1、 高分子化學試題答案試題編號： 01 (B) 課程代號： 2040301 課程學時： 56 一、基本概念（共14分，5. 2 分,其余3分） 聚合物的無規降解聚合物在熱的作用下,大分子鏈發生任意斷裂,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降解。 體型縮聚反應縮聚反應體系中只要有一種單體是含有兩個以上官能團的化合物，縮聚反應將向著三個方向發展生成體型縮聚物，生成體型縮聚物的縮聚反應謂之。 乳化劑能降低水的表面張力，對單體液滴起保護作用，能形成膠束，增溶單體，能使單體和水體系成為一種非常穩定的難以分層的乳液的物質。 自由基共聚合反應兩種或兩種以上單體混合物,經

2、引發聚合后,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,稱為自由基共聚合反應,簡稱自由基共聚。 引發劑含有弱鍵的化合物在熱的作用下共價鍵均裂，產生自由基的物質。二、填空題（共20分，每空1分） 自由聚合的單體有 乙烯 、氯乙烯、 醋酸乙烯 和 甲基丙烯酸甲酯等。 單體可分為 乙烯及其衍生物 、 含有兩個或兩個以上官能團的小分子化合物和 環狀化合物 三大類。 表征乳化劑性能的指標是 臨界膠束濃度 、 親水親油平衡值 和 三相平衡點 。 陰離子聚合的引發體系有 堿金屬 、 堿金屬配合物 和 強堿 等。 某些聚合物按主鏈中含有的特征基團可命名為 聚酯 、聚酰胺 、聚氨酯 和 聚醚

3、等。 根據共聚物大分子鏈中單體單元的排列順序，共聚物分為 無規共聚物 、 交替共聚物 、 嵌段共聚物 和 接枝共聚物 。三、簡答題（共20分，每題5分） 乳化劑不參加聚合反應，但它的存在對聚合反應有很大影響，為什么?乳化劑雖不參加反應，但能形成膠束，參與形成乳膠粒。而乳膠粒是乳液聚合反應的場所。根據乳液聚合動力學方程可知，乳化劑用量大，形成的乳膠粒數N多，聚合反應速率快，聚合物的平均聚合度大。 什么叫聚合物相對分子質量的多分散性？ 即使純粹的聚合物也是由化學組成相同，相對分子質量不同的同系物組成的混合物。聚合物相對分子質量的不均一性，稱其為相對分子質量的多分散性。我們所說的聚合物的平均相對分子

4、質量具有統計平均的意義。 何謂自動加速現象？并解釋產生的原因。在自由基聚合體系中，當達到一定轉化率時，聚合體系中出現聚合速率突然加快，聚合物的平均相對分子質量也隨之增大的現象稱為自動加速現象。造成自動加速的原因是隨著反應的進行，體系粘度漸增，鏈自由基由伸展狀態變為卷曲狀態，溶解性能變差，鏈段重徘受阻，活性中心被包埋，雙基終止困難變小；而此時，單體的擴散未受阻礙，鏈增長反應不受影響，基本不變，增大，聚合速率增大，聚合物的平均相對分子質量也隨之增大。 無規降解與聚合物的結構有何關系?舉例說明哪些聚合物容易發生無規降解？寫出PE無規降解的化學反應方程式?聚合物大分子鏈上凡含有容易轉移的氫原子的聚合物

5、易發生無規降解。如PE、PP、PIB、PIP和PB等。PE無規降解的化學反應方程式：四、（共40分）計算題答案1（10分） 醋酸乙烯在60以偶氮二異丁腈為引發劑進行本體聚合，其動力學數據如下：=1.16×10-5s-1，=3700 L·(mol·s)-1，=7.4×107L·(mol·s)-1，c(M)=10.86mol/L，c(I)=0.206×10-3mol/L，CM=1.91×10-4，偶合終止占動力學終止的90%，試求所得聚醋酸乙烯的。 （2分）解：動力學鏈長。按=1計算，代入其它數據得：（1分）（3分）（

6、C表示偶合終止占動力學終止的百分數，D表示歧化終止占動力學終止的百分數。）（3分）（1分） 即聚醋酸乙烯的平均聚合度。 （15分）苯乙烯（M1）與丁二烯（M2）在5下進行自由基乳液共聚合時，其=0.64，=1.38。已知：苯乙烯和丁二烯的均聚鏈增長速率常數分別為49.0和25.1 L·(mol·s)-1。請： 計算共聚時的鏈增長反應速率常數。 比較兩種單體和兩種鏈自由基的反應活性的大小。 做出此共聚反應的曲線。 要制備組成均一的共聚物需要采取什么措施？解： (1分)共聚反應的鏈增長速率常數 (1分)(1分) 丁二烯單體的=1.38,苯乙烯單體的=0.64。,說明丁二烯單體活

7、性較大。> 表明苯乙烯鏈自由基的活性>丁二烯鏈自由基的活性。(1分) =0.641，=1.381，r1·r20.8821。(1分)兩種單體共聚屬非理想非恒比共聚 取值列表如下 計算結果(8分)x1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0x1 0 0.151 0.317 0.505 0.726 1.0·X110.80.60.40.210.80.60.40.20x 1圖 曲線(2分)(1分) 欲得組成均勻的共聚物，可按組成要求計算投料比，且在反應過程中不斷補加活潑丁二烯單體，以保證原料配比基本保持恒定。3.（6分）計算60苯乙烯乳液聚合速率和平均聚合度。已知：kp=176 L·(mol·s)-1，c(M)=5.0mol/L，N=1.0×1015個/mL，=5.0×1012個/mL·s （3分）（3分）4. （9分）等物質的量的二元醇和二元酸進行縮聚，如平衡常數K=200，在密閉體系中反應，不除去副產物水。問： 反應程度P和平均聚合度能達到多少？ 如羧基的起始濃度，要使，須將小分子水降低到怎樣的程度？解：（2分）(2分 ) （2分） 要使必須采用敞開體系中，且P=1，此時有（3分）五、以偶氮二異丁腈為