高分子化學(xué)考試模擬試卷

1、高分子化學(xué)導(dǎo)論考試模擬試題寫出合成下列高聚物一般常用的單體及由單體生成聚合物的反應(yīng)式，指出反 應(yīng)所屬類型（自由基型、陽(yáng)離子型、陰離子型、共聚等反應(yīng)中任何一種即可，對(duì) 于需要多步反應(yīng)的，可分步注明反應(yīng)類型），并簡(jiǎn)要描述該高聚物最突出的性能 特點(diǎn)。1. 丁月青橡膠；H2CCHH2C=C C=CH2I解：?jiǎn)误w為：H H 和 CN自由基聚合反應(yīng)AIBNH2c =CC=CH2 + H2C= CH .2 H H22CN耐油性極好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強(qiáng)2.氯磺化聚乙烯；解：反應(yīng)式：C12so2、二八CH2CH2 J ，二 CH2CHCH2CH2L：-HC1ISO2C1優(yōu)異的耐臭氧性、耐大氣老化性

2、、耐化學(xué)腐蝕性等，姣好的物理機(jī)械性能、耐老 化性能、耐熱及耐低溫性、耐油性、耐燃性、耐磨性、及耐電絕緣性。3 .聚環(huán)氧乙烷；解：陰離子開環(huán)聚合（醇鈉催化）或者陽(yáng)離子開環(huán)聚合（ Lewis酸或者超強(qiáng)酸催化）CH2CH2OH2c CH2O良好的水溶性和生物相容性。4 . SBS三嵌段共聚物;解：陰離子聚合H2H一一一一mH2C = CH RLi 一 RC-C 卜 Li n h2c = c_c=ch2 r m 6 6H ?C CH1%f H2H2 . H2pr_Lc2.ch4_c2-c=c-c2-L4c2Cl x H H用.雙陰離子引發(fā)：,Na/ 力Na C - Cn H2CC C CH2 AHH

3、H,H2 . , H2H2 x H2 H、(-C -CH -)C C -C = C C -jf-C c4，mh h，n、j p p6 d具有優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度，表面摩擦系數(shù)大，低溫性能好，等特性，成為目前消費(fèi)量最大的熱塑性彈性體。5.環(huán)氧樹脂(雙酚A型)；解：縮聚反應(yīng)，單體CH3HOOCYZ)0H Hz、/CH3和。反應(yīng)式：+ C2 一 CH"C2_C=C_H2+Li 丁lmvh h/nH -CJLi5H?C= CH2mH2 工= C-C-Na »H/電性能優(yōu)良，加工性能好CH2CI.一H+ (n+2) H2CCVNaOHCH 2clO'OCH2固化方便，粘附力強(qiáng)，收縮

4、性低，力學(xué)性能優(yōu)良，具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性，出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性，耐霉菌，是種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優(yōu)良絕緣材料。6.維尼綸;CO CCH 3H3、， H2C解：?jiǎn)误w2反應(yīng)式：H2cCH自由基聚合 -H2 CNaOH .H2OH2 HC 一C - nCOCOOHCH3CH3HCHO"H2cHe縮醛化反應(yīng)維尼綸是合成纖維中吸濕性最大的品種,柔軟及保暖性好。7.順丁烯二酸酊和苯乙烯的共聚物;解：自由基共聚合反應(yīng)主要性能特點(diǎn)：酸酊部分可在堿性條件下開環(huán)的嚴(yán)格的交替共聚物。二、填空題和選擇題：（20%）1 .二十世紀(jì)初，貝克蘭（Baekeland%開制開發(fā)的聚合物

5、品種是酚醛樹脂、 目前使用廣泛的氣密性最好的合成橡膠是丁基橡膠， 高密度聚乙烯的首創(chuàng)人是齊格勒。2 .早期的聚丙烯生產(chǎn)中，“脫灰”是為了除去其中殘留的引發(fā)劑（或催化劑），“脫蠟”是為了除去其中的非定向聚丙烯（或無(wú)規(guī)立構(gòu)的聚丙烯）.3 .以下單體適于自由基聚合機(jī)理的有a,c,d,f,h,g 、適于陰離子聚合機(jī)理的有一c.f,h,g,適于陽(yáng)離子聚合機(jī)理的有b,c,e,f 。a. CH2=CHCl;b. CH2=CHOR;c. CH2=CHPh;d. CF2=CF2；e. CH2=C（CH3）2；f. CH2=CH-CH=CH2；g. CH2=C（CN）COOCH3；h. CH2=C（CH3）COO

6、CH35 .近年來(lái)，乳液聚合研究中涌現(xiàn)了多種新技術(shù)和新方法，如 和 （寫出兩種即可）如：種子乳液聚合、核殼乳液聚合、無(wú)皂乳液聚合、微乳液聚合、反相乳液聚合、 分散聚合6 .陽(yáng)離子聚合中的異構(gòu)化反應(yīng)更容易在（ c ）條件下進(jìn)行。a.高溫； b. 0c; c.低溫.7 .離子型聚合中鏈的終止方式一般是：（a ）a.單基終止；b.雙基終止；c.歧化終止。8 .下列高分子材料中最適合用于制作一次性茶杯的是：（a ）a.聚丙烯；b. PET;c.聚氯乙烯。三、簡(jiǎn)答題1 .以苯乙烯為單體，分別采用（1）過(guò)氧化苯甲酰 和（2）TiCl3與烷基鋁 做引發(fā) 劑制備聚苯乙烯，試問上述哪種方法制備的聚苯乙烯的彈性模

7、量、 抗張強(qiáng)度、耐 熱性較高？為什么？答：后者高。因?yàn)榍罢咦杂苫酆系脽o(wú)規(guī)立構(gòu)聚合物，后者配位聚合得有規(guī)立構(gòu)聚合物。有規(guī)立構(gòu)的容易結(jié)晶。2 .用簡(jiǎn)單語(yǔ)言或運(yùn)算說(shuō)明當(dāng)ri<1, r2 = 0時(shí)共聚物組成中Mi<M2是否可能?答：U, r2為兩種鏈增長(zhǎng)反應(yīng)的速率常數(shù)之比，表征出單體的相對(duì)活性，其中 n=kii/ki2, r2=k22/k2i,已知 U<1,r2=0，即 kii<ki2, k22=0,這說(shuō)明單體 M2 不能自 聚，只能共聚，且 M2與Mi 的結(jié)合速率大于 Mi與Mi 的結(jié)合速率。因 此，不管M2的濃度多大，共聚物組成中M2總是小于Mi,可見共聚物中Mi<

8、M2 不可能?；蛘撸篸 MiM1r1MlM2MiM2Miri 1 r1f 1d M2M2r2M2M1M2M1M2即： d M1fdM2 ,所以，不可能。3 .利用熱降解回收有機(jī)玻璃邊角料時(shí)，若該邊角料中混有PVC雜質(zhì)，則使MMA 的產(chǎn)率降低，質(zhì)量變差，試用化學(xué)反應(yīng)式說(shuō)明其原因。；答：有機(jī)玻璃熱解聚時(shí)：CH 3CH 3CH3CH3H2IIImCcC C - CC.+H2CCH2I IH2 IICOOCH 3 COOCH 3COOCH 3COOCH 3當(dāng)其中混有PVC時(shí),HCCnunL VW'CCWt+ HClH2h hClCH3ICClICOOCH3,即.CH3H2cCH3c這樣HCl和

9、COOCH3加成生成CH3CH3IIH2C=C + HCl H3c C ClIICOOCH3COOCH3降低了甲基丙烯酸甲酯的產(chǎn)率，且混有雜質(zhì)，質(zhì)量變差。4、氯乙烯的聚合能通過(guò)陰離子聚合實(shí)現(xiàn)嗎？陽(yáng)離子聚合呢？自由基聚合呢？為 什么？合成聚氯乙烯時(shí)，一般控制轉(zhuǎn)化率低于 80%,為什么？答：不能陰離子聚合，不能陽(yáng)離子聚合，只能自由基聚合。因?yàn)辂u原子的誘導(dǎo)效應(yīng)是吸電子的， 而共腕效應(yīng)卻有供電性，但兩者均較弱，因 此只能自由基聚合。當(dāng)轉(zhuǎn)化率太高時(shí)，像大分子的鏈轉(zhuǎn)移嚴(yán)重，所以要控制轉(zhuǎn)化率低于80%。5.在用凝膠滲透色譜法測(cè)定聚合物的分子量和分子量分布時(shí)，常用四氫吠喃作 為淋洗劑。所用的四氫吠喃需要嚴(yán)格除

10、水。一般是用普通干燥劑干燥后與金屬鈉 回流。回流數(shù)小時(shí)后向燒瓶中加入少許二苯甲酮， 觀察體系是否變色以確定四氫 吠喃是否可以蒸出備用。請(qǐng)解釋這種做法的依據(jù)。解：若水存在，陰離子則不能存在，則不顯色；若變色，說(shuō)明陰離子穩(wěn)定存在,已無(wú)水。C6H5 06H5-I I -. Na OCCO Na+ I I +C6H5 06H56.無(wú)機(jī)材料和有機(jī)高分子材料各有所長(zhǎng)，也各有局限性。如無(wú)機(jī)材料堅(jiān)硬、耐 溶劑性好，但韌性差、加工困難；有機(jī)高分子材料加工性好，但不耐熱、硬度差 等。理想的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粒子則兼有無(wú)機(jī)材料和有機(jī)高分子材料的優(yōu)點(diǎn)，如在 保持有機(jī)高分子優(yōu)良的成膜性、透明性和柔軟性的基礎(chǔ)上，又具有無(wú)機(jī)材

11、料的不 燃性、耐擦傷性、耐溶劑性、高硬度、光電功能等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而如何確保無(wú)機(jī)粒子在聚合物基體中均勻分散和界面相容一直是一個(gè)難題。請(qǐng)運(yùn)用你所掌握的化學(xué)知識(shí)，對(duì)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粒子的制備機(jī)理、途徑或方法提出 設(shè)計(jì)。答：在無(wú)機(jī)粒子表面通過(guò)共價(jià)鍵或離子鍵接枝聚合物。主要用兩種方法："graftto”,“graft from”。六、計(jì)算題1.己二酸和己二胺縮聚平衡常數(shù) K=432 （235 C時(shí)），設(shè)兩種單體的摩爾比為 1:1 ,要制備數(shù)均聚合度為300的尼龍-66,試計(jì)算體系殘留的水分應(yīng)控制在多 少？設(shè)官能團(tuán)起始濃度為4 mol L-1。并解釋為什么工業(yè)上制備聚酰胺時(shí)盡可能

12、采用本體熔融聚合工藝。-k M 0432 42 iH2O_2 0 1.92 10 molgL答：Xn300為使官能團(tuán)起始濃度M0達(dá)到最大值，以降低所需除水程度（提高殘留水份濃度），降低能耗，所以盡可能采用本體熔融聚合2.甲基丙烯酸甲酯以過(guò)氧化二苯甲酰為引發(fā)劑， 以乙酸乙酯為溶劑于60c進(jìn)行 聚合反應(yīng)。已知：反應(yīng)器中聚合物總體積為 1升，比重為0.878克/毫升，單體 重量為300克，引發(fā)劑用量為單體用量的0.6%（重量百分?jǐn)?shù)），Kd= 2.0 X10-6s-1 , Kp = 367 升/摩爾 秒，Kt = 0.93 X 107 升/摩爾 秒，f = 0.8 ,。= 0.02 , Cm=0.18 X 104, Cs = 0.46 X 10-6,且動(dòng)力學(xué)鏈終止按歧化終止100%慮。試計(jì)算在低轉(zhuǎn)化率下停止反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物的數(shù)均聚合度。解:1/21/2fkdktIkpCmISCiC