高分子化學(xué)復(fù)習(xí)題答案

答案大部分都是在網(wǎng)上或者書上找到的，少數(shù)自己總結(jié)的，不能確保百分之百正確，僅供參考，如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和遺漏之處，請大家指出！計(jì)算題第二題方法應(yīng)該沒錯(cuò)，答案有保留小數(shù)方面的問題，如果有人找到正確的解答歡迎補(bǔ)充。一、名詞解釋凝膠化現(xiàn)象:多官能團(tuán)單體聚合到某一程度，開始交聯(lián)，粘度突增，氣泡也難上升的現(xiàn)象。多分散性：合成聚合物總是存在一定的分子量分布，常稱作多分散性。玻璃化溫度：非晶態(tài)熱塑性聚合物在玻璃態(tài)下受熱轉(zhuǎn)變成高彈態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)變溫度。自由基聚合：自由基成為活性種，打開烯類的π鍵，引發(fā)聚合，成為自由基聚合。

膠束成核：難溶于水的單體其短鏈自由基只增長少數(shù)單元（<4），就被沉析出來，與初級自由基一起被增溶膠束捕捉，引發(fā)其中的單體聚合而成核，即所謂膠束成核。加聚：稀類單體π鍵斷裂而后加成聚合起來的反應(yīng)?？s聚反應(yīng)：是官能團(tuán)單體多次縮合成聚合物的反應(yīng)，除形成縮聚物外，還有水、醇、氨或氯化氫等低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生。接枝共聚物：主鏈由某一種單元組成，支鏈則由另一種單元組成。競聚率：是指單體均聚和共聚鏈增長反應(yīng)速率之比。均相成核：溶于水中的單體引發(fā)聚合形成短鏈自由基，多條這樣親水性較大、鏈較長的短鏈自由基相互聚集在一起，絮凝成核的現(xiàn)象。定向聚合：定向聚合指單體經(jīng)過定向配位、絡(luò)合活化、插入增長等形成立構(gòu)規(guī)整（或定向）聚合物的過程開環(huán)聚合：

環(huán)狀單體σ-鍵斷裂而后開環(huán)、形成線性聚合物的反應(yīng)，稱作開環(huán)聚合。共聚合：由兩種或兩種以上單體共同聚合，生成同一分子中含有兩種或兩種以上單體單元的聚合物的反應(yīng)。化學(xué)計(jì)量聚合：陰離子的活性聚合由于其聚合度可由單體和引發(fā)劑的濃度定量計(jì)算確定，因此也稱為化學(xué)計(jì)量聚合。嵌段共聚物：是將兩種或兩種以上性質(zhì)不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物，每一鍛煉可長達(dá)至幾千結(jié)構(gòu)單元。種子乳液聚合：將少量單體在有限的乳化劑條件下先乳液聚合成種子膠乳（50-100nm），然后將少量種子膠乳（1%-3%）加入正式乳液聚合的配方中，種子膠粒被單體所溶脹，繼續(xù)聚合，使粒徑增大的過程二、填空題（共20分,每空1分）按單體-聚合物結(jié)構(gòu)，聚合反應(yīng)可分為縮聚、加聚、開環(huán)聚合三大類；而按聚合機(jī)理，則另分成為逐步聚合和連鎖聚合兩大類。聚合物可以處于非晶態(tài)、部分結(jié)晶和晶態(tài)。非晶態(tài)聚合物又可以分為玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)三種力學(xué)態(tài)。二元共聚物有無規(guī)共聚物，交替共聚物，嵌段共聚物，接枝共聚物。分子量控制是線形縮聚的關(guān)鍵，凝膠點(diǎn)的控制是體形縮聚的關(guān)鍵。實(shí)施逐步聚合有熔融聚合，溶液聚合，界面縮聚，固相縮聚等四種方法。加聚是加成聚合的簡稱，一般屬于連鎖聚合機(jī)理，包括自由基聚合、陰離子聚合、陽離子聚合、配位聚合等。按共聚物結(jié)構(gòu)，共聚合可以分成無規(guī)共聚，交替共聚，嵌段共聚，接枝共聚等幾類。引發(fā)劑的選擇原則是根據(jù)聚合實(shí)施方法選擇引發(fā)劑種類、根據(jù)聚合溫度選擇分解活化能適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑、根據(jù)聚合周期選擇半衰期與聚合時(shí)間相當(dāng)?shù)囊l(fā)劑。乳液聚合影響因素有單體、

引發(fā)劑和乳化劑、其他助劑的種類和用量等配方問題；以及

溫度、攪拌強(qiáng)度、加料方式、停留時(shí)間分布（連續(xù)法）等操作條件。嵌段共聚物的性能與鏈段種類、長度、數(shù)量有關(guān)。引發(fā)劑是影響立構(gòu)規(guī)整程度的關(guān)鍵因素，溶劑和溫度則是輔助因素環(huán)的穩(wěn)定性與環(huán)的大小、環(huán)中雜原子、取代基三因素有關(guān)。傳統(tǒng)乳液聚合配方由非水溶性單體、水溶性引發(fā)劑、水溶性乳化劑、水四組分構(gòu)成，形成膠束、單體液滴、水三相。三、判斷題乳化劑是進(jìn)行乳液聚合的重要組分，乳化劑在乳液聚合中起到乳化、穩(wěn)定和增溶的作用。（正確）P155第五段無規(guī)預(yù)聚物中基團(tuán)分布和后續(xù)反應(yīng)是有規(guī)律的。（錯(cuò)誤）P40第三段自由基聚合的缺點(diǎn)是聚合物的微結(jié)構(gòu)、聚合度和多分散性無法控制。（正確）P109第二段r1=r2=0,表明兩種自由基都能與同種單體均聚，也能與異種單體共聚。（錯(cuò)誤）只能發(fā)生熔點(diǎn)是晶態(tài)轉(zhuǎn)變成熔體的熱轉(zhuǎn)變溫度，是晶態(tài)聚合物的使用上限溫度。晶態(tài)聚合物往往結(jié)晶不完全，加上分子量有一定分布，因此無固定熔點(diǎn)，而有一定熔融范圍。在一定范圍內(nèi)，聚合物熔點(diǎn)隨分子量的增加而增加，然后趨于穩(wěn)定，最后接近定值。自由基聚合時(shí)，單體轉(zhuǎn)化率與聚合物相對分子質(zhì)量隨時(shí)間的變化有何特征？與聚合機(jī)理有何關(guān)系？

自由基集合時(shí)，引發(fā)劑是在較長時(shí)間內(nèi)逐漸分解釋放自由基的，因此單體是逐次與產(chǎn)生的自由基作用增長的，故轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間延長而逐漸增加。而對產(chǎn)生的一個(gè)火星中心來說，它與單體間反應(yīng)的活化能很低，Kp值很大，因此瞬間內(nèi)就可生成高聚物。因此，從反應(yīng)一開始有自由基生成時(shí)，聚合物分子量就很大，反應(yīng)過程中任一時(shí)刻生成的聚合物分子量相差不大。為什么要對共聚物的組成進(jìn)行控制？在工業(yè)上有哪幾種控制方法？它們各針對什么樣的聚合反應(yīng)，試各舉一實(shí)例說明。由于在共聚物反應(yīng)中，兩單體共聚物的活性不同，其消耗程度就不一致，故體系物料配比不斷改變，所得的共聚物的組成前后不均一，無法獲得組成均一的共聚物。主要控制方法有：在乙酸乙烯酯進(jìn)行自由基聚合時(shí)，若加入少量的苯乙烯會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?（用反應(yīng)式說明之）。分別敘述進(jìn)行陰離子，陽離子聚合時(shí)，控制聚合反應(yīng)速度和聚合物分子量的主要方法。

進(jìn)行離子聚合時(shí)，一般多采用改變聚合反應(yīng)溫度或改變?nèi)軇O性的方法來控制聚合反應(yīng)速度。

陰離子聚合一般為無終止聚合，所以通過引發(fā)劑的用量可調(diào)節(jié)聚合物的分子量。有時(shí)也通過加入鏈轉(zhuǎn)移劑（例如甲苯）調(diào)節(jié)聚合物的分子量。

陽離子聚合極易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)式影響聚合物分子量的主要因素，而聚合反應(yīng)溫度對鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)的影響很大。所以一般通過控制聚合反應(yīng)溫度來控制聚合物的分子量，也可加入鏈轉(zhuǎn)移劑來進(jìn)行調(diào)節(jié)。丙烯進(jìn)行自由基聚合、離子聚合及配位陰離子聚合時(shí)能否形成高分子聚合物？為什么？怎樣分離和鑒定所得聚合物為全同聚丙烯？①丙烯自由基聚合時(shí)，自由基易從丙烯分子上提取氫，形成低活性烯丙基自由基，所以得不到高聚物。

②離子聚合，由于甲基為推電子基，不易陰離子聚合，而一個(gè)甲基的推電作用弱，陽離子聚合也難，活性中心易發(fā)生異構(gòu)化，變成相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，因此只能生成低聚物。

③用Ziegler-Natta催化劑進(jìn)行配位聚合可得高聚物，因?yàn)閱误w聚合能力弱，但催化劑能力強(qiáng)。

④鑒定可用沸騰庚烷萃取法和光譜法。簡述引發(fā)劑的種類，并舉例。偶氮類引發(fā)劑，例：偶氮二異丁腈（AIBN）有機(jī)過氧類引發(fā)劑，例：過氧二苯甲酰（BPO）無機(jī)過氧類引發(fā)劑，例:過硫酸鉀氧化還原引發(fā)體系使用Ziegler-Natta催化劑時(shí)須注意什么問題，聚合體系、單體、溶劑等應(yīng)采用何種保證措施？聚合結(jié)束后用什么方法除去殘余催化劑？①Ziegler-Natta催化劑的主催化劑是路易斯酸，為常用的陽離子聚合引發(fā)劑；共催化劑是路易斯堿，為常用的陰離子聚合引發(fā)劑，活性中心易與水、空氣中的氧、二氧化碳等反應(yīng)失去活性。

②反應(yīng)體系應(yīng)用惰性氣體保護(hù)，除去空氣；水分，繁體、溶劑在反應(yīng)前應(yīng)精制、凈化。溶劑多用烴類化合物。

③一般高效催化劑由于用量少，可不脫除。如有需要，可加入水、醇、螯合劑來脫除。合成分子量窄分布聚合物的聚合反應(yīng)條件有哪些？（1）在聚合過程中不發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止；

（2）與鏈增長速度相比，鏈引發(fā)速度相對較快，鏈增長幾乎同時(shí)開始；

（3）攪拌良好，反應(yīng)物的反應(yīng)機(jī)會均等；

（4）解聚可以忽略。什么是自動(dòng)加速現(xiàn)象？產(chǎn)生的原因是什么？對聚合反應(yīng)及聚合物會產(chǎn)生什么影響？①當(dāng)自由基聚合進(jìn)入中期后，隨轉(zhuǎn)化率增加，聚合速率自動(dòng)加快，這一現(xiàn)象稱為自動(dòng)加速現(xiàn)象。

②這是由于凝膠效應(yīng)和沉淀效應(yīng)使鏈自由基的終止速率受到抑制，而鏈增長速率變化不大，從而是聚合速率加快。

③自動(dòng)加速現(xiàn)象可提高聚合反應(yīng)速率，但控制不好，會出現(xiàn)爆聚使聚合失敗。自動(dòng)加速現(xiàn)象使聚合物分子量分布變寬。聚合物化學(xué)反應(yīng)有哪些特征？與低分子化學(xué)反應(yīng)有什么區(qū)別？與低分子化合物相比，由于聚合物分子量高，結(jié)構(gòu)和分子量有多分散性，因此聚合物在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)有以下幾方面特征：

（1）如反應(yīng)前后聚合物的聚合度不變，由于原料的原由官能團(tuán)往往和產(chǎn)物在同一分子鏈中，也就是說，分子鏈中官能團(tuán)很難完全轉(zhuǎn)化，此類反應(yīng)需以結(jié)構(gòu)單元作為化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算單元。

（2）如反應(yīng)前后的聚合物的聚合度發(fā)生變化，則情況更為復(fù)雜。這種情況常發(fā)生在原料聚合物主鏈中有弱鍵，易受化學(xué)試劑進(jìn)攻的部位，由此導(dǎo)致裂解或交聯(lián)。

（3）與低分子反應(yīng)不同，聚合物化學(xué)反應(yīng)的速度還受到大分子在反應(yīng)體系中的形態(tài)和參加反應(yīng)的相鄰基團(tuán)等的影響。

（4）對均相的聚合物化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)常為擴(kuò)散控制，溶劑起著重要的作用。對非均相反應(yīng)則情況更為復(fù)雜懸浮聚合和微懸浮聚合在分散劑選用、產(chǎn)品顆粒特性上有何不同？懸浮聚合分散劑主要是水溶性高分子和不溶于水的無機(jī)粉末，而微懸浮聚合的分散劑是特殊的復(fù)合乳化體系，即由離子型表面活性劑和難溶助劑組成；懸浮聚合產(chǎn)品的粒度一般在50um-2000um之間，而微懸浮聚合產(chǎn)品的粒度介于0.2um-1.5um之間。五、計(jì)算題求下列混合物的數(shù)均分子量、質(zhì)均分子量和分子量分布指數(shù)。a、組分A：質(zhì)量=10g，分子量=30000；b、組分B：質(zhì)量=5g，分子量=70000；c、組分C：質(zhì)量=1g，分子量=100000等摩爾二元醇和二元酸縮聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999時(shí)聚酯的聚合度多少？用過氧化二苯甲酰作引發(fā)劑，苯乙烯在60℃下進(jìn)行本體聚合，試計(jì)算鏈引發(fā)、向引發(fā)劑轉(zhuǎn)移、向單體轉(zhuǎn)移三部分在聚合度倒數(shù)中所占的百分比。對聚合有何影響？計(jì)算時(shí)用下列數(shù)據(jù)：[I]=0.04molL-1，f=0.8；kd=2.010-6s-1，kp=176L(mols)-1，kt=3.6107L(mols)-1，(60℃)=0.887g