高分子科學導論復(fù)習資料

1、名詞解釋（六選五）1.構(gòu)型：分子中由化學鍵固定的原子在空間的排列。2.構(gòu)象：由于高分子鏈上的化學鍵的不同取向引起的結(jié)構(gòu)單元在空間的不同排布。3.官能度：是指一個單體分子中能夠參加反應(yīng)的官能團的數(shù)目。4.反應(yīng)程度：是參加反應(yīng)的官能團數(shù)占起始官能團數(shù)的分數(shù)，用P表示。5.凝膠點：開始出現(xiàn)凝膠瞬間的臨界反應(yīng)程度。6.動力學鏈長：每個活性種從引發(fā)階段到終止階段所消耗的單體分子數(shù)。簡答題（六選三）1.為什么聚合物只能以固態(tài)或液態(tài)存在，不能以氣態(tài)存在？答：隨分子量的增加，范德華力增大。由于聚合物的分子量很大，范德華力加和的結(jié)果使得聚合物分子間用力相當大，遠遠超過加熱的方法將聚合物大分子相互拆開，當能量還不

2、足以克服分子間作用力時，分子鏈中的化學鍵就會發(fā)生斷裂。所以聚合物只能以固態(tài)或液態(tài)存在，不能以氣態(tài)存在。2.改善結(jié)晶聚合物透明性的方法。答：1） 降低結(jié)晶度減輕光線在相界面上的折射和反射。2） 使晶區(qū)密度和非晶區(qū)密度盡可能接近使兩相的折光率基本相同，從而減輕相界面上的折射和反射。3） 減小結(jié)晶聚合物中晶區(qū)的尺寸當晶區(qū)的尺寸小于可見光波長時，光線可以不必進入晶區(qū)而直接從非晶區(qū)中穿過，這樣相界面上的折射和反射不會發(fā)生；在結(jié)晶聚合物成型加工過程中加入成核劑，可以降低球晶的尺寸，增加透明性。3.高分子結(jié)晶熔融時出現(xiàn)熔限的原因。答：在結(jié)晶聚合物中存在著完善程度不同的晶體：（1） 晶體的大小不同；（2） 晶

3、區(qū)內(nèi)部大分子有序排列的程度不同。 結(jié)晶熔融過程是由于分子鏈排列的有序化向無序化轉(zhuǎn)變的過程。當聚合物受熱后，結(jié)晶不完善的晶粒、有序化排列不充分的結(jié)晶區(qū)域由于穩(wěn)定性差，在較低的溫度下就會發(fā)生熔融，而結(jié)晶比較完善的區(qū)域則要在較高的溫度下才會熔融。所以在通常的升溫速率下高分子結(jié)晶不可能同時熔融，只會出現(xiàn)一個較寬的熔限。4. 自由基聚合微觀動力學公式推導。5.自動加數(shù)的產(chǎn)生原因。答：隨轉(zhuǎn)化率的增加，體系的粘度增大，雙基終止速率因鏈自由基的擴散困難而減小，kt減小。C在4050時，kt減小可達上百倍，活性鏈壽命則延長十多倍；而此時體系粘度還不足以嚴重妨礙單體擴散，kp變動不大，使kpkt12增加了近78倍

4、，自動加速顯著，分子量也迅速增加。6.烯丙基自由基單體自阻聚的原因。答：在自由基聚合中，烯丙基單體的聚合速率很低，并且往往只能得到低聚物，這是因為自由基與烯丙基單體反應(yīng)時，存在加成和轉(zhuǎn)移兩個競爭反應(yīng)：一方面，單體活性不高且加成反應(yīng)生成的鏈自由基是二級碳自由基，不穩(wěn)定，不利于加成反應(yīng)的進行；另一方面，由于烯丙基氫很活潑，且鏈轉(zhuǎn)移后生成的烯丙基自由基由于有雙鍵的共振作用非常穩(wěn)定，因此對鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)非常有利。這樣，由于鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)極易發(fā)生，ktrkp，烯丙基單體聚合只能得到低聚合物； 并且由于鏈轉(zhuǎn)移生成的烯丙基自由基很穩(wěn)定。不能引發(fā)單體聚合，只能與其它自由基終止，起緩聚或阻聚作用。計算題1. 以過氧化二

5、特丁基作引發(fā)劑、苯作為溶劑，在下研究苯乙烯聚合。已知單體溶液和引發(fā)劑的濃度為 和，引發(fā)速率和鏈增長速率分別為和。苯和苯乙烯在該溫度下的相對密度分別為和;并假設(shè)聚合體系為理想溶液。鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)：,。（1） 試計算動力學鏈長和聚合度。（2） 若想要獲得相對分子量為8.5萬的聚苯乙烯，需要加入多少n-丁硫醇？解：（1）由于苯和苯乙烯為理想液體，則 即 苯乙烯為偶合終止，則（2）2. 已知己二酸和己二胺縮聚平衡常數(shù)，設(shè)兩種單體的物質(zhì)的量比為，要制得聚合度為300的尼龍-66，試計算體系殘留的水必須控制在多少？解：，將代入此式可得：答：反應(yīng)體系中的水含量3.由丁二醇和己二酸合成數(shù)均分子量聚酯，(1)兩基團

6、數(shù)完全相等，忽略端基對的影響，求終止縮聚的應(yīng)程度。解：聚合物的結(jié)構(gòu)式為所以(2)在縮聚過程中，如果有丁二醇脫水而損失，求達到同一反應(yīng)程度時的數(shù)均分子量。解：(3)如何補償丁二醇脫水損失，才能獲得同一的縮聚物？答：可排除小分子以提高P或者補加單體來補償丁二醇的脫水損失。(4)假定原始混合物中羧基的總濃度為，其中為乙酸，無其它因素影響兩基團數(shù)比，求獲同一數(shù)均聚合度所需的反應(yīng)程度。解：依題意得：乙酸羧基為 己二酸單體為4.寫出下列各反應(yīng)的平均官能度，各反應(yīng)將得到什么類型的聚合物？（1） HOCH2CH2OH+CH3COOH （2） HOCH2CH2COOH （3）（4） （5） HOCH2CH(OH)CH2OH+CH3COOH 解：當兩反應(yīng)物等當量比是，平均官能度，式中為官能團的官能度，為含官能團的分子數(shù)；當2時生