1、高分子化學模擬試卷（五）答案一、基本概念題（共15分,每題3分） 連鎖聚合：連鎖聚合是指聚合反應一旦開始，反應便可以自動地一連串的進行下去，生成一個大分子的時間是極其短暫的，是瞬間完成的，只需要0。01s到幾秒的時間。因此聚合物的相對分子質(zhì)量與時間的關(guān)系不大。但是，單體的轉(zhuǎn)化率是隨時間的延長而提高的。這類聚合反應稱為連鎖聚合。 正常聚合速率：在低轉(zhuǎn)化率（5%10%）條件下，聚合速率遵循速率方程所表現(xiàn)的速率為正常聚合速率，隨聚合時間的延長單體濃度和引發(fā)劑濃度降低，聚合速率降低。 向大分子轉(zhuǎn)移：鏈自由基向大分子奪取一個基團，結(jié)果，鏈自由基終止為一個大分子，而原來的大分子變?yōu)橐粋€鏈自由基，這就是鏈自

2、由基向大分子的轉(zhuǎn)移反應。 共聚物組成：在共聚過程中，先后生成的共聚物組成不一致，共聚物組成一般隨轉(zhuǎn)化率而變，存在著組成分布和平均組成的問題。共聚物組成，包括瞬時組成、平均組成、序列排布。共聚物大分子鏈中單體單元的比例即為共聚物組成。 聚合物的老化：聚合物在使用或貯存過程中,由于環(huán)境的影響,性能變壞,強度和彈性降低,顏色變暗、發(fā)脆或者發(fā)粘等現(xiàn)象叫聚合物的老化。 二、（共10分，每錯一處扣1分）選擇正確答案填入( )中。1.（本題1分）某工廠用PVC為原料制搪塑制品時，從經(jīng)濟效果和環(huán)境考慮，他們決定用（ ）聚合方法。 本體聚合法生產(chǎn)的PVC 懸浮聚合法生產(chǎn)的PVC 乳液聚合法生產(chǎn)的PVC 溶液聚合

3、法生產(chǎn)的PVC（本題1分）為了提高棉織物的防蛀和防腐能力，可以采用烯類單體與棉纖維輻射技術(shù)或化學引發(fā)接枝的方法，最有效的單體是（ ） CH2=CH-COOH CH2=CH-COOCH3 CH2=CH-CN CH2=CH-OCOCH3 （本題1分）在乙酸乙烯酯的自由基聚合反應中加入少量苯乙烯，會發(fā)生（ ） 聚合反應加速； 聚合反應停止； 相對分子量降低； 相對分子量增加。 (4分)丙烯酸單體在85下采用K2S2O8為引發(fā)劑，在水溶液中引發(fā)聚合，可制得的產(chǎn)品。若要制得的產(chǎn)品，在聚合配方和工藝上可采取（ ）手段。 加入水溶液性相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑； 增加水的用量，降低單體濃度； 增加引發(fā)劑的用量 提高

4、聚合溫度。 （1分）為了改進聚乙烯（PE）的粘接性能，需加入第二單體（ ） CH2=CH-COOH CH2=CH-COOCH3 CH2=CH-CN CH2=CH-OCOCH3 （1分）聚合物聚合度不變的化學反應是（ ） 聚醋酸乙烯醇解 聚氨基甲酸酯預聚體擴鏈 環(huán)氧樹脂固化 聚甲基丙烯酸甲酯解聚 （1分）聚合物聚合度變小的化學反應是（ ） 聚醋酸乙烯醇解 纖維素硝化 環(huán)氧樹脂固化 聚甲基丙烯酸甲酯解散聚三、計算題（共40 分，根據(jù)題目要求，計算下列各題） （10分）尼龍-1010是根據(jù)“1010鹽”中過量的癸二酸控制相對分子質(zhì)量，如果要求尼龍-1010的相對分子質(zhì)量，試計算“1010鹽”的酸值（

5、）并寫出有關(guān)的聚合反應方程式。解：（4分）有關(guān)的聚合反應方程式：（2分）（2分）（2分） （12分）用過氧化二苯甲酰BPO作引發(fā)劑，苯乙烯聚合時各基元反應的活化能分別為。試比較溫度從50增至60時， 總反應速率變化的情況？ 相對分子質(zhì)量變化情況？解： （共6分，每錯一處扣1 分）總反應速率變化的情況（共6分，每錯一處扣1 分）相對分子質(zhì)量變化情況 (11分,每錯一處扣1 分)示意畫出下列各對競聚率的共聚物組成曲線，并說明其特征。計算x1=0.5時,低轉(zhuǎn)化率階段x2的值123 0.20.20.2 0.8510情況123特征非理想恒比一般理想非理想非恒比0.50.50.50.5320.8330.9

6、02情況1四、問答題（共4小題，共25分） (6分)氯乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯聚合時，都存在自動加速現(xiàn)象，三者有何差別？氯乙烯懸浮聚合時，選用半衰期適當（例如）的引發(fā)劑或復合引發(fā)劑，基本上接近勻速反應，解釋其原因。答：氯乙烯聚合體系為沉淀聚合體系。聚氯乙烯在氯乙烯中雖不溶解，但能溶脹，使活性中心包裹不深，加之聚氯乙烯大分子生成的主要方式是氯乙烯鏈自由基向氯乙烯單體的轉(zhuǎn)移反應，所以自動加速現(xiàn)象比一般的沉淀聚合體系產(chǎn)生的晚。選用半衰期適當?shù)囊l(fā)劑或復合引發(fā)劑接近勻速反應的原因是自動加速速率和正常聚合速率的衰減正好互補。苯乙烯、甲基丙烯酸聚合體系為均相聚合體系，但由于單體對聚合物溶解性能的不同，

7、聚合過程中，自動加速現(xiàn)象出現(xiàn)的早晚和表現(xiàn)程度各不相同。苯乙烯是聚苯乙烯的良溶劑，長鏈自由基在其中處于比較伸展的狀態(tài)，轉(zhuǎn)化率到30%出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象。甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯的不良溶劑，長鏈自由基在其中有一定的卷曲，轉(zhuǎn)化率達10%15%開始出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象。 (7分)推導共聚物組成微分方程時有哪些假定為什么該方程只能應用于低轉(zhuǎn)化率的條件并寫出共聚物組成微分方程。二元共聚物組成的微分方程是該方程是在以下假定條件下推導出來的： 鏈自由基的活性與鏈長基本無關(guān)，僅決定于鏈自由基末端結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)； 共聚物聚合度很大，用于引發(fā)所消耗的單體遠小于用于增長所消耗的單體,引發(fā)和終止對共聚物組成無影響；

8、穩(wěn)態(tài)的假定，假定共聚反應進行了一段時間后,兩種鏈自由基的濃度都不變,為定值,即自由基的生成速率與消失速率相等,體系進入穩(wěn)態(tài),達到動平衡。因為穩(wěn)態(tài)的假定只有在低轉(zhuǎn)化率（5%10%）時才成立，因此該方程只能適用于低轉(zhuǎn)化率情況。 (5分)試說明離子交換樹脂在水的凈化和海水淡化方面的應用?離子交換樹脂可以凈化水和使海水淡化,因為當水或溶液通過陽離子交換樹脂后,水中的陽離子Na+, Ca+2, Mg+2等進入到樹脂上,樹脂上的H+進入到水中或溶液中,因而,水中的陽離子只剩下H+；而后再將水通過陰離子交換樹脂,水中的陰離子Cl-, CO-2, SO4-2等進入到樹脂中,樹脂上的 -OH進入到水中或溶液中,

9、因而水中的陰離子只剩下-OH 從而使水凈化,海水淡化。用離子交換樹脂處理過的水稱為去離子水,它在工業(yè)、實驗室和鍋爐用水得到廣泛應用。用離子交換樹脂處理水比用蒸餾方法效率高,設備簡單,節(jié)約電能。 (7分)與自由基聚合相比較,試說明離子聚合反應在引發(fā)劑種類、單體結(jié)構(gòu)的特征和溶液劑性質(zhì)等三方面的特征?離子型聚合與自由基聚合都屬連鎖聚合的范疇,但兩者有很大差別。 引發(fā)劑種類自由基聚合的引發(fā)劑是易產(chǎn)生自由基的物質(zhì)如過氧化物,偶氮化合物。而離子聚合的引發(fā)劑是“酸”或“堿”等,易產(chǎn)生離子的物質(zhì)。 單體結(jié)構(gòu)自由基聚合的單體是含有弱的吸電子取代基和共軛取代基的烯類單體.陰離子聚合的單體是含有強的吸電子取代基和共軛取代基的烯類單體.陽離子聚合的單體是含有強的推電子取代基和共軛取代基的烯類單體。 溶劑的性質(zhì)在自由基聚合中，溶劑的引入降低了單體濃度，從而降低了聚合速率；由于鏈自由基向溶劑的轉(zhuǎn)移反應，降低了聚合物的相對分子質(zhì)量.在離子聚合中,溶劑的引入不僅降低了單體的濃度,還嚴重影響著增長活性中心的形態(tài)和結(jié)構(gòu),從而影響聚合速率和聚合物的相