《高聚物生產技術》習題集

1、高聚物生產技術習題集 緒論習題1什么是高聚物？請指出你見過或用過的高聚物。2請簡要指出三大合成材料之間的主要差別。3命名下列高聚物。并寫出其單體結構、單體名稱、重復結構單元和結構單元。 4寫出下列各對高聚物的聚合反應方程式，注意它們的區(qū)別。（1）聚丙烯酸甲酯和聚醋酸乙烯酯；（2）聚已二酰已二胺和聚已內酰胺；（3）聚丙烯腈和聚甲基丙烯腈。5試寫出下列單體得到線型高分子的重復結構單元的化學結構。并指出由單體形成對應高聚物的聚合反應類型。（1）-甲基苯乙烯；（2）偏二氰基乙烯；（3）-氰基丙烯酸甲酯；（4）雙酚A環(huán)氧氯丙烷；（5）對苯二甲酸丁二醇；（6）已二酸已二胺。6寫出熱固性高聚物與熱

2、塑性高聚物的主要區(qū)別。7確定下列高聚物的名稱，并按主鏈結構和幾何形狀進行分類。 （4）第一章習題1請寫出自由基聚合反應的基本特點。2請寫出10種以用自由基聚合獲得的高聚物。3自由基產生于共價鍵化合物的哪種斷裂形式？并指明自由基的特性。4比較下列各組單體中進行自由基聚合反應的能力，為什么？ 5寫出以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，以氯乙烯為單體的聚合機理。6比較下列自由基的活性，說明原因。并說明對自由基聚合起什么作用？ 7畫出自由基聚合反應的單體濃度、轉化率、產物相對分子質量隨時間的變化曲線。8寫出乙烯高壓聚合時短支鏈產生的原因與形式。9指明影響引發(fā)劑引發(fā)效率的原因。10在自由基聚合時，如何合理選擇引發(fā)劑

3、？其中高低活性引發(fā)劑并用的優(yōu)點是什么？11用碘量法測定60下引發(fā)劑DCPD的分解速率，引發(fā)劑初始濃度為0.0754mol/L。經過0.2、0.7、1.2、1.7小時后，測得DCPD的濃度分別為0.0660、0.0484、0.0334、0.0228mol/L。求該溫度下，DCPD的分解速率常數和分解半衰期。1260時苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯分別進行自由基聚合，終止方式有何不同？對產物相對分子質量有何影響？13說明自由基聚合反應中鏈轉移的形式及對反應的影響。14推導自由基聚合動力學方程時，作了哪些基本假定？聚合速率與引發(fā)劑濃度平方根成正比，是由哪一種機理造成的？這一關系的局限性怎樣？15動力

4、學鏈長如何定義的？與平均聚合度的關系如何？16試討論溫度、壓力對自由基聚合的影響。17說明在自由基聚合反應中，為什么聚合物鏈中單體單元大部分按頭尾相連為主。18說明單體中存在的雜質類型與形成的原因，并指出在聚合前如何處理？19畫出自由基聚合時的聚合速率變化曲線，并闡明各階段的產生原因。20寫出氯乙烯自由基聚合時，為什么產物的相對分子質量與引發(fā)劑的濃度無關，而只取決于聚合溫度？并計算下列溫度分別為45、50、55、60下的聚氯乙烯的平均相對分子質量。21說明影響自由基聚合反應產物平均聚合度的因素。22用過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑，試比較溫度從50增至60以及從80增至90時，總聚合速率常數和相對分子

5、質量變化的情況。23以過氧化二特丁基作為引發(fā)劑，在60下研究苯乙烯在苯中聚合。若苯乙烯溶液濃度為1.0M，引發(fā)劑濃度為0.01M，引發(fā)和聚合的初期聚合速率分別為4.0×1011和1.5×107mol/L。計算(fkd)、初期聚合度、初動力學鏈長。計算時的數據如下：Cm=8.0×10-5，CI=3.2×10-4，CS=2.3×10-6，60下苯乙烯的密度為0.887g/mL，60下苯的密度為0.839 g/mL，設苯乙烯-苯體系為理想溶液。24用過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑，苯乙烯在60 下進行本體聚合，試計算引發(fā)劑引發(fā)、向引發(fā)劑轉移、向單體轉移三部分

6、在聚合度倒數中占多少百分比？對聚合度各有什么影響？計算時選用的數據如下：I0.04g/mLCm0.8510-4 Ci0.05 f0.8kd2.0×10-6/s kP176L/mol?s kt3.6×107 L/mol?s60下苯乙烯密度為0.887 g/mL25雙組分共聚物按兩種單體在共聚物高分子鏈中的排列情況分為具體幾種類型。26解釋理想共聚與交替共聚，它們的競聚率關系怎樣？并說明它們的意義。27舉例說明兩種單體進行理想共聚、恒組分共聚和交替共聚的必要條件。28在共聚反應中，單體對的競聚率如下：r1 0.05 0.01 0.01 0 0.2r2 0.10 0.01 0 0

7、 5試繪制出各對單體形成的共聚物組成曲線，并說明前兩情況的的特征。計算f10.5時，低轉化率下的F1。29解釋為什么要控制共聚物的組成？有哪幾種控制方法？30已知r10.02，r20.03，求恒組分共聚點的配料比。31簡述Q、e概念，并解釋如何根據Q、e來判斷單體間的共聚性質。第二章習題1全面比較自由基、陰離子、陽離子、配位等聚合反應的異同點。2寫出以正丁基鋰為引發(fā)劑苯乙烯的聚合機理。3寫出以三氟化硼和水為引發(fā)體系引發(fā)異丁烯的聚合機理。4寫出以TCl3-Al(C2H5)3為引發(fā)劑體系引發(fā)丙烯的聚合機理。5寫出以環(huán)烷酸鎳-三異丁基鋁-三氟化硼乙醚絡合物為引發(fā)體系引發(fā)丁二烯的聚合機理。6說明在離子

8、型聚合反應中離子對的存在形式對聚合的影響。7說明在離子型聚合反應中是否存在自動加速現(xiàn)象？為什么？8為什么陽離子聚合反應需要在很低的溫度下進行，才能得到高相對分子質量的高聚物。9為什么離子型聚合和配位聚合需要在反應前預先將原料和聚合容器凈化、干燥、除去空氣并在密封條件下進行聚合？10說明活性高聚物的合成方法、特點和應用。11在丙烯的配位聚合反應中，如何才能獲得高活性的引發(fā)劑？12說明開環(huán)聚合的的特點與應用。13開環(huán)聚合鏈引發(fā)有哪些類型？鏈終止封端的目的是什么？第三章習題1寫出由下列單體經縮聚反應形成的聚酯的結構。（1）HORCOOH（2）HOOCRCOOHHOROH（3）HOOCRCOOHR(O

9、H)3（4）HOOCRCOOHHOROHR(OH)32討論HOOC(CH2)mNH2單體縮聚時如何避免成環(huán)反應。3比較轉化率與反應程度、官能團與官能度的異同。4計算已二酸和已二胺以等物質量配料，求反應程度為0.500、0.800、0.900、0.950、0.970、0.990、0.995、0.999時的平均聚合度及平均相對分子質量。5對苯二甲酸和乙二醇以等物質量配料，在280下進行縮聚反應，已知K為4.9。若達到平衡時所得聚酯的平均聚合度為20，試計算此時體系內殘存副產物控制在多少以下？6如何控制平衡縮聚反應的溫度與壓力。7由已二酸和已二胺縮聚合成聚酰胺，若產物相對分子質量為20000，反應程

10、度為0.998。試求兩種單體的配料比，并分析產物的端基是什么基團？8以HOOC(CH2)6OH為單體合成聚酯，若反應過程中COOH的解離度一定，測得反應開始時的pH值為2，反應至某一時刻后pH為4。求此時的反應程度和產物平均聚合度。9加多少苯甲酸于等物質量配比的已二酸和已二胺之中，使產物的平均相對分子質量為20000。10說明預測凝膠點意義與實際測試方法。11計算下列混合物的凝膠點。（1）鄰苯二甲酸和甘油的摩爾比為1.50：0.98；（2）鄰苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩爾比為1.50：0.99：0.002；12用苯酚與甲醛合成酚醛樹脂時，若采用等物質量配比和2：4，分別預測上述兩種情況的凝膠點。

11、若實際控制的反應程度為0.82，判斷哪種情況出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象；如果不出現(xiàn)凝膠，則此時的平均聚合度是多少？13給出合成聚酰亞胺、聚苯醚、聚苯砜的單體，并寫出反應方程式、產物的主要特性和用途。14寫出環(huán)所樹脂的反應方程式。第四章習題1說明高聚物的結構層次如何？2研究高聚物的結構有什么目的？3解釋高分子鏈具有柔性的原因和影響柔性的影響。4高分子的熱運動形式有哪些？5為什么高聚物只的固態(tài)和液態(tài)而沒有氣態(tài)？6結晶高聚物的形態(tài)分幾種類型？7影響高聚物結晶的因素是什么？8取向與結晶的異同點是什么？9如何形成高聚物復合材料？第五章習題1畫出非晶高聚物定負荷下的形變-溫度曲線，并作以適當分析。2畫出結晶高聚物定負荷

12、下的形變-溫度曲線，并作以適當分析。3解釋玻璃化溫度的定義，并指明其影響因素和使用價值。舉例說明它的測定方法。4解釋熔點的定義，說明小分子結晶與高分子結晶的異同點。說明影響因素與測定方法。指出熔點的使用價值。5解釋粘流溫度的定義，說明影響因素、使用價值、測定方法。6說明各種軟化溫度的測定條件。7指出常用的材料力學概念。8畫出結晶高聚物和非晶高聚物的應力-應變曲線，并加以適當解釋。9解釋哪些因素影響高聚物材料的強度。10什么是松弛現(xiàn)象？請畫出幾種高聚物的蠕變曲線和應力松弛曲線。11說明高聚物的增塑作用與應用。12如何增加高聚物的強度？13說明材料形變的類型，并簡述影響高聚物流變性的因素。14解釋

13、高聚物熔體在流動過程中產生彈性效應的原因。15如何測定高聚物的熔融指數？16高聚物的電性能體現(xiàn)在哪些方面？有何應用？17高聚物的光學性能和透氣性能具體應用如何？18高聚物的熱物理性能包括哪些方面，有何應用？19畫出非晶高聚物與結晶高聚物的溶解過程圖。并指明高聚物溶解的關鍵是什么？20溶解高聚物的溶液如何選擇？高聚物稀溶液粘度幾種表示方法？它們之間的關系如何？影響因素有哪些？21寫出高聚物統(tǒng)計相對分子質量的表達式，并說明多分散體系中它們的關系。22簡述用滲透壓法與粘度法測定高聚物相對分子質量的原理與過程。23證明24用實例說明數均相對分子質量對試樣的低相對分子質量部分敏感，而重均相對分子質量卻對

14、高相對分子質量部分敏感：（1）100g的相對分子質量為100000的試樣中加入1g相對分子質量為1000的組分；（2）100g的相對分子質量為100000的試樣中加入1g相對分子質量為10000000的組分。分別計算數均相對分子質量和重均相對分子質量及它們的分散系數。并說明結果。第六章習題1簡述研究高聚物化學變化的目的。2高聚物化學變化的主要類型、特點和影響因素有哪些？3舉例說明高聚物基團反應的應用情況。4在高聚物的交聯(lián)反應類型中，有意義是哪種？并出實際應用的例子。5廢有機玻璃如何回收再用？原理是什么？6如何防止高聚物的老化？第七章習題1說明熔融縮聚的工藝特點、控制因素及典型應用。2舉例說明固

15、相縮聚的類型、特點和控制因素。3舉例說明溶液縮聚的類型、特點和控制因素。4說明界面縮聚的類型、特點、控制因素和應用。5舉例說明固相縮聚的類型、特點和控制因素。6比較用于連鎖聚合反應的四種實施方法。7說明本體聚合的類型、特點、控制因素和應用。8說明懸浮聚合的類型、特點、控制因素和應用。9說明乳液聚合的類型、特點、控制因素和應用。10舉例說明乳化劑的類型及選擇。11說明乳液聚合的機理。12說明懸浮聚合的中單體液滴的分散過程與粒子形成過程。 第八章習題1解釋名詞（1）樹脂，塑料（2）熱塑性塑料，熱固性塑料（3）通用塑料，工程塑料，一般塑料，特種塑料（4）單組分塑料，多組分塑料2比較聚乙烯三種生產方法

16、，并說明聚合機理。3PDHE與LDPE的結構與性能有什么區(qū)別？舉例說明它們的應用。4簡述有機玻璃的生產過程，其中預聚的目的是什么？5生產有機玻璃時的水浴法和空氣浴法各有什么優(yōu)缺點？6簡述懸浮法生產聚氯乙烯的生產工藝過程及配料中各組分的作用。7生產疏松型聚氯乙烯樹脂時為了提高設備的生產能力常采取什么方法？為什么？8聚氯乙烯生產時，為了防止粘釜而采取的方法有哪些？9簡述聚氯乙烯生產時，為提高聚合釜傳熱能力可以采取的方法。10簡述苯乙烯的本體聚合和懸浮聚合的工藝特點。11簡述聚苯乙烯的結構、性能和用途。12比較ABS的生產方法，并簡述ABS樹脂的主要性能與應用。13簡述聚苯乙烯型陰、陽離子交換樹脂的

17、生產原理與應用。14熱塑性酚醛樹脂與熱固酚醛樹脂的生產工藝條件有何區(qū)別？兩種的應用如何？15簡述環(huán)氧樹脂的生產原理，并說明環(huán)氧塑料各組成的作用。16簡述軟質、硬質聚氨酯泡沫塑料的生產過程與用途。第九章習題1簡述橡膠的分類情況，并說明橡膠的典型特性。2請指出橡膠為什么要經過硫化與增強？3簡述低溫丁苯橡膠的生產工藝條件。4丁苯橡膠的結構、性能和用途。5比較不引發(fā)體系生產的聚丁二烯性能。6解釋順丁橡膠生產時，為什么要控制單體的濃度？引發(fā)劑的加入方式如何？7簡述順丁橡膠的生產工藝，并說明順丁橡膠的優(yōu)缺點。8引發(fā)劑類型對異戊橡膠的產品質量有何影響？9簡述異戊橡膠與天然橡膠的差別，為什么異戊橡膠是天然橡膠

18、較理想的替代品。10乙丙橡膠生產時，為什么要在乙烯和丙烯中加入第三種單體？作用是什么？11乙丙橡膠生產時所使用的引發(fā)劑體系有哪些？各有什么優(yōu)缺點？如何保證高引發(fā)活性？12乙丙橡膠生產時，溶劑的作用是什么？常用的溶劑有哪些？13用懸浮法生產乙丙橡膠比較用溶液法生產乙丙橡膠的優(yōu)點是什么？14說明乙丙橡膠的結構和性能。15如何防止氯丁橡膠變質？16簡述氯丁橡膠結構特征與性質。第十章習題1簡述纖維的類型。2成纖高聚物有哪些特征。3聚酯纖維的生產方法有幾種？其壓力如何控制？4簡述聚酯的生產過程。5聚酯纖維的結構與用途。6常見的聚酰胺纖維有哪些？其中聚酰胺-6與聚酰胺-66的生產原理有何不同？結構與性能如

19、何？7制備腈綸的主體原料是由哪些單體聚合而成？為什么不能單獨用丙烯腈？8簡述腈綸的主體原料的生產過程。9丙綸纖維的生產原理如何？丙綸如何染色？10丙綸的結構、性能和用途怎樣？  參考文獻1張留成，瞿雄偉，丁會利：高分子材料基礎化學工業(yè)出版社，2001。2潘祖仁：高分子化學，化學工業(yè)出版社，2001。3楊玉良，胡漢杰：高分子物理，化學工業(yè)出版社，2001。4金日光，華幼卿：高分子物理，化學工業(yè)出版社，2001。5王文廣：塑料材料的選用，化學工業(yè)出版社，2001。6貢長生，張克立：新功能材料，化學工業(yè)出版社，2001。7瞿金平，胡漢杰：聚合物成型原理及成型技術，化學工業(yè)出版社，

20、2001。8何白天，胡漢杰：功能高分子與新技術，化學工業(yè)出版社，2001。9王佛松，王夔，陳新滋，彭旭明：展望21世紀的化學，化學工業(yè)出版社，2000。10李樹塵，陳長勇：材料工藝學，化學工業(yè)出版社，2000。11金國珍：工程塑料，化學工業(yè)出版社，2000。12夏宇正，陳曉農：精細高分子化工及應用，化學工業(yè)出版社，2000。13潘祖仁，于在璋：自由基聚合，化學工業(yè)出版社，1983。14應圣康，余豐年：共聚合，化學工業(yè)出版社，1984。15林尚安，于同隱，楊士林，焦書科：配位聚合，化學工業(yè)出版社，1985。16朱樹新：開環(huán)聚合，化學工業(yè)出版社，1987。17孫載堅，周普，劉啟澄：接枝共聚合，化學

21、工業(yè)出版社，1989。18胡金生，曹同玉，劉慶普：乳液聚合，化學工業(yè)出版社，1987。19張留成，李佐邦：縮合聚合，化學工業(yè)出版社，1986。20潘祖仁，翁志學，黃志明：懸浮聚合，化學工業(yè)出版社，1997。21陳義鏮：功能高分子，上?？茖W技術出版社，1988。22何天白，胡漢杰：海外高分子科學的新進展，化學工業(yè)出版社，1997。23趙文元，王亦軍：功能高分子材料化學，化學工業(yè)出版社，1996。24藍鳳祥，柯竹天等：聚氯乙烯生產與加工應用手冊，化學工業(yè)出版社，1996。25謝遂志，劉登祥，周鳴巒：橡膠工業(yè)手冊第一分冊，化學工業(yè)出版社，1989。26胡學貴：高分子化學及工藝學，化學工業(yè)出版社，19

22、91。27王善琦：高分子化學原理，北京航空航天大學出版社，1993。28潘祖仁，孫經武：高分子化學，化學工業(yè)出版社，1980。29潘鑒元，席世平等：高分子物理，廣東科技出版社，1981。30成都科大、天津輕工、北京化院合編：高分子化學及物理學，輕工業(yè)出版社，1981。31馮新德，唐敖慶，錢人元，何炳林等：高分子化學及物理專論中山大學出版社，1984。32馮新德：高分子合成化學，科學出版社，1981。33張開：高分子物理，化學工業(yè)出版社，1981。34趙德仁：高分子合成工藝學，化學工業(yè)出版社，1981。35許長清：合成樹脂及塑料手冊化學工業(yè)出版社，1991。36紀奎江：實用橡膠制品生產技術，化學工業(yè)出版社，1996。37嚴福英：聚氯乙烯工藝學，化