第三章参考答案 2.下列烯类单体适于何种机理聚合自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合 并说明理由。 解： ①.氯乙烯，适于自由基聚合。Cl -是吸电子基团，有共轭效应，但均较弱 ②.偏二氯乙烯，适于自由基聚合，但也可进行阴离子聚合。两个Cl -原子的共同作用使其可进行两种聚合。 ③.丙稀腈，适于自由基聚合和阴离子聚合。CN -基是强吸电子基团，并有共轭效应。
④. 2-腈基丙稀腈，适于阴离子聚合。两个CN -基的吸电子基团倾向 过强，只能阴离子聚合。 ⑤. 丙稀，由于烯丙基效应，使其易向单体转移，不能进行自由基聚 合。一般采取配位聚合的方式合成聚合物。 ⑥. 异丁烯，适于阳离子聚合。3CH -是供电子基团，且与双键有超共 轭效应，而且两个3CH -的共同作用，使其可以阳离子聚合。 ⑦. 苯乙烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体系π 电子容易极化并易流动。 ⑧. 四氟乙烯，适于自由基聚合。F -原子体积小，结构对称。 ⑨. 2-腈基丙烯酸酯，适于阴离子聚合和自由基聚合。CN -基和 COOR -两个吸电子基团使其易于阴离子聚合，同时又具有共轭效应， 可进行自由基聚合。 ⑩. 异戊二烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体 系π电子容易极化并易流动。 3. 判断下列烯类能否进行自由基聚合，并说明理由。 解： ①. CH 2=C(C 6H 5)2 偏二苯乙烯，不能。因为二苯基的空间位阻过大，只能 形成二聚体。
②. ClHC=CHCl 1,2-二氯乙烯，不能。因为单体结构对称，1,2-二取代又 具有较大的空间位阻。 ③. CH 2=C(CH 3)C 2H 5 2-甲基丁烯，不能。由于双键上的电荷密度过大， 不利于自由基的进攻，且易转移生成稳定的烯丙基自由基。 ④. CH 3CH=CHCH 3 2-丁烯，不能。因为单体结构对称，空间位阻较大， 且易生成烯丙基自由基。 ⑤. CH 2=CHOCOCH 3 丙烯酸甲酯，能。酯基有弱的吸电子效应及共轭效 应。 ⑥. CH 2=C(CH 3)COOCH 3 甲基丙烯酸甲酯，能。1,1-二取代空间位阻小， 且酯基有共轭效应。 ⑦. CH 3CH==CHCOOCH 3 2-丁烯酸甲酯，不能。由于 1,2-二取代具有较 大的空间位阻。 ⑧. CF 2=CFCl 三氟氯乙烯，能。由于氟的原子半径小，位阻效应可以忽略。 5. 是否所有的自由基都可以用来引发烯类单体聚合试举活性不等自由基3～4例，说明应用结果。（） 不是。过于活波和过于稳定的自由基都不能引发烯类单体聚合。只有活性适中的自由基才能引发单体聚合。例如：??3 CH H 和过于活波，易引起爆聚，很少在自由基聚合中应用；??256 RCH H C 和自由基都可以用来引发烯类单体聚合；而()?C H C 356有三个苯环与P 独电子共轭，非常稳定，无引发能力，而成为阻聚剂。
第五章离子聚合 2．将1.0×10-3mol萘钠溶于四氢呋喃中，然后迅速加入2.0mol的苯乙烯，溶液的总体积为1L。假如单体立即均匀混合，发现2000秒钟内已有一半单体聚合，计算在聚合了2000秒和4000秒时的聚合度。 解：无终止的阴离子聚合速率为R p=k p[M-][M] 以萘钠为引发剂时，由于聚合开始前，引发剂就以定量地离解成活性中心 ∴[M-]=[C]=1.0×10-3mol/L 将R p式改写为－d[M]/dt=k p[C][M] 积分得ln([M]0/[M])=k p[C]t 已知t1=2000秒时，[M]0/[M]1=2，代入上面积分式： ln2=k p×2000 ∴k p[C]=ln2/2000 设当t2=4000秒时，剩余单体浓度为[M]2 ln([M]0/[M]2)=k p[C]t2=ln2/2000×4000=1.386 ∴[M]2= [M]0/4 则反应掉的单体浓度为[M]0－[M]0/4=3[M]0/4 根据阴离子聚合的聚合度公式x n=n[M]/[C] (双阴离子n=2) [C]为引发剂浓度 ∵聚合到2000秒时，单体转化率为50％，则反应掉的单体浓度为50％[M]0 ∴= x n×50%[M]0/[C]=2×50%×2.0/(1.0×10-3)=2000 n 已求得聚合到4000秒时，反应掉的单体浓度为3[M]0/4 ∴= x n×(3[M]0/4)/[C]=2×(3/4)×2.0/(1.0×10-3)=3000 n
4．异丁烯在四氢呋喃中用SnCl 4－H 2O 引发聚合。发现聚合速率R p ∝[SnCl 4][H 2O][异丁烯]2。起始生成的聚合物的数均分子量为20000。1.00g 聚合物含3.0×10-5mol 的OH 基，不含氯。写出该聚合的引发、增长、终止反应方程式。推导聚合速率和聚合度的表达式。指出推导过程中用了何种假定。什么情况下聚合速率是水或SnCl 4的零级、单体的一级反应？ 解：根据题意，终止是活性中心与反离子碎片结合。 ① 引发：SnCl 4+H 2 O H (SnCl 4OH) H (SnCl 4OH)+CH 2C CH 3 3 k i CH 3 C CH 3 3 (SnCl 4OH) 增长： CH 3 C CH 3 CH 3 (SnCl 4OH)+CH 2C CH 3CH 3 p CH 2C CH 3 CH 3 C CH 3 CH 3 CH 3 (SnCl 4OH) +M CH 2 C CH 3 CH 3 C CH 3CH 2CH 3 C CH 3 CH 3 CH 3 (SnCl 4OH)n 终止： CH 2C CH 3 3 C CH 3CH 23 C CH 3 CH 3 3 (SnCl 4OH)n t CH 2C CH 3 3 C CH 3CH 23 C CH 3 CH 3 3 OH+SnCl 4n ② 各步反应速率方程为 R i =k i [H +(SnCl 4OH)－][CH 2=C(CH 3)2]=k 络k i [SnCl 4][H 2O][CH 2=C(CH 3)2] (k 络＝[H +(SnCl 4OH)－]/[SnCl 4][H 2O]) R p =k p [HM +(SnCl 4OH)－][CH 2=C(CH 3)2]
第一章绪论 思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。 答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。 在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。 聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。 聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以 X表示。 n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。 答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule 的术语。从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。 齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。选择其常用 分子量，计算聚合度。 聚合物结构式（重复单元） 聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n
第七章（P.199） 2.解释和区别下列诸名词：配位聚合，络合聚合，插入聚合，定向聚合，有 规立构聚合。 配位聚合：配位聚合是指单体分子首先在活性种空位上配位，形成 络合物，而配位活化后的单体在金属－烷基之间插入增长。配位和插入反复进行的聚合过程。故又称作络合引发聚合或插入聚合。配位聚合是离子过程，也称为配位离子聚合。 络合聚合：配位聚合和是同义词，其含义一方面是指引发剂有配位或络合能力，另一方面指聚合过程中伴有配位或络合反应，但配位一词更为确切。 插入聚合：配位聚合和插入聚合是同义词，其含义是指单体是通过插入的方式来完成增长的。 定向聚合：也称有规立构聚合，指形成立体规整聚合物的聚合反应。 有规立构聚合：指形成有规立构聚合物为主的聚合反应。任何聚合过程或聚合方法，只要形成形成有规立构聚合物为主，都是有规立构聚合。 3.区别聚合物的构型和构象。简述光学异构和几何异构。聚丙稀和聚丁二烯 有几种立体异构体？ 构型和构象：⑴. 构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。要改变构型必须经过化学键的断裂和重组，构型不同的异构体有旋光异构体和几何异构体。⑵. 构象是原子绕C-C单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
光学异构和几何异构：⑴. 光学异构体是指由构型所产生的异构现象，是由手性中心所产生的，有R （右）和S （左）型，也称对映异构或手性异构。⑵. 几何异构是由分子中双键或环所产生的，有Z （顺式）和E （反式）构型。 聚丙稀和聚丁二烯的立体异构体：⑴. 丙稀有三种立体异构体，即：全同立构聚丙烯。间同立构聚丙烯和无规立构聚丙烯。⑵. 聚丁二烯可能有四种立体异构体，即：顺式-1,4，反式-1,4，、全同-1,2，间同-1,2-聚丁二烯。 5. 下列哪些单体能够配位聚合，采用什么引发剂？形成怎样的立构规整聚合 物？有无旋光活性？写出反应式。 ⑴ . 丙稀能进行配位聚合，引发剂可选用()Cl AlEt TiCl 23,,-δγα，形成全同 立构聚丙烯，由于分子中仅有假手性中心，所以聚合物无旋光性。 ⑵ . 异丁烯能进行配位聚合，无定向可言，仅考虑速率，引发剂可选用 34AlEt TiCl -，两甲基相同，无立体异构现象，也无旋光性。 ⑶ . 丁二烯能进行配位聚合， Ziegler-Natta 型、π-烯丙基型和烷基锂型 引发剂都可选用，选用34AlEt TiCl -，顺式-1,4占95％，选用 ()134<-Ti Al AlR TiCl ，反式-1,4占91％，形成的聚合物是几何异构体， 没有旋光性。选用()()[]陈化103=-V Al AlR acac V ，间规-1,2占92～96％， 选用()()未陈化3656AlR H CNC Cr -，等规-1,2占97～100％。也无旋光性。 ⑷ . 胺基丙酸不能进行配位聚合。
第一章诸论习题参考答案 1．与低分子化合物相比，高分子化合物有什么特征。随着高分子的发展,高分子概念的外延进一步扩大，请举例说明。 解答： 特征：（1）相对分子质量大，一般在104—106； （2）每个分子的相对分子质量不一样，存在相对分子质量分布； （3）由此导致高分子化合物的属性在一定范围内波动（如Tm、Tg、结晶、溶解……）； （4）可用于结构材料和功能材料； 扩展：（1）相对分子质量变化，如：在103—104的低聚物或齐聚物（Oligomer），可用于涂料、粘合剂、功能高分子领域；而106的超高相对分子质量化合物，可使材料性能有所变化。 （2）化学键连接，如：利用分子间作用力的大分子组装、超分子聚合物等。 （3）化学组成变化，如：引入N、P等元素形成与生物相亲的高分子。 2．说明下列名词和术语的概念： （1）单体，聚合物，高分子，高聚物 （2）碳链聚合物，杂链聚合物，元素有机聚合物，无机高分子 （3）主链，侧链，侧基，端基 （4）结构单元，单体单元，重复单元，链节 （5）聚合度，相对分子质量，相对分子质量分布 （6）连锁聚合，逐步聚合，加聚反应，缩聚反应 （7）加聚物，缩聚物，低聚物 解答： （1）单体：能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物。 聚合物：由多种原子通过共价键连接而成的相对分子质量很大的化合物。 高分子：同上，现在的一个倾向是将化学结构组成多样、排列顺序严格的生物高分子化合物称为高分子。 高聚物：同聚合物。 （2）碳链聚合物：主链完全由碳原子构成的聚合物 杂链聚合物：主链除碳原子外,还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合物 元素有机聚合物：主链不含碳原子，主要由硅、硼，铝、氧、氮、硫和磷等原子组成，但侧基由有机基团组成的聚合物 无机高分子：主链和侧基均无碳原子的聚合物 （3）主链：贯穿于整个高分子的链。 侧链：主链边上带的短链。 侧基：主链边上带的基团。 端基：主链两端的基团。 （4）重复单元：高分子链上化学组成和结构均可重复的最小单位。对连锁聚合产物，结构单元：由一个单体分子经聚合进入重复单元的部分。 单体单元：与单体的化学组成完全相同，只是化学结构不同的结构单元。如不完全相同则不存在，如通过缩聚反应形成的聚合物。 链节：同重复单元。 （5）聚合度：高分子链上重复单元的数目。 相对分子质量：高分子是由相对分子质量大小不等的同系物组成，这些同系物相对分
第一章 绪论 计算题 1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。 a 、组分A ：质量 = 10g ，分子量 = 30 000； b 、组分B ：质量 = 5g ，分子量 = 70 000； c 、组分C ：质量 = 1g ，分子量 = 100 000 解：数均分子量 质均分子量 分子量分布指数 w M /n M =46876/38576 = 1.22 第2章 缩聚与逐步聚合 计算题 2. 羟基酸HO-(CH 2)4-COOH 进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400 g/mol -1，试计算：a. 羧基已经醌化的百分比 b . 数均聚合度 c. 结构单元数n X 解：已知100,184000==M M w 根据p p X M M X w w w -+==110和得：p=0.989，故已酯化羧基百分数为98.9%。 8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终 n X 。另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得100=n X ，问体系中残留水分有多少？ 解：3111=+=-=K p X n 9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少？ 解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol ，则醋酸的摩尔数为0.015mol 。N a =2mol ，N b =2mol ，015.0'=b N mol 当p=0.995时， 当p=0.999时， 14题 18. 制备醇酸树脂的配方为1.21mol 季戊四醇、0.50mol 邻苯二甲酸酐、0.49mol 丙三羧酸[C 3H 5（COOH ）3]，问能否不产生凝胶而反应完全？ 解：根据配方可知醇过量。 89.02==f p c ，所以必须控制反应程度小于0.89过不会产生凝胶。 第三章 自由基聚合 （这章比较重要） 思考题
高分子化学第三章
第三章参考答案 2.下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚 合？并说明理由。 解： ①.氯乙烯，适于自由基聚合。Cl -是吸电子基团，有共轭效应，但均较弱 ②.偏二氯乙烯，适于自由基聚合，但也可进行阴离子聚合。两个Cl -原子的共同作用使其可进行两种聚合。 ③.丙稀腈，适于自由基聚合和阴离子聚合。CN -基是强吸电子基团，并有共轭效应。
④. 2-腈基丙稀腈，适于阴离子聚合。两个CN -基的吸电子基团倾向过 强，只能阴离子聚合。 ⑤. 丙稀，由于烯丙基效应，使其易向单体转移，不能进行自由基聚 合。一般采取配位聚合的方式合成聚合物。 ⑥. 异丁烯，适于阳离子聚合。3CH -是供电子基团，且与双键有超共轭 效应，而且两个3CH -的共同作用，使其可以阳离子聚合。 ⑦. 苯乙烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体系π电 子容易极化并易流动。 ⑧. 四氟乙烯，适于自由基聚合。F -原子体积小，结构对称。 ⑨. 2-腈基丙烯酸酯，适于阴离子聚合和自由基聚合。CN -基和COOR -两个吸电子基团使其易于阴离子聚合，同时又具有共轭效应，可进行自由基聚合。 ⑩. 异戊二烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体系π 电子容易极化并易流动。 3. 判断下列烯类能否进行自由基聚合，并说明理由。 解： ①. CH 2=C(C 6H 5)2 偏二苯乙烯，不能。因为二苯基的空间位阻过大，只 能形成二聚体。
②. ClHC=CHCl 1,2-二氯乙烯，不能。因为单体结构对称，1,2-二取 代又具有较大的空间位阻。 ③. CH 2=C(CH 3)C 2H 5 2-甲基丁烯，不能。由于双键上的电荷密度过大， 不利于自由基的进攻，且易转移生成稳定的烯丙基自由基。 ④. CH 3CH=CHCH 3 2-丁烯，不能。因为单体结构对称，空间位阻较 大，且易生成烯丙基自由基。 ⑤. CH 2=CHOCOCH 3 丙烯酸甲酯，能。酯基有弱的吸电子效应及共轭效 应。 ⑥. CH 2=C(CH 3)COOCH 3 甲基丙烯酸甲酯，能。1,1-二取代空间位阻 小，且酯基有共轭效应。 ⑦. CH 3CH==CHCOOCH 3 2-丁烯酸甲酯，不能。由于 1,2-二取代具有 较大的空间位阻。 ⑧. CF 2=CFCl 三氟氯乙烯，能。由于氟的原子半径小，位阻效应可以忽 略。 5. 是否所有的自由基都可以用来引发烯类单体聚合？试举活性不等自由基 3～4例，说明应用结果。（P.67） 不是。过于活波和过于稳定的自由基都不能引发烯类单体聚合。 只有活性适中的自由基才能引发单体聚合。例如：??3 CH H 和过于活波，易引起爆聚，很少在自由基聚合中应用；??256 RCH H C 和自由基都可
第二章参考答案 3. 己二酸与下列化合物反应，那些能形成聚合物？ 解：己二酸为2官能度单体，f =2。 a. 乙醇：2-1体系不能形成聚合物，生成己二酸二乙酯。 b. 乙二醇：2-2体系形成线形聚合物，即聚己二酸乙二醇酯。 c. 甘油：2-3体系形成体型聚合物。 d. 苯胺：2-1体系不能形成聚合物，生成己二酰二苯胺。 e. 己二胺：2-2体系形成线形聚合物，即己二酰二胺或称尼龙-66。 5. 下列多对单体进行线形缩聚：己二酸和己二醇。己二酸和己二胺， 己二醇和对苯二甲酸，己二胺和对苯二甲酸。简明给出并比较缩聚物的性能特征。 ⑴. 己二酸和己二醇：形成线形聚酯。分子中无氢键，且分子柔软，所 以，聚合物的熔点低，强度小，且不耐溶剂，易水解，不能用作结构材料。但可作为聚氨酯的预聚物、药物载体、可降解的缝合线等。 ⑵. 己二酸和己二胺：形成线形聚酰胺，即尼龙-66。其有较高的结晶 度、熔点和强度，可以用作高强度的合成纤维和工程塑料。 ⑶. 己二醇和对苯二甲酸：形成线形芳香聚酯，即涤纶聚酯，苯环的存 在，提高了聚酯的刚性、强度和熔点，亚乙基赋予聚酯的柔性，使 涤纶聚酯成为合成纤维的第一大品种。 ⑷. 己二胺和对苯二甲酸：形成半芳胺，即尼龙-6T，其热稳定性好， 熔点高。 6. 简述线形缩聚中的成链和成环倾向。选定下列单体中的m值，判 断其成环倾向。
在线形缩聚时，单体及中间产物有成环倾向，一般，五、六元环的结构比较稳定，易成环；另外单体浓度对成环倾向也有影响，因成环是单分子反应，缩聚是双分子反应，因此，低浓度有利于成环，高浓度有利于线形缩聚而成链。 ⑴. 氨基酸：当1 m时，经双分子缩合后，易形成六元环。甘氨酸形成 = 甘氨酸酐。 当2 m时，经消去反应，可能形成丙烯酸。 = 当4 3or m=时，分子内形成酰胺后，易形成五、六元环。 当5 m时，主要形成线形聚合物。 ≥ ⑵. 乙二醇与二元酸：不易成环，主要形成线形聚合物。 7. 简述线形缩聚的逐步机理，以及转化率与反应程度的关系。 线形缩聚的逐步机理——逐步和平衡。 ⑴. 线型缩聚反应的逐步性 缩聚反应形成聚合物是官能团之间相互反应的结果。缩聚早期，单体很快消失，转变成二聚体、三聚体、四聚体等低聚物，转化率很高，但反应程度不高，以后的缩聚反应则在低聚物之间进行。聚合度随反应时间而增加。延长聚合时间的主要目的主要是提高反应程度和分子量，而不在于提高转化率。缩聚早期，单体的转化率就很高，而分子量和反应程度却很低。 ⑵. 线型缩聚反应的平衡性 许多缩聚反应是可逆的，其可逆的程度可由平衡常数来衡量。根据其大小，可将线型缩聚大致分成三类：①平衡常数小，如聚酯化反应，K≈4，低分子副产物水的存在对聚合物相对分子质量影响很大，应除去。②平衡常数中等，如聚酰胺化反应，K≈300～500，水对聚合物相对分子质量有所影响。③平衡常数很大或看作不可逆，如聚碳
第一章 绪论 计算题 1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。 a 、组分A ：质量 = 10g ，分子量 = 30 000； b 、组分B ：质量 = 5g ，分子量 = 70 000； c 、组分C ：质量 = 1g ，分子量 = 100 000 解：数均分子量 38576 100000 /170000/530000/101 510) /(=++++= = =≡∑∑∑∑∑i i i i i i i n M m m n M n n m M 质均分子量 10300005700001100000 46876 1051 i i w i i i m M M w M m = =?+?+?= =++∑∑∑ 分子量分布指数 w M /n M =46876/38576 = 第2章 缩聚与逐步聚合 计算题 2. 羟基酸HO-(CH 2)4-COOH 进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400 g/mol -1，试计算：a. 羧基已经醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数n X 解：已知100,184000==M M w 根据 p p X M M X w w w -+= = 110和得：p=，故已酯化羧基百分数为%。 9251,1=+=n n w M P M M 51.92100 92510=== M M X n n
8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终n X 。另在排除副产 物水的条件下缩聚，欲得 100=n X ，问体系中残留水分有多少 解： 3111 =+=-= K p X n L mol n n K pn K p X w w w n /10*410011 4-==≈=-= 9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸%，p=或时聚酯的聚合度多少 解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol ，则醋酸的摩尔数为。N a =2mol ，N b =2mol ，015.0' =b N mol 985.0015 .0*222 2, =+= += b b a N N N r 当p=时， 88.79995 .0*985.0*2985.01985 .01211=-++=-++= rp r r X n 当p=时， 98.116999 .0*985.0*2985.01985 .01211=-++=-++= rp r r X n 14题 18. 制备醇酸树脂的配方为 季戊四醇、邻苯二甲酸酐、丙三羧酸[C 3H 5（COOH ）3]，问能否不产生凝胶而
第七章聚合物化学反应 一、名称解释 1. 聚合物化学反应：研究聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应过程。聚合物的化学反应根据聚合物的聚合度和基团的变化（侧基和端基）可分为相似转变、聚合物变大的反应及聚合物变小的反应。 2. 功能高分子：是指具有传递、转换或储存物质、能量可信息的高分子，其结构特征是聚合物上带有特殊功能基团，其中聚合物部份起着载体的作用，不参与化学反应。按功能的不同，可分为化学功能高分子、物理功能高分子和生物功能高分子。 3. 高分子试剂：也叫反应性高分子，即高分子试剂上的基团起着化学试剂的作用，它是各类高分子的化学试剂的总称。 4. 高分子催化剂：将能起催化剂作用的基团接到高分子母体上，高分子本身不发生变化，但能起催化低分子反应。这种催化剂称作高分子催化剂， 5. 低分子基质：低分子反应物中的特定基团与保护试剂作用后受到保护不再参与主反应，这种受到保护的低分子反应物称作低分子基质。 6. 高分子基质：将要准备反应的低分子化合物以共价键形式结合到聚合物载体上，得到高分子基质。 7. 接枝：通过化学反应，在某些聚合物主链上接上结构、组成不同的支链，这一过程称为接枝，形成的产物称为接枝共聚物。 8. 嵌段：形成嵌段共聚物的过程。 9. 扩链：分子量不高的聚合物，通过适当的方法，使多个大分子连接在一起，分子量因而增大的过程称为扩链。 10. 交联：聚合物在光、热、辐射、或交联剂作用下，分子链间形成共价键，产生凝胶或不溶物，这一过程称为交联。交联有化学交联和物理交联。交联的最终目的是提高聚合物的性能。如橡胶的硫化等。 11. 交联剂：使聚合物交联的试剂。 12. 降解：降解是聚合度分子量变小的化学反应的总称。它是高分子链在机械力、热、超声波、光、氧、水、化学药品、微生物等作用下，发生解聚、无规断链及低分子物脱除等反应。 13. 老化：聚合物及其制品在加工、贮存及使用过程中，物理化学性质及力学性能逐步变坏，这种现象称老化。橡胶的发粘、变硬、或龟裂，塑料制品的变脆、破裂等都是典型的聚合物老化现象。导致老化的物理因素是热、光、电、机械应力等。化学因素是氧、酸、碱、水以及生物霉菌的侵袭，实际上，老化是上述各因素的综合作用的结果。 14. 聚合物的无规降解：聚合物在热的作用下,大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于3%),这种热降解称为无规降解
智慧树知到《高分子化学（山东科技大学）》章节测试答案第一章 1、下列哪种物质不是聚合物? （） A.葡萄糖 B.聚乙烯 C.纤维素 D.胰岛素 答案: 葡萄糖 2、尼龙-66是哪两种物质的缩聚物（） A.尿素和甲醛 B.苯酚和甲醛 C. 己二酸和己二胺 D.氯乙烯和乙烯醇 答案: 己二酸和己二胺 3、聚乙烯醇的单体是 ( ) A.乙烯醇 B.乙醇 C.乙醛 D.醋酸乙烯酯 答案: 醋酸乙烯酯 4、合成丁基橡胶的主要单体是( ) A.异丁烯＋丁二烯
B.异丁烯＋异戊二烯 C.异丁烯 D.丁二烯 答案: 异丁烯＋异戊二烯 5、尼龙-6 是下列哪种物质的聚合物 ( ) A.己二酸与己二胺 B.己内酰胺 C.对苯二甲酸与乙二醇 D.苯烯 答案: 己内酰胺 6、聚硫橡胶属于（） A.碳链聚合物 B.元素有机聚合物 C.杂链聚合物 D.不属于聚合物 答案: 杂链聚合物 第二章 1、单体含有下列哪种官能团时不能进行缩聚反应（） A.—COOH B.—NH2 C.—COR D.—COOR
答案: —COR 2、下列哪对化合物可用于制备缩聚物（） A.CH3(CH2)4COOH和 NH2(CH2)6CH3 B.CH3(CH2)4COOH和 NH2(CH2)6NH2 C.HOOC(CH2)4COOH和 NH2(CH2)6CH3 D.HOOC(CH2)4COOH和 NH2-CH2)6NH2 答案: HOOC(CH2)4COOH和 NH2-CH2)6NH2 3、下列的叙述对缩聚反应的官能度f来说不正确的是（） A.无论反应的对象和条件如何，一种单体的官能度是固定的 B.官能度数和官能团数并非完全一一对应 C.在缩聚反应中，不参加反应的官能团不计算在官能度内 D.官能度是根据官能团来确定的 答案: 无论反应的对象和条件如何，一种单体的官能度是固定的 4、在开放体系中进行线形缩聚反应，为了得到最大聚合度的产品，应该( ) A.选择平衡常数大的有机反应 B.尽可能延长反应时间 C.尽可能提高反应温度 D.选择适当高的温度和极高的真空，尽可能除去小分子副产物。 答案: 选择适当高的温度和极高的真空，尽可能除去小分子副产物。 5、一个聚合反应中，将反应程度从97%提高到98%需要0-97%同样多的时间，它应是( ) A.链式聚合反应 B.逐步聚合反应
高分子第三章习题参考答案 第1题：无规、交替、嵌段、接枝共聚物的结构有何差异？在这些共聚物名称中，对前后单体的位置有何规定？ 参考答案： 无规共聚物是聚合物中两单元M1、M2无规排列，而且M1、M2连续的单元树不多。 交替共聚物是聚合物中两单元M1、M2严格相间。 嵌段共聚物是聚合物中由较长的M1链段和另一较长的M2链段构成的大分子。 接枝共聚物是聚合物主链由单元M1组成，而支链则由另一单元M2组成。 无规共聚物名称中前一单体为主单体，后为第二单体。 嵌段共聚物名称中的前后单体则代表单体聚合的次序。 接枝共聚物中前单体为之链，后单体则为支链。 第3题；当r1= r2=1；r1= r2=0；r1>0，r2=0；r1·r2=1等特殊情况下，d[M1]/ d[M2]=f（[M1]/ [M2]），F1=f（f1）的函数关系如何？ 参考答案： 当r1= r2=1时，d[M1]/ d[M2]= [M1]/ [M2]，F1= f1； 当r1= r2=0时，d[M1]/ d[M2]=1，F1= 0。5； 当r1>0，r2=0时，d[M1]/ d[M2]=1＋r1·[M1]/ [M2]，F1>50%； 当r1·r2=1 ，d[M1]/ d[M2]= r1·[M1]/ [M2] ，F1= r1·f1。
第6题：两单体的竞聚率r1=2.0，r2=0.5，如f10=0.5，转化率C=50%，试求共聚物组成。 参考答案：因为换化率大于10%，只能用积分公式计算。 式中 因为：γ=0 所以： 故而：
整理上式得：f12－3f1＋1=0 解方程得： 将f1和f10及C代入： 解得：F1=0.62 第13题：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯腈等单体与丁二烯共聚，试以交替倾向的次序排列，说明原因。 参考答案： 根据r1·r2乘积的大小，可以判断两单体交替共聚的倾向。即r1·r2→0，两单体发生共聚；r1·r2越趋向于零，交替倾向月大。各单体的r1、r2和r1·r2值如下表：
第一章绪论_习题 1、下列物质哪些是高聚物？ （1）水（2）木材（3）肉 （4）棉花（5）橡胶轮胎（6）油漆 2、与低分子化合物相比，高分子化合物有什么特征？ 3、高聚物常用的分子量有哪几种？解释它们的含义，并说明它们分别由什么方法测定。 4、设聚合物样品中含有各1moL的103、104、105分子量的组分，计算聚合物的四种平均分子量，并比较它们的大小。 5、有下列所示三成分组成的混合体系： 成分1：重量分数=0.5，相对分子质量=1×104 成分2：重量分数=0.4，相对分子质量=1×105 成分3：重量分数=0.1，相对分子质量=1×106 求这个混合体系的数均分子质量和重均分子质量及分子质量分布宽度指数。 6、聚合度和分子量间有什么关系？计算中对不同聚合反应类型的聚合物应注意什么？试举例加以说明。 7、试写出下列单体形成链状高分子的重复单元的化学结构。 (1) α-甲基苯乙烯 (2) 偏二氰基乙烯 (3) α-氰基丙烯酸甲酯 (4) 双酚A＋环氧氯丙烷 (5) 对苯二甲酸＋丁二醇 (6) 己二胺＋己二酸 8、写出合成下列聚合物的单体和反应式。 （1）涤纶（2）尼龙－66 （3）聚丙烯腈（4）天然橡胶 （5）丁苯橡胶（6）聚甲醛 （7）聚苯醚（8）聚四氟乙烯 （9）聚二甲基硅氧烷（10）聚氨酯 （11）聚对苯二甲酰对苯二胺
9、写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称。 （1）CH 2=CHF （2）CH2=C(CH 3 ) 2 （3）HO－(CH 2) 5 －COOH （4） （5）NH 2(CH 2 ) 10 NH 2 +HOOC(CH 2 ) 8 COOH （6）CH 2=C(CH 3 )－CH=CH 2 10、写出下列聚合物的名称、单体和合成反应式。 11、怎样用实验区别无定型聚合物、结晶聚合物和交联聚合物？ 12、举例说明橡胶、纤维、塑料间结构－性能的差别和联系。 13、高分子化学结构的多重性包括哪些方面？分别说明。 第二章逐步聚合反应_习题 1、写出用下列单体合成聚合物的化学反应方程式，并命名反应物和产物。 （1） （2）
第二章缩聚与逐步聚合 名词解释 连锁聚合（Chain Polymerization）：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 逐步聚合（Step Polymerization）：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 加聚反应（Addition Polymerization）：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 缩聚反应（Condensation Polymerization）：即缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 线形缩聚(Linear Poly-codensation)：在聚合反应过程中，如用2-2 或 2 官能度体系的单体作原料，随着聚合度逐步增加，最后形成高分子的聚合反应。线型缩聚形成的聚合物为线形缩聚物，如涤纶、尼龙等。 体形缩聚(Tri-dimensional Poly-condensation)：参加反应的单体，至少有一种单体含有两个以上的官能团，反应中形成的大分子向三个方向增长，得到体型结构的聚合物的这类反应。 官能度(Functionality)：一分子聚合反应原料中能参与反应的官能团数称为官能度。 平均官能度(Aver-Functionality) ：单体混合物中每一个分子平均带有的官能团数。即单体所带有的全部官能团数除以单体总数 反应程度(Extent of Reaction)：参加反应的官能团数占起始官能团数的分率。 转化率（Conversion）参加反应的反应物（单体）与起始反应物（单体）的物质的量的比值即为转化率。 凝胶化现象(Gelation Phenomena) 凝胶点(Gel Point)：体型缩聚反应进行到一定程度时，体系粘度将急剧增大，迅速转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程，即出现凝胶化现象。此时的反应程度叫凝胶点。 结构预聚物(Structural Pre-polymer)：具有特定的活性端基或侧基的预聚物称为结构预聚物。结构预聚物往往是线形低聚物，它本身不能进一步聚合或交联。 问答题 1.讨论下列两组反应物进行缩聚或环化反应的可能性。(m=2-10) (1) H2N(CH2)m COOH (2) HO(CH2)2OH+HOOC(CH2)m COOH 解：（1）m=3、4时易形成环，其余主要进行缩聚反应，形成线性聚合物。 （2）该体系不易成环，主要生成线性聚合物。 2.解释下列名词 （1）均缩聚、混缩聚、共缩聚； （2）平衡缩聚和非平衡缩聚； （3）DP与X n；
智慧树知到《高分子化学（南昌大学）》章节测试答案 绪论 1、高分子是通常由原子或原子团（结构单元）以共价键有规律地连接而成的大分子量（ >104 ）的高分子链组成同系混合物。 A.对 B.错 答案: 对 第一章 1、对配位聚合的发现做出贡献并因此而获得Nobel 化学奖的是 A.Staudinger B.Flory C.Ziegler-Natta 答案 : Ziegler-Natta 2、高分子的概念是20 世纪二十年代由（）首先提出的 A.Flory B.Carothers C.Staudinger 答案 : Staudinger 3、尼龙 -6 的单体是 A.己内酰胺 B.己二酸 C.己二胺 D.己二醇
答案 :己内酰胺 4、丙烯在烷基铝-TiCl4催化下合成聚丙烯的反应属于 A.正离子型加聚 B.负离子型加聚 C.自由基加聚 D.配位聚合 答案 :配位聚合 5 、聚碳酸酯是由双酚 A 与光气聚合物而得： HOC6H4C(CH3)2C6H4OH+ ClCOCl─> H-(-OC6H4C(CH3) 2C6H4OCO-)n- Cl+HCl↑该反应称为 A.缩聚反应 B.加聚反应 C.自由基加成 D.亲电加成 答案 :缩聚反应 6、制造尼龙的原材料是 A.链烯 B.二烯 C.二元羧酸和二元胺 D.二元羧酸和二元醇 答案 : 二元羧酸和二元胺 7、线形或支链形大分子以物理力聚集成聚合物，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。 A.对
B.错 答案: 对 8、聚合物是分子量不等的同系物的混合物，存在一定的分布或多分散性 A.对 B.错 答案: 对 9、合成树脂和塑料、合成纤维、合成橡胶统称为三大合成高分子材料 A.对 B.错 答案: 对 10、动力学链长是指一个活性中心，从引发开始到真正终止为止，所消耗的单体数目。 A.对 B.错 答案: 对 第二章 1、一个聚合反应中将反应程度从98％提高到99％需要 0－ 98％同样多的时间，它应是 A.开环聚合反应 B.链式聚合反应 C.逐步聚合反应 D.界面缩聚反应 答案 : 逐步聚合反应 2、欲使 1000g 环氧树脂（环氧值为0.2 ）固化，需要己二胺的量为
BASIC CONCEPTS A polymer is a large molecule built up from numerous smaller molecules. These large molecules may be linear, slightly branched, or highly interconnected. In the latter case the structure develops into a large three-dimensional network. 聚合物是由数目众多的较小分子构造而成的一种大分子。这些大分子可以是线型的、简单的支链型的、或者是高度相互交联的。后者的结构发展成一种三维网状结构。 The small molecules used as the basic building blocks for these large molecules are known as monomers. For example the commercially important material poly(vinyl chloried) is made from the monomer vinyl chloride. The repeat unit in the polymer usually corresponds to the monomer from which the polymer was made. 构成大分子中基本单元的小分子被称为单体。例如，具有重要商业用途的聚氯乙烯是由氯乙烯单体制成的。聚合物中的重复结构单元常常相当于制成聚合物的单体。 P1-2 There are exceptions to this, though. Poly(vinyl alcohol) is formally considered to be made up of vinyl alcohol (CH2CHOH) repeat units but there is , in fact, no such monomer as vinyl clcohol. 虽然也有例外。聚乙烯醇一般会被认为是由乙烯醇这种重复单元制成的，但是，事实上没有乙烯醇这样一种单体。 The appropriate molecular unit exists in the alternative tautomeric form, ethanal CH3CHO. To make this polymer, it is necessary first to prepare poly(vinyl ethanoate) from the monomer vinyl ethanoate, and then to hydrolyse the product to yield the polymeric alcohol. 相应的分子单元以互变异构的形式-乙醛存在。为了制备聚乙烯醇，必需先由乙酸乙烯酯单体制备出聚乙酸乙烯酯，然后对产品进行水解最终制成聚乙烯醇。 The size of a polymer molecule may be defined either by its mass (see Chapter 6) or by the number of repeat units in the molecule. This latter indicator of size is called the degree of polymerization, DP. The relative molar mass of the polymer is thus the product of the relative molar mass of the repeat unit and the DP.聚合物分子的尺寸既可以被定义为它的质量也可以被定义为它的分子重复单元的数量。后者被称为聚合度。因此聚合物的相对分子质量是重复单元和聚合度的相对摩尔质量的产物。 There is no clear cut boundary between polymer chemistry and the rest of chemistry. As a very rough guide, molecules of relative molar mass of at least 1000 or a DP of at least 100 are considered to fall into the domain of polymer chemistry. 在聚合物化学和其它化学之间不存在严格的界线。作为一个粗陋的指标，分子的相对分子量至少达到1000或聚合度至少100被认为是聚合物化学的范畴。 The vast majority of polymers in commercial use are organic in nature, that is they are based on covalent compounds of carbon. This is also true of the silicones which, though based on silicon-oxygen backbones, also generally contain significant proportions of hydrocarbon groups. 商业中聚合物的绝大多数分子在性质上是有机分子，也就是说这些聚合物是基于碳原子的共价键化合物。对于硅氧烷聚合物也是如此，尽管它们以硅-氧键为主链，一般也含有大量的烷烃基团。 The other elements involved in polymer chemistry most commonly include hydrogen, oxygen, chlorine, fluorine, phosphorus, and sulfur, i.e. those elements which are able to form covalent bonds, albeit of some polarity, with carbon. 在聚合物化学中其它的元素包括氢、氧、氯、氟、磷和硫，它们中有些是极性元素，但都能