高分子化学练习题答案.docx

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高分子化学练习题答案

高分子化学练习题

一、名词解释

1、重复单元在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。

2、结构单元高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。

3、线型缩聚2官能度单体或2-2体系的单体进行缩聚反应，聚合过程中，分子链线形增长，最终获得线型聚合物的缩聚反应。

4、体型缩聚有官能度大于2的单体参与的缩聚反应，聚合过程中，先产生支链，再交联成体型结构，这类聚合过程称为体型缩聚。

5、半衰期物质分解至起始浓度（计时起点浓度）一半时所需的时间。

6、自动加速现象聚合中期随着聚合的进行，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。

7、竞聚率是均聚和共聚链增长速率常数之比，r

=k11/k12，r

=k22/k21,竞聚率用来直观地表征两种单体的共聚倾向。

8、悬浮聚合悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合，体系主要由单体，水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。

9、乳液聚合是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合，体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。

10、接枝共聚物聚合物主链只由某一种结构单元组成，而支链则由其它单元组成。

二、选择题

1、聚酰胺反应的平衡常数为400，在密闭体系中最终能够达到的反应程度为（B）

A.0.94B.0.95C.0.96D.0.97

2、在线型缩聚反应中，成环反应是副反应，其中最易形成的环状化合物是（B）

A.3，4元环B.5，6元环C.7元环D.8-11元环

3、所有缩聚反应所共的是（A）

A.逐步特性B.通过活性中心实现链增长

C.引发率很快C.快终止

4、关于线型缩聚，下列哪个说法不正确？

（B）

A.聚合度随反应时间或反应度而增加

B.链引发和链增长速率比自由基聚合慢

C.反应可以暂时停止在中等聚合度阶段

D.聚合初期，单体几乎全部缩聚成低聚物

5、在氯乙烯的自由基聚合中，聚氯乙烯的平均聚合度主要决定于向（D）转移的速率常数

A.溶剂B.引发剂C.聚合物D.单体

6、烯类单体自由基聚合中，存在自动加速效应时，将导致（D）

A.聚合速度和分子量同时下降

B.聚合速度增加但分子量下降

C.聚合速度下降但分子量增加

D.聚合速度和分子量同时增加而分子量分布变宽

7、哪些单体不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物？

（D）

A.CF

=CFCIB.CH

=CF

C.CH

=CCH

COOCH

C.CHCI=CHCI

8、双基终止与单基终止并存的自由基聚合，聚合速度对引发剂浓度［I］的反应级数为（C）

A.0～0.5级B.0.5级C.0.5～1级D.1级

9、下列物质中，哪个难以引发苯乙烯聚合（D）

A.过氧化二苯甲酰B.萘钠

C.热D.1,1-二苯基-2-三硝基苯肼

10、自由基聚合实施方法中，使聚合物分子量和聚合速率同时提高，可采用（A）聚合方法？

A.乳液聚合B.悬浮聚合C.溶液聚合D.本体聚合

11、一对单体共聚时r

=0.5，r

=0.8，其共聚行为是（C）

A.理想共聚B.交替共聚C.恒比点共聚D.嵌段共聚

12、在自由基共聚中，e值相差较大的单体，易发生（A）

A.交替共聚B.理想共聚C.非理想共聚D.嵌段共聚物

13、一对单体共聚时，r

=0.1，r

=10，其共聚行为是（A）？

A.理想共聚B.交替共聚C.恒比点共聚D.非理想共聚

14、两对单体可以形成理想共聚的是（A）

A.Q和e值相近B.Q值相差大C.e值相差大D.r

=r

=0

15、Q-e方程是半定量方程是因为忽略了（D）

A.极性效应B.电子效应C.共轭效应D.位阻效应

16、下列不可影响竟聚率的因素是（C）

A.反应温度B.反应压力C.反应时间D.反应溶剂

17、典型乳液聚合中，聚合场所在（B）

A.单体液滴B.胶束C.水相D.油相

18、能采用阳离子、阴离子与自由基聚合的单体，有（B）

A.醋酸乙烯酯B.苯乙烯C.异丁烯D.丙烯腈

19、目前制备分子量分布很窄的聚合物，采用的聚合反应是（B）

A.自由基聚合B.阴离子聚合C.阳离子聚合D.逐步聚合

20、典型阴离子聚合的特点是（B）

A.快引发、快增长、无终止B.快引发、慢增长、无终止

C.快引发、慢增长、速终止D.慢引发、快增长、难终止

三、填空题

1、聚合物的三种力学状态是（玻璃态）、（橡胶态）、（粘液态）。

2、按单体和聚合物的结构变化，聚合反应可分为（缩聚）、（加聚）、（开环聚合）。

消去聚合，异构化聚合，逐步聚合，连锁聚合，

3、苯酚和甲醛进行缩聚反应，苯酚的官能度f=（3），甲醛的官能度f=

（2）。

4、线型缩聚控制分子量方法是（控制单体基团数比例）和（加入单官能团物质）。

5、在缩聚反应中聚合的聚合度稳步上升，延长聚合反应时间其主要目的在于提高（反应程度），而不是提高（单体转化率）。

6、链转移反应会造成聚合物分子量（降低）。

诱导分解是指（自由基团引发剂的转移反应）。

7、引发剂的引发效率一般小于1，是由于（诱导分解）和（笼蔽效应）产生的。

8、自由基聚合规律是转化率随时间而（增大），延长反应时间可以提高（转化承），缩聚反应规律是转化率与时间（无关），延长反应时间是为了（提高分子量）。

9、自由基聚合的特征是（慢引发）、（快增长）、（快终止）；阴离子聚合的特征是（快引发）、（慢增长）、（无终止）、（无转移）；阳离子聚合的特征是（快引发）、（快增长）、（易转移）、（难终止）。

10、自由基聚合时常见的链转移反应有（向单体转移）、（向溶剂转移）、（向引发剂转移）和（向聚合物转移）几种。

11、一对单体共聚时r

=0.5，r

=0.8，其共聚行为是（有恒比点非理想共聚）。

12、60℃时苯乙烯（St）的Kp=176L·mol-1·s-1，甲基丙烯酸甲酯（MMA）的Kp=367L·mol-1·s-1，由此表明：

自由基的活性是（MMA）比（St）活泼，而单体的活性是（MMA）比（St）小。

13、竞聚率受（温度）、（压力）、（反应溶剂）的影响。

反应溶剂的极性对离子聚合的影响比对自由基聚合要（大），这是因为溶剂的极性影响了（离子对的性质）。

14、自由基聚合实施方法主要有（本体聚合）、（溶液聚合）、（乳液聚合）、（悬浮聚合）四种。

15、典型的乳液聚合采用（水）溶性引发剂，聚合可分成三个阶段，第一阶聚合速度增加是由于（乳胶粒增加），第二阶段速度恒定，是因为（乳胶粒数恒定），第三阶段因为（胶粒内单体浓度降低）而使聚合速度减慢。

16、乳液聚合的成核方式有（液滴成核）、（水相成核）和（胶束成核）。

17、阳离子聚合中为了获得高分子量，必须控制反应温度在（低温）下进行。

原因是（低温下链转移减弱）。

18、在高分子合成中，容易制得有实用价值的嵌段共聚物的是（活性阴子）聚合。

19、在离子聚合中，活性中心离子近旁存在着（反离子），它们之间的结合，随溶剂和温度的不同，可以是（极性共价健）、（紧密离子对）、（疏松离子对）、（自由离子）四种结合方式，并处于平衡中。

溶剂的极性增加，自由离子数目（增加），聚合速率（增大）。

20、阴离子聚合的引发剂按照引发机理，可分为（电子转移引发）和（阴离子引发）和（亲核试剂引发）引发三类。

四、判断题

1、平均分子量相同的聚合物，分子量分布不一定相同。

（√）

2、尼龙-66生产中，先将已二胺酸制成尼龙-66盐，使两官能团等物质的量之比，这样可达到控制聚合度的目的。

（×）

3、利用单体转化率右以求取缩聚反应产物的分子量。

（×）

4、缩聚加成反应从机理上讲是连锁聚合。

（×）

5、由于引发剂的诱导分解，造成自由基聚合往往出现诱导期。

（×）

6、自由基向引发剂的转移导致诱导分解，它使引发效率降低，聚合度降低。

（√）

7、相同的温度下，引发剂的分解半衰期越长引发剂的活性越高。

（×）

8、自由是聚合影响聚合反应速率的活化能为正值，因此聚合反应速率随温度升高而降低。

（×）

9、根据Q-e概念，e值相差较大的单体交替共聚的倾向较大。

（√）

10、一对单体共聚时，r

=0.001，r

=0.001，则生成的共聚物接近交替共聚物。

（√）

11、乙酸乙烯酯乳液聚合的水相成核是因为其亲水性较大。

（√）

12、典型的乳液聚合，配方中使用的乳化剂用量要大于其临界胶束浓度。

（√）

13、阴离子聚合可选用芳烃为溶剂。

（×）

14、以三氟化硼为主引发剂，水为共引发剂，可以引发甲基丙烯酸甲酯进行阳离子聚合。

（×）

15、用烷基锂作引发剂，可使四氢呋喃进行阳离子聚合。

（×）

16、阳离子聚合不宜采用四氯呋喃为溶剂。

（√）

五、简答题

1、为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程？

解：

缩聚反应在聚合度很小的时候，单体转化率就已经很高，而后聚合度增加，单体转化率却几乎不变，因此很难用转化率描述反应过程，而聚合度却随着反应程度的增加而变化，因此用反应程度描述反应过程更准确。

2、如何控制线型缩聚物的分子量？

解：

可以通过控制反应物的官能团比例，使某种反应物过量或者添加某种单官能团物质，起到端基封锁的作用。

2、解释自由基聚合过程中出现的自动加速同象？

解：

自由基聚合过程产生自动加速现象（凝胶效应）的原因是随转化率增加，体系粘度增加，链自由基卷曲，活性端基受包埋，双基扩散终止困难，从而引起终止速率常数降低而形成的。

3、链转移反应对聚合度有何影响？

如是链转移反应对平均聚合度影响的关系式，分别表示正常聚合，向单体转移、向引发剂转移、向溶剂转移对平均聚合度的影响。

5、何用Q-e值来判断单体发生自由基共聚情况？

Q值相差大的单体难以进行自由基共聚，e值相近，进行理相共聚，Q、e值相近，理想恒比共聚，e值相差较大，交替共聚。

6、说明两种单体进理想共聚，恒比照共聚和交替共聚r

，r

的情况。

解r

×r

=1，理想共聚，其中r

=1，r

=1为理想恒比共聚；

r

＜1，r

＜1，有恒比点的非理想共聚；

r

＞1，r

＞1，有恒比点的“嵌段”共聚；

r

=0，r

=0，交替共聚；

r

→0，r

=0或r

=0，r

→0，接近交替共聚。

7、简述乳液聚合中单体、乳化剂和引发剂的所在场所。

乳化剂

单体

引发剂

少量在水相中

大部分在水中

大部分形成胶束

小部分增溶胶束内

部分吸附于单体液滴

大部分在单体液滴内

8、在离子聚合反应过程中，活性中心离子和反离子之间的结合有几种形式？

其存在形式受哪些因素的影响？

解：

活性中心离子与反离子的结合形式：

共价健化合物紧密离子对疏松离子自由离子

在离子聚合中，大部分活性种处五平衡离子对或自由离子。

其存在形式主要受到溶剂和反离子影响。

9、分别叙述进行阴、阳离子聚合时，控制聚合反应速度和聚合物分子量的主要方法。

解：

进行离子聚合时，一般多采用改变聚合反应温度或改变溶剂极性的方法来控制聚合反应速率。

六、计算题

1、已知在某一聚合条件下，由羟基戊酸经缩聚形成的聚羟基戊酸酯的重均分子量为18400g/mol，试计算：

（1）已酯化的羟基百分数；

（2）该聚合物的数均分子量；

（3）该聚合物的聚合度。

解：

2、已二胺和已三酸在理想条件下进行聚合，试计算：

2mol的已二胺和2mol的已二酸反应，另外加0.02mol的苯甲酸要生成数均聚合度为150的聚酰胺时，计算P。

3、苯乙烯在60℃，用AIBN引发聚合，测得Rp=0.255×10mol·

·s，Xn=2460，如不考虑向单体链转移，试求：

（1）动力学链长

是多少？

（偶合终止）；

（2）引发速率R

等于多少？

4、甲基丙烯酸甲酯（M1）浓度=5mol/L，5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度=1mol/L，竞聚率：

r

=0.40，r

=0.69；a、计算聚合共聚物起始组成（以摩尔分数计），b、求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比。

5、将苯乙烯加到奈钠的四氢呋喃溶液中，苯乙烯和萘钠的浓度分别为0.2mol/L和

mol/L，在25℃聚合5s，测得苯乙烯浓度1.73×

mol/L，试计算增长速率常数，引发速率，10s的聚合速率，10s的聚合度。