下运用，引发时产生氮气，只生成一种自由基，性质稳定。过氧化物类，如过氧化二苯甲酰，分解有副反响存在，性质不稳定。其它应用相对多的引发方式包括热引发、光引发、辐射引发。12. 解：(1) 偶氮二异丁腈： 偶氮二异庚腈：(2) 过氧化二苯甲酰： 过氧化二碳酸二乙基己酯： 异丙苯过氧化氢：(3) 过氧化氢-亚铁盐体系：HO-OH + Fe2+ OH- + HO +Fe3+ 过硫酸钾-亚硫酸盐体系：过氧化二苯甲酰-N,

38、N-二甲苯胺： 其中，(1)(2)和(3)的最终一组为油溶性引发剂用于本体、悬浮、油溶液聚合。前两组为水溶性引发剂，用于乳液聚合、水溶液聚合。13. 解：根据数据作（I0/I）与时间t的关系图，由图得kd=1.88510-4S-1，t1/2=1.02hr。14. 解：引发效率：引发剂分解后，只有一局部用来引发单体聚合，将引发聚合局部的引发剂占引发剂分解或消耗总量的分率称为引发效率，用f表示。诱导分解：指自由基向引发剂的转移反响，反响结果为自由基总数不变，但白白消耗一个引发剂分子，使f下降。笼蔽效应：由于聚合体系中引发剂的浓度低，引发剂分解生成的初级自由基处于溶剂分子的包围中，限制了自由基的扩散

39、，导致初级自由基在笼内发生副反响，使f下降。15. 解： 问：可通过引发剂分解反响速率常数kd、分解活化能Ed、分解半衰期t1/2、残留分率I/I0来推断引发剂活性，一般而言，在一样反响条件下，kd越大，Ed越小，t1/2越小，I/I0越小，引发剂活性越高。 问：参见教科书70页。16. 解：在不考虑链转移反响的前提下，作了三个根本假定：等活性假定，即链自由基的活性与链长无关；稳态假定，即在反响中自由基的浓度保持不变；聚合度很大假定。17. 解：Rp与I1/2成正比是双基终止造成的，Rp与M成正比是初级自由基形成速率远小于单体自由基形成速率的结果。18. 解：热引发：RpI0 ；热引发和引发剂

40、引发并存：RpI00.5 ；引发剂引发，单双基终止并存；RpI0.51 ；引发剂引发，单基终止：RpI0。19. 解：引发反响速率由引发剂分解速率和单体自由基形成速率共同确定：RpM11.5；单体自由基形成反响为引发反响限制速率步骤：RpM1.5；引发剂引发同时伴有热引发：RpM1.52。20. 解：R=-dM/dt=Ri + Rp1 + Rp2 + Rp3 + Rpn 条件1：无链转移 = Ri + Rp 假定1：等活性假定 Rp 假定2：聚合度很大 = kpMM 条件2：低转化率 = kpM(Ri/2kt) 假定3：稳态假定 = kpM(kiM3/2kt)1/2 条件3：双基终止 = kp

41、(ki/2kt)1/2M2/5 条件4：三分子热引发 Ri=kiM321. 解： kd = 3.2410-6S-1 ;kp = 1.762102L/molS；kt=3.59107L/molS。 M=8.529 mol/L；M=1.69710-8 mol/L。 Ri=2.0710-8mol/LS； Rt= Ri；Rp =2.5510-5 mol/LS 。 RpRi= Rp22. 答案：t = 24480s=6.8hr。23. 解：当自由基聚合进入中期后，随转化率增加，聚合速率自动加快，这一现象称为自动加速现象。这是由于凝胶效应和沉淀效应使链自由基的终止速率受到抑制，而链增长速率改变不大，从而使聚

42、合速率加快。自动加速现象可进步聚合反响速率，但限制不好，会出现爆聚使聚合失败。自动加速现象使聚合物分子量分布变宽。24. 解：对于单体、聚合物、溶剂互溶的均相体系，当反响进入中期后，体系粘度加大，阻碍大分子链自由基的扩散，导致链终止反响速率常数随粘度增大而快速下降，而粘度改变对单体扩散并不影响，链增长反响速率常数根本不变，由此表现出粘度增加的净结果为聚合速率加速，这一现象称为凝胶效应。例如，甲基丙烯酸甲酯在苯中聚合，当单体浓度大于60%后，出现自动加速现象。当反响体系为互不相溶的非均相体系时，整个聚合反响在异相中进展，反响形成的聚合物在一开场就从体系中沉析出来，链自由基包袱在长链形成的无规线团

43、内，难以终止，从而使聚合速率加快，这种效应称为沉淀效应。如氯乙烯的聚合，聚合物不溶于单体，在很低转化率下就产生自动加速。25. 解: 氯乙烯不溶聚氯乙烯，反响为非均相体系，沉淀效应抑制链终止，故在很低转化率下出现自动加速现象。 甲基丙烯酸甲酯不是其聚合物的良溶剂，自动加速由凝胶效应产生，在一样的聚合反响条件下，自动加速出现的比苯乙烯聚合体系要早。 苯乙烯是聚苯乙烯的良溶剂，在一样聚合条件下，链自由基比拟伸展,终止反响相对简洁,因此自动加速出现的比甲基丙烯酸甲酯体系要晚。此外，还应留意三种单体的链终止方式不同。26. 解：氯乙烯悬浮聚合时，选用高活性和中等活性引发剂并用的引发体系。由于聚合本质是非均相本体聚合，在转化率较低时就出现自动加速现象，高活性引发剂又保证了在聚合前期聚合速率就很快。随反响进展，中活性引发剂渐渐发挥作用，再加上自动加速，使反响速率保持不变。27. 解： 总反响速率常数的