高分子科學(xué)導(dǎo)論期末考試題及答案

名詞解釋：歧化終止：在自由基聚合反應(yīng)中，兩個(gè)自由基進(jìn)行歧化反應(yīng)形成兩個(gè)穩(wěn)定分子的終止方式。偶合終止：在自由基聚合反應(yīng)中，兩個(gè)自由基進(jìn)行偶合形成一個(gè)穩(wěn)定分子的終止方式。動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)：每個(gè)活性中心從引發(fā)開始到終止所消耗的單體分子數(shù)。綠色高分子：在生產(chǎn)、使用和回收中對(duì)環(huán)境友好的高分子。凝膠點(diǎn)：岀現(xiàn)凝膠時(shí)的反應(yīng)程度。解聚：在熱作用下，大分子末端斷裂，生成活性較低的自由基，然后按鏈?zhǔn)綑C(jī)理逐一脫除單體而降解的反應(yīng)。老化：高分子材料在加工、使用和儲(chǔ)存過程中，由于受到各種因素的綜合作用，聚合物的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生一系列變化，導(dǎo)致最后失去使用價(jià)值。這一現(xiàn)象稱為老化。交聯(lián)：聚合物在熱、光、輻射能或交聯(lián)劑作用下分子鏈間以化學(xué)鍵連接起來構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或者體型結(jié)構(gòu)的反應(yīng)?；钚跃酆希菏侵妇酆戏磻?yīng)在單體消耗完以后活性中心不消失，重新加入單體后聚合反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行的聚合反應(yīng)。配位聚合：?jiǎn)误w分子首先在活性中心的空位處配位，然后單體分子相繼插入過度金屬到碳鏈中增長(zhǎng)形成大分子的過程。均縮聚：由一種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。混縮聚：兩種具有不同官能團(tuán)的單體縮聚。共縮聚：1、在均縮聚反應(yīng)體系中加入相同類型的第二種單體。 2、在混縮聚反應(yīng)體系中加入第三甚至第四鐘單體的縮聚。平衡縮聚：逆反應(yīng)速率不等于0的縮聚反應(yīng)。非平衡縮聚：逆反應(yīng)速率為0或者很小的縮聚反應(yīng)。摩爾系數(shù)：兩組分的初始官能團(tuán)數(shù)目之比為官能團(tuán)摩爾系數(shù)。過量百分?jǐn)?shù)：q即為bR'b智能光過量部分aRa量的百分?jǐn)?shù)。 ？體型縮聚：凡能形成體型結(jié)構(gòu)縮聚物的縮聚反應(yīng)。凝膠點(diǎn)：開始岀現(xiàn)凝膠時(shí)的臨界反應(yīng)溫度。無規(guī)預(yù)聚體：醇酸樹脂在凝膠點(diǎn)前停止反應(yīng)時(shí)所獲的為無規(guī)預(yù)聚體。結(jié)構(gòu)預(yù)聚體：由于結(jié)構(gòu)明確，且加熱下本身并不能直接轉(zhuǎn)化成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，視為結(jié)構(gòu)預(yù)聚體。阻聚：鏈轉(zhuǎn)移后若形成低活性的自由基后將不能在引發(fā)聚合，而只能與其他自由基進(jìn)行雙基終止反應(yīng)，從而阻止聚合反應(yīng)進(jìn)行。誘導(dǎo)期：聚合反應(yīng)體系中存在阻聚劑時(shí)，聚合反應(yīng)要在阻聚劑耗盡后才能正常開始進(jìn)行，此段不聚合時(shí)期稱為誘導(dǎo)期。自由基壽命：自由基從產(chǎn)生到終止所經(jīng)歷的時(shí)間。聚合上限溫度：△G=AH-TAS當(dāng)厶G=0時(shí)，聚合和阻聚處于平衡狀態(tài)，此時(shí)的溫度為聚合上限溫度。自加速：聚合反應(yīng)初期，聚合速率滿足穩(wěn)態(tài)速率方程，但對(duì)于自由基聚合，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度時(shí) 會(huì)岀現(xiàn)自加速現(xiàn)象。引發(fā)效率：用于引發(fā)聚合的引發(fā)劑量占引發(fā)劑分解或損耗總量的百分率為引發(fā)效率。誘導(dǎo)分解：自由基向引發(fā)劑分子的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。籠蔽效應(yīng)：聚合體系中引發(fā)劑的濃度很低時(shí)，分解岀的初級(jí)自由基被溶劑分子所形成的“籠子”所包圍著。這種現(xiàn)象為籠蔽效應(yīng)。定向聚合：形成有規(guī)聚合物為主的聚合過程。膨脹聚合：由單體轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆衔飼r(shí)密度減小，體積膨脹的聚合稱為膨脹聚合。原子轉(zhuǎn)移自由基聚合：通過過渡金屬催化劑的氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)鹵原子的可逆轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致的活性聚合稱為原子轉(zhuǎn)移自由基聚合。鄰近基團(tuán)效應(yīng)：大分子鏈上鄰近基團(tuán)的靜電作用、空間位阻及構(gòu)型不同，可改變官能團(tuán)的活性，稱為鄰近基團(tuán)效應(yīng)。擴(kuò)鏈：通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ狗肿恿繛閿?shù)千的低分子量預(yù)聚體連接在一起，分子量增大的反應(yīng)，稱為擴(kuò)鏈。降解：聚合物分子量變小的反應(yīng)。光穩(wěn)定劑：工業(yè)上用于為了防止或緩解聚合物的光降解和光氧化的物質(zhì)，稱為光穩(wěn)定劑。簡(jiǎn)答題：請(qǐng)歸納體型縮聚中產(chǎn)生凝膠的充分必要條件 。1、 有f>2的單體參加反應(yīng)。2、 平均官能度>23、 p>pc才能產(chǎn)生凝膠試比較自由基聚合與縮聚反應(yīng)的特征自由基聚合：1、 鏈?zhǔn)骄酆希悍譃殒溡l(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止等妓院反應(yīng)。2、 只有鏈增長(zhǎng)反應(yīng)使聚合度增加，從單體到大分子瞬間完成，不存在聚合度遞增的中間狀態(tài)。3、 單體濃度隨聚合時(shí)間逐步降低，聚合濃度逐步提高。4、 少量阻聚劑足以使自由基聚合終止。5、 鏈增長(zhǎng)活化能很低，放熱反應(yīng)6、 可能產(chǎn)生支化，甚至交聯(lián)?？s聚反應(yīng)：官能團(tuán)之間的反應(yīng)，單體經(jīng)很多次重復(fù)縮合而逐步形成聚合物過程，屬于逐步聚合，聚合度隨時(shí)間逐步增長(zhǎng)，而轉(zhuǎn)化率在初期即可以打到很高。反應(yīng)要在 -200度下進(jìn)行，不會(huì)產(chǎn)生交聯(lián)和支化。3、 試比較本體、溶液、懸液、乳液聚合方式的基本特征及優(yōu)缺點(diǎn)本體聚合：體系溫度高，需要攪拌，間歇生產(chǎn)，設(shè)備簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)：聚合物純凈，宜生產(chǎn)透明淺色制品；設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：不易散熱，聚合時(shí)易發(fā)生爆聚溶液聚合：散熱容易，連續(xù)生產(chǎn)，不易形成干燥粉狀優(yōu)點(diǎn)：散熱容易，可連續(xù)化缺點(diǎn)：不宜制成干燥粉狀或粒狀樹脂懸浮聚合：散熱容易，間歇生產(chǎn)，常有干燥分離等工序優(yōu)點(diǎn)：散熱容易，間歇生產(chǎn)，產(chǎn)物比較純凈 缺點(diǎn)：需要加分離、洗滌、干燥等程序，較為復(fù)雜乳液聚合：散熱容易，連續(xù)生產(chǎn)，制取固體樹脂時(shí)需要凝聚，洗滌，干燥等工序優(yōu)點(diǎn)：散熱容易，可連續(xù)化 缺點(diǎn)：產(chǎn)品中留有部分乳化劑和其他助劑，純度不高。4、 懸浮聚合時(shí)常要不斷攪拌，加入分散劑，試分析它們對(duì)體系穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)，分散劑有哪幾類？它們的作用機(jī)理有何不同？在一定攪拌強(qiáng)度和分散劑濃度下，大小不等的液滴通過一系列分散結(jié)合過程，構(gòu)成一定的動(dòng)平衡，最后得到大小較均勻的粒子。兩類：1、水溶性有機(jī)高分子物質(zhì)。機(jī)理：吸附在液滴表面形成一層保護(hù)膜起到保護(hù)膠體作用，還使表面張力或界面張力降低，使液滴變小。2、不溶于水的無機(jī)粉末。機(jī)理：呈粉末狀吸附在液滴表面起到機(jī)械隔離作用。5、 乳液聚合過程可以分為哪三個(gè)階段？各階段標(biāo)志及特征是什么？1、 成核期：標(biāo)志：膠束全部消失。特征：乳膠顆粒不斷增加，聚合速率不斷增大，單體液滴數(shù)不變，體積不斷縮小。2、 恒速期：標(biāo)志：?jiǎn)误w液滴消失。特征：乳膠顆粒恒定，乳膠粒體積繼續(xù)增大。3、 降速期：標(biāo)志：?jiǎn)误w反應(yīng)完。特征：?jiǎn)误w不再補(bǔ)充，速率逐漸減少。6、 試比較自由基聚合、正離子聚合、負(fù)離子聚合的特點(diǎn)。自由基集合陽離子聚合陰離子聚合

單體帶有吸電子取代基的乙烯基單體，特別是取代基和雙鍵發(fā)生共軛的單體帶有供電子取代基的乙烯基單體、共軛單體及某些羰基和雜環(huán)化合物帶有吸電子取代基的乙烯基單體、共軛單體以及某些羰基和雜環(huán)化合物引發(fā)劑易分解產(chǎn)生自由基的試劑親電試劑親核試劑鏈終止方式常為雙基終止常為單基終止常為單基終止阻聚劑能產(chǎn)生自由基或與活性鏈形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的試劑親核試劑親電試劑聚合實(shí)施方法本體、懸浮液和乳液本體和溶液本體和溶液聚合反應(yīng)溫度較高較低較低聚合物分子量與聚合時(shí)間關(guān)系無關(guān)無關(guān)隨時(shí)間延長(zhǎng)而增長(zhǎng)7、為什么正離子聚合通常要在很低的溫度下進(jìn)行？為了減少鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)的發(fā)生，提高聚合物的分子量，陽離子的反應(yīng)一般需要在低溫下進(jìn)行。8為什么負(fù)離子聚合可為活性聚合？舉例說明負(fù)離子聚合的應(yīng)用？負(fù)離子的活性中心為負(fù)碳離子，不能自己終止，單體消耗完以后，活性中心仍然存在，再加入單體后聚合可以重新開始，所以為活性聚合。應(yīng)用：合成嵌段聚合物sbs(彈性體)。9、簡(jiǎn)述聚合物結(jié)構(gòu)層聚合物結(jié)構(gòu)高分子的鏈結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)化學(xué)組成結(jié)構(gòu)單元鏈接方式構(gòu)型支化與交聯(lián)二級(jí)結(jié)構(gòu)高分子鏈大小分子鏈形態(tài)聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)晶態(tài)結(jié)構(gòu)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)取向結(jié)構(gòu)液晶態(tài)結(jié)構(gòu)高級(jí)結(jié)構(gòu)多相結(jié)構(gòu)10、何謂聚合物取向？取向?qū)酆衔锏男阅苡泻斡绊?？如何判定聚合物取向?？1、 聚合物在某種外力的作用下，分子鏈、鏈段和結(jié)晶聚合物中的晶粒等取向單元沿著外力作用方向擇優(yōu)排列，稱為取向。2、 取向使聚合物的力學(xué)，熱學(xué)和光學(xué)性能發(fā)生很大的變化。3、 方法有X射線衍射法、雙折射法、聲波傳播法、小角光散射法。11、已知一聚合物試樣中有分子量為 104和105兩組分，試求兩種情況的 Mm和Mw。1、兩組分分子數(shù)相同 2、兩組分重量相同解：1：設(shè)分子數(shù)為a則數(shù)均分子量Mn=(a*104+a*105)/2a=(104+105)/2TOC\o"1-5"\h\z4 4 5 5 4 5