高分子化學(xué)試卷4答案

1、 高分子化學(xué)模擬試題（四）答案 一、名詞解釋（共15分，每小題3 分,）1.聚合物的無規(guī)熱降解：對于一般聚合物而言,其使用溫度的最高極限為150,如超過150可能發(fā)生降解反應(yīng)。聚合物在熱的作用下大分子鏈發(fā)生任意斷裂,使聚合度降低,形成低聚體,但單體收率很低(一般小于3%),這種熱降解稱為無規(guī)降解。 縮合反應(yīng)和縮聚反應(yīng)：縮合反應(yīng)含有一個官能團的化合物，在官能團之間發(fā)生反應(yīng)，縮去一個小分子生成新的化合物的可逆平衡反應(yīng)?？s聚反應(yīng)而含有兩個（或兩個以上）官能團的化合物，在官能團之間發(fā)生反應(yīng)，在縮去小分子的同時，生成高聚物的可逆平衡反應(yīng)。2. 乳化劑的臨界膠束濃度：乳化劑能夠形成膠束的最低濃度，稱為臨界

2、膠束濃度，記作。3.凝膠點：體型縮聚反應(yīng)進行到一定程度時，體系黏度將急劇增大，迅速轉(zhuǎn)變成不溶、不熔、具有交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性凝膠的過程，即出現(xiàn)凝膠化現(xiàn)象。此時的反應(yīng)程度叫凝膠點。4.共聚合和共聚物：兩種或兩種以上單體混合物,經(jīng)引發(fā)聚合后,形成的聚合物其大分子鏈中,含有兩種或兩種以上單體單元的聚合過程,稱為共聚合反應(yīng),。大分子鏈中,含有兩種或兩種以上單體單元的聚合物,稱為共聚物5.聚醚型聚氨酯：以二異氰酸酯和端羥基聚醚為原料，經(jīng)逐步加成聚合反應(yīng)形成的大分子鏈中含有氨基甲酸酯基和聚醚鏈段的一類聚氨酯。二、填空題（共20分，每空1分） 陰離子聚合的單體有 丙烯腈 、偏二腈基乙烯、偏二氯乙烯 和 甲基丙

3、烯酸甲酯 等。 聚合物降解的原因有 熱降解 、 化學(xué)降解 、 機械降解 和聚合物的老化四種。 乳化劑有 陰離子型 、 陽離子型 、 兩性 和 非離子型 四種。 陽離子聚合的引發(fā)體系有 含氫酸 、 Lewis 和 有機金屬化合物 等。 逐步聚合反應(yīng)包括 縮聚 和 逐步加成聚合 兩類。 聚合物聚合度變大的化學(xué)反應(yīng)有 擴鏈反應(yīng) 、 交聯(lián)反應(yīng) 和 接枝反應(yīng) 等。三、簡答題（共20分，每題5分,簡答下列各題） 寫出下列常用引發(fā)劑的結(jié)構(gòu)式和分解反應(yīng)式： 偶氮二異庚腈 氫過氧化異丙苯 并說明這些引發(fā)劑的引發(fā)活性和使用場合。解： 偶氮二異庚腈（2分）油溶液性、高活性，適用于本體聚合、懸浮聚合和溶液聚合。 氫過

4、氧化異丙苯水溶性、低活性，適用于乳液聚合和水溶液聚合。 何謂競聚率？說明其物理意義？如何根據(jù)競聚率值判斷兩單體的相對活性？如何根據(jù)競聚率值判斷兩單體是否為理想恒比共聚？競聚率系單體均聚鏈增長速率常數(shù)和共聚鏈增長速率常數(shù)之比。即它表征兩單體的相對活性，可根據(jù)值，判斷兩單體能否共聚和共聚類型；值越大該單體越活潑；或，則兩單體為理想恒比共聚體系。 何謂反應(yīng)程度P？請利用縮聚反應(yīng)中官能團等活性理論的假定，以聚酯化反應(yīng)為例推導(dǎo)反應(yīng)程度P與平均聚合度的關(guān)系式？已參加反應(yīng)的官能團數(shù)量占起始官能團數(shù)量的百分比,稱為反應(yīng)程度,記作P。 何謂離子交換樹脂？離子交換樹脂有幾種類型？寫出陽離子交換樹脂的離子交換反應(yīng)方

5、程式？離子交換樹脂是指具有反應(yīng)性基團的輕度交聯(lián)的體型無規(guī)聚合物,利用其反應(yīng)性基團實現(xiàn)離子交換反應(yīng)的一種高分子試劑。離子交換樹脂有強酸型、弱酸型、強堿型和弱堿型。陽離子交換樹脂的離子交換反應(yīng)方程式：四、計算題（共40分，根據(jù)題目要求計算下列各題）1（6分）按下述兩種配方，使苯乙烯在苯中用過氧化二苯甲酰（BPO）作引發(fā)劑在60下進行自由基聚合： c(BPO) = 210-4 mol/L，c(M) = 4.16 mol/L； c(BPO) = 610-4 mol/L，c(M) = 0.832 mol/L。設(shè)f =1，試求上述兩種配方的轉(zhuǎn)化率均達10%時所需要的時間比。解：配方單體的濃度是配方單體的濃

6、度的5倍，所以達到同一轉(zhuǎn)化率時，前者生成的聚合物的量也為后者生成的聚合物的量的5倍。轉(zhuǎn)化率為10%仍屬穩(wěn) (2分)設(shè)：配方所需的時間為t1，配方所需時間為t2，則 (2分) (2分) （15分）已知苯乙烯（M1）和甲基丙烯酸（M2）共聚r10.5， r20.5。欲合成共聚物中苯乙烯單體單元起始含量為32（質(zhì)量百分比）的共聚物。請： 做出此共聚反應(yīng)的曲線。 試求起始單體配料比（質(zhì)量百分比）？（從曲線上或從方程中）。解： （2分）取值列表如下 計算結(jié)果(8分)x1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0x1 0 0.273 0.432 0.568 0.727 1.0X110.80.60.40.

7、210.80.60.40.20x 1圖 曲線 (2分) 欲合成的共聚物組成 (1分)代入方程(或從共聚反應(yīng)的曲線中得出)，求得x10.204起始配料比為 (1分) (1分)3.（7分）苯乙烯用過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑進行自由基聚合時，其引發(fā)劑分解活化能鏈增長反應(yīng)活化能和鏈終止反應(yīng)活化能分別為Ed=125.6 kJ/mol，Ep=32.7 kJ/mol，Et=10kJ/mol。試比較聚合溫度由50升至60時，聚合反應(yīng)速率的變化?解：（2分）（2分）（2分）T1=323K，T2=333K， （1分）所以60的聚合速度約是50的2.74倍。4.（12分） 尼龍-1010是根據(jù)“1010鹽”中過量的癸二酸來控制尼龍-1010相對分子質(zhì)量的。如果要求合成尼龍-1010的相對分子質(zhì)量=3104，問“1010鹽”的酸值（以mgKOH/g1010鹽計）應(yīng)該是多少？并寫出有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式。已知：癸二胺的相對分子質(zhì)量，癸二酸的相對分子質(zhì)量解：“1010鹽”的結(jié)構(gòu)為相對分子質(zhì)量M=374。合成尼龍-1010有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式： 制備“1010鹽” （2分） 測“1010鹽”的酸值 以“1010鹽”為單體，過量的癸二