高分子化學(xué)習(xí)題集

./1、下列物質(zhì)哪些是高聚物？〔1水〔2木材〔3肉〔4棉花〔5橡膠輪胎〔6油漆2、高聚物常用的分子量有哪幾種？解釋它們的含義,并說明它們分別由什么方法測定。3、設(shè)聚合物樣品中含有各1moL的103、104、105分子量的組分,計算聚合物的三種平均分子量,并比較它們的大小。4、寫出合成下列聚合物的單體和反應(yīng)式。〔1滌綸〔2尼龍－66〔3聚丙烯腈〔4天然橡膠〔5丁苯橡膠〔6聚甲醛〔8聚四氟乙烯〔10聚氨酯5、寫出下列單體的聚合反應(yīng)式和單體、聚合物的名稱?！?CH2=CHF〔2CH2=C<CH3>2〔3HO－<CH2>5－COOH〔4〔5NH2<CH2>10NH2+HOOC<CH2>8COOH〔6CH2=C<CH3>－CH=CH27、舉例說明橡膠、纖維、塑料間結(jié)構(gòu)－性能的差別和聯(lián)系。8、高分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的多重性包括哪些方面？分別說明。7、下列烯類單體能否進(jìn)行自由基聚合？并解釋原因。CH2＝C<C6H5>2CH2=C<CH3>C2H5CH3CH=CHCH3ClCH=CHClCF2=CF2CH2=C<CH3>COOCH3CH2=CHCOOCH3CH2=CHCNCH2=C<CH3>CH=CH8、以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑,寫出醋酸乙烯酯聚合歷程中各基元反應(yīng)式。9、PVA的單體是什么？寫出其聚合反應(yīng)式。10、甲基丙烯酸甲酯聚合時,歧化終止的百分比與溫度的依賴性如下表所示：T,℃406080歧化終止,％505970計算：〔a歧化終止與偶合終止的活化能差值；〔b偶合終止為90％時的溫度。11、如果某引發(fā)劑的半衰期為4hr,那么反應(yīng)12hr后,引發(fā)劑還剩余多少〔百分比沒有分解？12、寫出下列常用引發(fā)劑的分子式和分解反應(yīng)式。偶氮二異丁腈,偶氮二異庚腈,過氧化二苯甲酰,異丙苯過氧化氫,過氧化羧酸叔丁酯,過硫酸鉀-亞硫酸鹽體系,過氧化氫-亞鐵鹽體系13、直接光引發(fā)和加光引發(fā)劑的光引發(fā)有什么不同？14、據(jù)報道,過氧化二乙基的一級分解速率常數(shù)為1.0×1014e-35000cal/RTs-1,試預(yù)測這種引發(fā)劑的使用溫度圍。15、在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下,如果[M]=1×10-11mol/L,那么在30、60、90分鐘后,[M]分別等于多少？16、何為自動加速作用？其出現(xiàn)的根本原因是什么？17、阻聚作用與緩聚作用的定義,常見阻聚劑有哪幾種類型？它們的阻聚機理有什么不同？18、單體溶液濃度為0.20mol/L,過氧化物引發(fā)劑濃度為4.0×10-3mol/L,在60℃下加熱聚合,問需多長時間能達(dá)到50％的轉(zhuǎn)化率？計算時采用如下數(shù)據(jù)：kp=145L/mols,kt=7.0×107L/mols,f=1,引發(fā)劑半衰期為44hr。19、用引發(fā)劑W在60℃下熱引發(fā)單體Z〔單體濃度8.3mol/L進(jìn)行本體聚合,得到下列數(shù)據(jù)：Rp×103,mol/Ls0.005083500.01055500.02033300.05013170.105920.15358若試驗證明Rp=4.0×10-4[I]1/2,請計算CM,kp/kt1/2和fkd的值。在聚合中,向引發(fā)劑鏈轉(zhuǎn)移重要嗎？如果重要,請簡述怎樣計算CI。20、氧化還原體系Ce4+-醇可以引發(fā)自由基聚合：鏈增長反應(yīng)為：這里Mn是聚合度為n的大分子自由基,主要的終止反應(yīng)為：運用穩(wěn)態(tài)假設(shè),推導(dǎo)聚合速率的表達(dá)式,引發(fā)效率f,并假設(shè)鏈增長反應(yīng)是唯一消耗大量單體的反應(yīng)。21、動力學(xué)鏈長與平均聚合度有何關(guān)系？鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)對之有何影響？22、當(dāng)十二烷基硫醇加入到苯乙烯中,引起聚苯乙烯聚合度下降,但聚合速率卻基本沒有改變,請解釋原因。23、苯乙烯在過氧化二特丁基的引發(fā)下聚合,聚合溫度60℃,用苯作溶劑。引發(fā)劑濃度為0.01mol/L,苯乙烯濃度為1.0mol/L,初始引發(fā)速率和聚合速率分別為4.0×10-11mol/Ls和1.5×10-7mol/Ls,試計算fkd的值,計算初期動力學(xué)鏈長和初期聚合度。計算時采用如下數(shù)據(jù)：CM=8.0×10-5CI=3.2×10-4CP=1.9×10-4CS=2.3×10-660℃下苯乙烯密度為0.887g/ml60℃下苯的密度為0.839g/ml24、苯乙烯在紫外線輻射下進(jìn)行本體聚合,在27℃下,初始聚合速率和聚合度分別為1.0×10-3mol/Ls和200,那么在77℃下,聚合速率和聚合度分別是多少？25、自由基聚合中,在某一反應(yīng)溫度、單體濃度、引發(fā)劑起始濃度、反應(yīng)時間下的轉(zhuǎn)化率如下表所示：實驗溫度,℃[M],mol/L[I]×103,mol/L反應(yīng)時間,min轉(zhuǎn)化率,%1601.002.5500502800.501.0700753600.801.0600404600.2510.0?50若反應(yīng)遵循公式,試計算實驗4中,達(dá)到50％轉(zhuǎn)化率時所需的反應(yīng)時間,并計算總活化能。26、100升甲基丙烯酸甲酯與10.2摩爾引發(fā)劑在60℃下反應(yīng)。〔a在這個聚合中動力學(xué)鏈長是什么？〔b在反應(yīng)最初5小時,生成多少聚合物？kp＝5.5L/mols,kt＝25.5×106L/mols,單體密度=0.94g/cm3,引發(fā)劑半衰期t1/2＝50hrs,f＝0.327、本體聚合和乳液聚合的聚合動力學(xué)有什么不同？28、根據(jù)共聚物大分子中不同結(jié)構(gòu)單元間的連接順序和數(shù)量分類,共聚物可分為幾類？它們的結(jié)構(gòu)有什么不同？29、根據(jù)共聚物的命名原則,共聚物名稱中不同單體的先后順序是怎樣規(guī)定的？30、何為共聚物組成？共聚物組成與那些因素有關(guān)？31、分別用動力學(xué)及幾率法推導(dǎo)二元共聚物組成微分方程式〔4-22,進(jìn)一步用比例法推導(dǎo)出F1=f〔f1關(guān)系式〔4-25。32、寫出競聚率的定義方法及意義。33、二元共聚、有前末端效應(yīng)的二元共聚和三元共聚的增長反應(yīng)、競聚率、穩(wěn)態(tài)處理有何不同？34、二元共聚當(dāng)r1=r2=1,r1=r2=0,r1>0,r2=0等特殊情況下d[M1]/d[M2]=f<[M1]/[M2]>,F1=f<f1>的函數(shù)關(guān)系如何？35、根據(jù)二元共聚的競聚率分類,可將共聚行為分為幾類？各種共聚行為的競聚率及共聚物組成曲線有何不同？36、氯乙烯〔M1—醋酸乙烯酯〔M260℃自由共聚,r1=1.68,r2=0.23.繪出上述單體共聚的共聚物組成曲線,并求出當(dāng)醋酸乙烯酯的濃度為15%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)時,對應(yīng)的共聚物組成F1為多少？37、苯乙烯<M1>與<M2>甲基丙烯酸甲酯共聚。60℃自由基共聚,r1=0.52,r2=0.46?！?由r1、r2數(shù)值討論該聚合反應(yīng)屬何種共聚？所得何種共聚物？畫出共聚物組成曲線示意圖?！?若f1=0.2,求低轉(zhuǎn)化率時聚合物中苯乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)?！?若想得到共聚物組成F1=0.53的共聚物且保持不變,則單體組成應(yīng)如何控制？〔4若想得到共聚物組成F1=0.6的均勻共聚物,應(yīng)采取何種方法？38、甲基丙烯酸甲酯與1,3-丁二烯在60℃下進(jìn)行自由基共聚,r1=0.25,r2=0.91?！?若起始配料比為35/65〔重量比,問是否得到組成基本均勻的共聚物？〔2該共聚物中兩單體的摩爾比為多少？〔3在何種單體摩爾配比投料條件下,可得到組成基本均勻的共聚物？39、氯丁二烯〔M1與〔M2在50℃共聚,r1=3.41,r2=0.059。若想得到共聚物組成為氯丁二烯/丁二烯等于30/70〔重量比的均勻共聚物；〔1應(yīng)采取何種措施達(dá)到此目的？〔2計算料液中兩單體的摩爾比。40、甲基丙烯酸甲酯〔M1與丙烯晴〔M2進(jìn)行自由基共聚,已知r1=1.22,r2=0.15,兩單體均聚的鏈增長速率常數(shù)分別為706L〔mol·s和1960L〔mol·s?！?求共聚反應(yīng)速率常數(shù)K12和K21?！?比較哪種單體消耗快?！?用何種方法才能制得組成均勻的共聚物。40、指出下列單體〔M1與丁二烯〔M2交替共聚趨勢的增加順序,并說明原因?！?氯乙烯〔r1·r2=0.31〔2苯乙烯〔r1·r2=0.78〔3丙烯睛〔r1·r2=0.006〔4甲基丙烯酸甲酯〔r1·r2=0.1942、已知單體〔M1和單體〔M2的Q、e值,試根據(jù)Q、e值判斷兩單體屬于何種共聚,并畫出相應(yīng)的共聚物組成曲線。<1e1=e2Q1>Q2<2>e1=e2Q1=Q243、由試驗測得丙烯酸〔M1與丙烯睛〔M2共聚時,其原料中單體含量和瞬間共聚物中單體含量如下：原料中單體M1%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)202550607080共聚物中單體M1%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)25.530.559.369.578.586.4任選一種方法求出單體的競聚率。44、將單體〔M1與單體〔M2共聚,在低轉(zhuǎn)化率下測得如下數(shù)據(jù)：原料中單體M1%〔摩爾分?jǐn)?shù)4060共聚物中單體M1%〔摩爾分?jǐn)?shù)5775若M1與M2等摩爾配比,共聚物組成如何？45、某一共聚體系r1=5,r2=0.2,當(dāng)單體濃度比[M1]/[M2]分別為0.2、0.4、0.6、0.8時,對應(yīng)的共聚物中每種單體的數(shù)均序列長度為何值？單體數(shù)均序列長度比為何值？兩種對應(yīng)的共聚物組成d[M1]/d[M2]為何值？兩種對應(yīng)的共聚物組成d[M1]/d[M2]為何值？通過上述計算你的結(jié)論是什么？46、丙烯睛、苯乙烯和丁二烯三元溶液共聚,起始濃度分別為0.47mol/L、0.47mol/L、0.46mol/L,求三元共聚物的起始濃度。47、寫出用下列單體合成聚合物的化學(xué)反應(yīng)方程式,并命名反應(yīng)物和產(chǎn)物。〔1HO〔CH22OH+HOOC〔CH24COOH48、當(dāng)下列單體與脂肪酸發(fā)生反應(yīng)時,哪些〔個能得到聚合物：〔1乙醇；〔2乙二醇；〔2二縮乙二醇；〔4苯胺；〔5乙二胺。49、如果酯交換反應(yīng)的官能團(tuán)反應(yīng)程度是0.99999,那么生成聚酯的DP是多少？50、先在下列各題中解釋所涉及的名詞,然后分析以下各題中所給的概念對之間的聯(lián)系?！?反應(yīng)程度與轉(zhuǎn)化率〔2平均官能度與凝膠點〔3界面縮聚與混縮聚〔4固相縮聚與熔融縮聚〔5均縮聚與混縮聚〔6線形縮聚與成環(huán)縮聚〔7逐步性與平衡性〔8官能團(tuán)等活性與速率常數(shù)〔9減壓縮聚與縮聚平衡〔10鏈交換反應(yīng)與縮聚物的聚合度分布51、如果A0和k的值是10mol/L和10-3L?mol-1?S-1則要獲得DP=37的聚合物需要多長時間？52、聚合物的化學(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？53、試分析〔聚合物化學(xué)反應(yīng)中影響大分子鏈上官能團(tuán)反應(yīng)能力的主要因素。54、寫出以乙酸乙烯酯為單體,合成維尼龍纖維的各步反應(yīng)式。55、何謂聚合物的相似轉(zhuǎn)變,試舉例說明工業(yè)上的意義與應(yīng)用。56、試分析比較下列聚合物的交聯(lián)目的與交聯(lián)方法。<1>丙二醇與順丁烯二酸酐合成的聚酯；<2>順式-1,4-聚異戊二烯；<3>聚乙烯；<4>環(huán)氧樹脂；<5>線型酚醛樹脂〔酸催化。57、簡述下列聚合的合成方法：<1>聚丁二烯接上苯乙烯鏈〔抗沖PE；<2>SBS嵌段共聚物；<3>聚乙烯的氯化反應(yīng)；<4>以聚苯乙烯合成離子交換樹脂；<5>ABS樹脂。58、解釋下列名詞：鄰近基團(tuán)效應(yīng)；幾率效應(yīng)；擴鏈；交聯(lián)；降解；老化；光穩(wěn)定劑；抗氧劑。59、聚合物的熱降解有哪幾種類型？與聚合物結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？PMMA、PE及PVC的熱降解產(chǎn)物各是什么？60、什么叫抗氧劑？按照作用機理的不同,抗氧劑可分為哪幾類？61、聚碳酸酯及聚酯等雜鏈聚合物在成型加工〔或紡絲前都要進(jìn)行干燥除水,為什么？62、設(shè)計一種主鏈為乙烯丙烯交替共聚物的高分子。63、舉例說明高分子試劑、高分子催化劑、高分子基質(zhì)有何不同。64、試用高分子設(shè)計方法,設(shè)計制備一種功能高分子并寫出制備方法。65、解釋下列概念或名詞配位聚合：熱塑性聚合物：鏈轉(zhuǎn)移：分子量分布指數(shù)：竟聚率：引發(fā)效率：動力學(xué)鏈長：本體聚合：縮聚反應(yīng)：10．自由基等活性理論：11.聚合度;12.熱固性：13.懸乳聚合：14.凝膠效應(yīng)：15.阻聚劑;16.自由基的穩(wěn)態(tài)處理：17.自由基壽命：18.嵌段共聚物19.均聚物20.共聚物21.加聚反應(yīng)22.分子量分布曲線23.玻璃化溫度24.粘流溫度25.籠蔽效應(yīng)26.熱引發(fā)聚合27.自動加速現(xiàn)象28.鏈轉(zhuǎn)移劑29.分子量調(diào)節(jié)劑30.聚合上限溫度31.接枝共聚物32.共聚物組成方程33.乳液聚合34離子聚合35立體異構(gòu)現(xiàn)象36立構(gòu)規(guī)整度37凝膠點38基團(tuán)的轉(zhuǎn)化程度39功能高分子40聚合物的老化設(shè)聚合物樣品中含有各1moL的103、104、105分子量的組分,計算聚合物的三種平均分子量,并比較它們的大小。解：1/3〔103+104+105=6.什么叫熱塑性？什么叫熱固性？試舉例說明。熱塑性是指一般線性或支鏈型聚合物具有的可反復(fù)加熱軟化或熔化而再成型的物質(zhì)。聚乙烯、聚氯乙烯等聚合物具有熱塑性。熱固性是指交聯(lián)聚合物一次成型后,加熱不能再軟化或熔化而重新成型的性質(zhì)。如環(huán)氧乙烷、酚醛樹脂成型后的產(chǎn)物。舉例加以說明。設(shè)為聚合物的分子量,為重復(fù)單元的分子量,為聚合度〔以重復(fù)單元數(shù)表征,則。若為聚合度〔以結(jié)構(gòu)單元數(shù)表征的；為結(jié)構(gòu)單元的分子量,則,。計算應(yīng)時注意：以重復(fù)單元數(shù)表征的聚合度常用于連鎖聚合物中,其重復(fù)單元是結(jié)構(gòu)單元之和。例如：以下交替共聚物中有兩個結(jié)構(gòu)單元：以結(jié)構(gòu)單元數(shù)表征的平均聚合度常用于縮聚物。對混縮聚物,其結(jié)構(gòu)單元的平均分子量寫出下列單體形成聚合物的反應(yīng)式。指出形成聚合物的重復(fù)單元、結(jié)構(gòu)單元、單體單元和單體,并對聚合物命名,說明屬于何類聚合反應(yīng)。簡要解釋下列名詞,并指出它們之間的異同點?！?=1\*GB3①本體聚合；=2\*GB3②氣相聚合；=3\*GB3③固相聚合；=4\*GB3④熔融縮聚。〔2=1\*GB3①懸浮聚合；=2\*GB3②乳液聚合；=3\*GB3③界面聚合；〔3=1\*GB3①溶液聚合；=2\*GB3②淤漿聚合；=3\*GB3③均相聚合；=4\*GB3④沉淀縮聚?！?=1\*GB3①本體聚合：不加任何其他介質(zhì)〔如溶劑、稀釋劑或分散介質(zhì),僅是單體在引發(fā)劑、熱、光或輻射源作用下引發(fā)的聚合反應(yīng)。=2\*GB3②氣相聚合：只用極少量稀釋劑做催化劑的分散介質(zhì),并在單體沸點以上的溫度下聚合,稱為氣相聚合。=3\*GB3③固相聚合：固體〔或晶相單體在啟熔點一下發(fā)生的聚合反應(yīng),或是在單體熔點以上但在形成的聚合物的熔融溫度以下進(jìn)行的聚合反應(yīng)。前者是"真正"固相聚合,實質(zhì)上它也是不添加其它介質(zhì)的本體聚合。=4\*GB3④熔融縮聚：聚合溫度不僅高于參與聚合的單體的熔點,而且還常比形成的聚合物的熔融溫度高出10——20%,整個聚合體系始終處于熔融狀態(tài),稱熔融聚合；由于它常是固體的官能單體的縮聚。這種聚合除有時加入少量催化劑外,一般均不加任何稀釋介質(zhì),所以實質(zhì)上它也是本體聚合?！?=1\*GB3①懸浮聚合：借助機械攪拌和懸浮劑的作用,使油溶性單體以小液滴懸浮在水介質(zhì)中,形成穩(wěn)定的懸浮體進(jìn)行聚合。=2\*GB3②乳液聚合：借助機械攪拌和乳化劑的作用,使單體分散在水或非水介質(zhì)中形成穩(wěn)定的乳液而聚