高分子化學(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、名詞解釋1 乳化劑的親水親油平衡值HLB：活性劑分子中親水基與親油基的大小和力量平衡程度的量。2 本體聚合：由單體和少量（或無）引發(fā)劑組成，自身進行聚合引發(fā)的聚合反應。3 凝膠點與凝膠化現(xiàn)象：溶液在冷卻時會逐漸變得粘稠，最后失去流動性成為具有彈性的膠凍的現(xiàn)象叫凝膠化現(xiàn)象。剛出現(xiàn)凝膠化現(xiàn)象的反應程度叫凝膠點。4 引發(fā)劑引發(fā)效率：引發(fā)劑分解后往往只有一部分用來引發(fā)單體聚合，這部分引發(fā)劑占引發(fā)劑分解或消耗總量的分數(shù)5 鏈轉(zhuǎn)移反應與平均聚合度：鏈自由基與聚合物反應體系的中其他分子之間發(fā)生的獨電子轉(zhuǎn)移并生成大分子和新自由基的過程。衡量聚合物分子大小的指標叫平均聚合度。6 逐

2、步加成聚合反應：單體分子官能團之間相互發(fā)生加成作用而不析出小分子副產(chǎn)物的逐步聚合反應。7 聚合度變大的反應：聚合度變大的反應包括：交聯(lián)、接枝、嵌段、擴鏈線型高分子鏈之間進行化學反應，成為網(wǎng)狀高分子，這就是交聯(lián)反應8雜鏈聚合物：大分子主鏈中除了碳原子外，還有氧、氮、硫等雜原子的聚合物。9體型聚合的凝膠點：體型縮聚過程中剛出現(xiàn)凝膠化現(xiàn)象的反應程度為10乳液聚合：單體在乳化劑的作用和機械攪拌下，在水中分散成乳液狀態(tài)進行的聚合反應。二、簡答題1為了合成組成比較均一的共聚物，應采用何種措施？答：連續(xù)補加活潑單體丁二烯，使原料混合物組成基本不變，控制一定的轉(zhuǎn)化率結(jié)束反應。2氯乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯聚

3、合時，都存在自動加速現(xiàn)象，三者有何差別？氯乙烯懸浮聚合時，選用半衰期適當?shù)囊l(fā)劑或復合引發(fā)劑，基本上接近勻速反應，解釋其原因。氯乙烯的聚合為沉淀聚合，在聚合一開始就出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象。苯乙烯是聚苯乙烯的良溶劑，在轉(zhuǎn)化率達到30%才開始自動加速現(xiàn)象。而MMA是PMMA的不良溶劑，在轉(zhuǎn)化率達到10%15%時出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象。自動加速效應的程度為：氯乙烯>MMA>苯乙烯。自由基聚合有兩種部分組成（1）正常速率（2）因凝膠效應而自動加速部分互補，達到勻速。氯乙烯是懸浮聚合中選用半衰期為2h的引發(fā)劑可達到此效果，是反勻應速進行。3自由基聚合與縮聚反應的特征比較自由基聚合：1）由基元反應組成，各

4、步反應的活化能不同。引發(fā)最慢。2）存在活性種。聚合在單體和活性種之間進行。3）轉(zhuǎn)化率隨時間增長，分子量與時間無關。4）少量阻聚劑可使聚合終止。線形縮聚：1）聚合發(fā)生在官能團之間，無基元反應，各步反應活化能相同。2）單體及任何聚體間均可反應，無活性種。3）聚合初期轉(zhuǎn)化率即達很高，官能團反應程度和分子量隨時間逐步增大。4）反應過程存在平衡。無阻聚反應。4 Ziegler-Natta引發(fā)劑通常有幾種組分，每種組分可以是哪種化合物？兩種：主引發(fā)劑：-B族過度金屬化合物共引發(fā)劑：-A族有機金屬化合物5簡述理想乳液聚合體系的組分、聚合前體系中的三相和聚合的三個階段的標志。理想乳液聚合體系是由難溶于水的單體

5、、介質(zhì)水、水溶性引發(fā)劑和陰離子型乳化劑四部分組成。 聚合前體系中有三相：水相、油相和膠束相。乳液聚合三個階段：階段：膠束成核和乳膠粒生成期(增速期)：從開始引發(fā)到膠束消失為止，乳膠粒數(shù)目不斷增加，單體液滴數(shù)目不變，只是體積縮小，Rp 遞增。階段：乳膠粒數(shù)恒定或恒速期：從膠束消失到單體液滴消失為止，乳膠粒數(shù)目固定，膠粒內(nèi)單體濃度恒定，Rp恒定。階段：降速期， Rp下降6界面縮聚的特點是什么？ 界面縮聚是不平衡縮聚,需采用高反應活性的單體，反應可在低溫下進行,逆反應的速率很低，甚至為0。屬于不平衡縮聚?？s聚中產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物容易除去，不需要熔融縮聚中的真空設備。同時，由于溫度較低避免了高溫下產(chǎn)物

6、氧化變色降解等不利問題。 反應溫度低，相對分子質(zhì)量高。 反應總速率與體系中單體的總濃度無關,而僅決定于界面處的反應物濃度。只要及時更換界面,就不會影響反應速率。聚合物的相對分子質(zhì)量與反應程度、本體中官能團物質(zhì)的量之比關系不大，但與界面處官能團物質(zhì)的量有關。 界面縮聚由于需要高反應活性單體，大量溶劑的消耗，使設備體積寵大,利用率低。因此，其應用受到限制。7連鎖聚合與逐步聚合的三個主要區(qū)別是什么？增長方式：連鎖聚合總是單體與活性種反應，逐步聚合是官能團之間的反應，官能團可以來自于單體、低聚體、多聚體、大分子 單體轉(zhuǎn)化率：連鎖聚合的單體轉(zhuǎn)化率隨著反應的進行不斷提高，逐步聚合的單體轉(zhuǎn)化率在反

7、應的一開始就接近100% 聚合物的分子量：連鎖聚合的分子量一般不隨時間而變，逐步聚合分子量隨時間的增加而增加 8推導二元共聚物組成微分方程時，有哪些基本假定？列舉一個微分方程答：等活性假設無前末端效應無解聚反應共聚物聚合度很大，鏈引發(fā)和鏈終止對共聚物組成的影響可以忽略。穩(wěn)態(tài)假設，自由基的總濃度和兩種自由基的濃度都不變。其中：F1是共聚物中單體1的摩爾分率, f1是原料中單體1的摩爾分率。微分方程：dc(M1)/dc(M2)=c(M1)/c(M2) * r1c(M1)+c(M2)/ r2c(M2)+c(M1)9說明離子交換樹脂在凈化水中的作用。答: 離子交換膜是對離子具有選擇

8、透過性的高分子材料制成的薄膜,陽離子膜通常是磺酸型的,帶有固定基團和可解離的離子 如鈉型磺酸型:固定基團是磺酸根 解離離子是鈉離子，陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質(zhì),他的高分子母體是不溶解的,而連接在母體上的磺酸集團帶有負電荷和可解離離子相互吸引著,他們具有親水性由于陽膜帶負電荷,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中,但在膜外我們通電通過電場作用,帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜,而陰離子因為同性排斥而不能通過,所以具有選擇透過性。10在自由基聚合反應動力學研究中做了哪些基本假定？解決了什么問題？假定一：鏈自由基的活性與鏈長無關，解決了增長速率方程：Rp=kpM·*M假定

9、二：數(shù)均聚合度很大，引發(fā)消耗的單體忽略不計，單體消耗在增長階段，自由基聚合速率等于增長速率，解決了自由基聚合反應速率用增長速率表示假定三：穩(wěn)態(tài)假定，聚合反應初期，自由基的生成速率等于自由基的消失速率，自由基濃度不變，解決了自由基濃度的表達式。由假定三，根據(jù)具體的引發(fā)方式和終止方式，求出自由基的濃度M·，如常用的引發(fā)劑熱引發(fā)聚合:Ri=2fkdI Rt=2ktM·2 Ri= RtM·=(fkd/kt)1/2I1/2再由假定二和假定一，將自由基濃度M·帶入增長速率方程：Rp=kpM·*M= kp(fkd/kt)1/2I1/2M11與自由基聚合相比較

10、，試說明離子聚合反應在引發(fā)劑種類、單體結(jié)構和溶劑的性質(zhì)三方面的特征。 引發(fā)劑種類自由基聚合的引發(fā)劑是易產(chǎn)生自由基的物質(zhì)如過氧化物,偶氮化合物。而離子聚合的引發(fā)劑是“酸”或“堿”等,易產(chǎn)生離子的物質(zhì)。 單體結(jié)構自由基聚合的單體是含有弱的吸電子取代基和共軛取代基的烯類單體.陰離子聚合的單體是含有強的吸電子取代基和共軛取代基的烯類單體.陽離子聚合的單體是含有強的推電子取代基和共軛取代基的烯類單體。 溶劑的性質(zhì)在自由基聚合中，溶劑的引入降低了單體濃度，從而降低了聚合速率；由于鏈自由基向溶劑的轉(zhuǎn)移反應，降低了聚合物的相對分子質(zhì)量.在離子聚合中,溶劑的引入不僅降低了單體的濃度,還嚴重影響著增長活性中心的形

11、態(tài)和結(jié)構,從而影響聚合速率和聚合物的相對分子質(zhì)量及其分布,同時還影響著聚合物的立構規(guī)整性。12為什么自由基聚合時聚合物的相對分子質(zhì)量與反應時間基本無關，縮聚反應中聚合物的相對分子質(zhì)量隨時間的延長而增加？自由基聚合遵循連鎖聚合機理：鏈增加反應的活化能很低,聚合反應一旦開始，在很短的時間內(nèi)就有成千上萬的單體參加了聚合反應,體系中不是聚合物就是單體,不會停留在中間聚合度階段，所以聚合物的相對分子質(zhì)量與反應時間基本無關。而縮聚反應遵循的是逐步聚合機理：單體先聚合成低聚體，低聚體再聚合成高聚物。鏈增加反應的活化較高，Ep=60kJ/mol生成一個大分子的時間很長，幾乎是整個聚合反應所需的時間，縮聚物的相對分子質(zhì)量隨聚合時間的延長而增大。13何謂聚合物官能團