▲为08年6月考试题目
第一章概述
说出10种你在日常生活中遇到的高分子的名称。
答：涤纶、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PET、蛋白质、核酸、涂料、塑料、合成纤维
写出下列高分子的重复单元的结构式：（1）PE；（2）PS；（3）PVC；（4）POM；（5）尼龙；（6）涤纶
答：（1）PE——聚乙烯－CH2－CH2－
（2）PS——聚苯乙烯
（3）PVC——聚氯乙烯
（4）POM——聚甲醛－O－CH2－
（5）尼龙——聚酰胺－NH(CH2)5CO－
（6）涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯P7
名称结构单元单体单元
H2
C C
CH3
H3COOC
聚甲基丙烯酸甲酯一样一样
H2 C H C
H3COOC
聚丙烯酸甲酯一样一样
—NH(CH2)6NHCO(CH)4CO—尼龙-66 —NH(CH2)6NH—
—CO(CH)4CO—
无
H2
C C
H3C H
C
C
H2
聚异戊二烯一样一样
▲
（1）高分子；（2）链节；（3）聚合度；（4）多分散度；（5）网状结构；（6）共聚物
答：（1）高分子也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际是或概念上是由相应的小分子衍生而来的。
（2）链节是指结构重复单元，重复组成高分子分子结构的最小结构单元。
（3）聚合度是单个聚合物分子所含单体单元的数目。
（4）多分散性：除了蛋白质、DNA等外，高分子化合物的相对分子质量都是不均一的
（5）网状结构是交联高分子的分子构造。
（6）共聚物：由一种以上单体聚合而成的聚合物。
14、平均相对分子质量为100万的超高相对分子质量PE的平均聚合度是多少？
P＝100×10000/28＝35700
▲21、高分子结构有哪些层次？各层次研究的内容是什么？
答：高分子结构由4个层次组成：
a、一级结构，指单个大分子内与基本结构单元有关的结构，包括结构单元的化学组成、链接方式，构型，支化和交联以及共聚物的结构
b、二级结构，指若干链节组成的一段链或整根分子链的排列形状。
c、三级结构在二级的基础上许多这样的大分子聚集在一起而形成的结构，包括结晶结构，非晶结构，液晶结构和取向结构。
d、四级结构，指高分子在材料中的堆砌方式。
27、试分析线形、支化、交联高分子的结构和性能特点。
线形高分子的分子间没有化学键结合，在受热或受力时可以互相移动，因而线形高分子在适当溶剂中可以溶解，加热时可以熔融，易于加工成形。
交联高分子的分子间通过支链联结起来成为了一个三锥空间网状大分子，高分子链不能动弹，因而不溶解也不熔融，当交联度不大时只能在溶剂中溶胀。
支化高分子的性质介于线形高分子和交联（网状）高分子之间，取决于支化程度。
第三章链式聚合反应
1．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。
CH2=CHCl CH2=CCl2 CH2=CHCN CH2=C(CN)2CH2=CHCH3CH2=C(CH3)2 CH2=CHC6H5 CF2=CF2 CH2=C(CN)COOR CH2=C(CH3)－CH=CH2
解：CH=CHCl适于自由基聚合，Cl原子是吸电子基团，也有共轭效应，但均较弱。
CH2=CCl2适于自由基聚合和阴离子聚合。Cl原子是吸电子基团，也有共轭效应。2个Cl原子的吸电子性足够强。
CF2=CF2适合自由基聚合，F原子体积小，结构对称。
CH2=CHC6H5 与CH2=CH-CH=CH2可进行自由基聚合、阳离子聚合以及阴离子聚合。因为共轭体系п电子的容易极化和流动。
CH2=CHCN适合自由基聚合和阴离子聚合。-CN是吸电子基团，并有共轭效应。
CH2=C(CN)2适合阴离子聚合。2个-CN是强吸电子基团。
CH2=C(CH3)2适合阳离子聚合。CH3为供电子基团，CH3与双键有超共轭效应。
CH2=C(CN)COOR适合阴离子聚合，两个吸电子基的吸电子性很强。
CH2=CCH3COOR适合自由基聚合和阴离子聚合。因为是1，1二取代基，甲基体积较小，COOR为吸电子基，甲基为供电子基，均有共轭效应。
2．判断下列烯类能否进行自由基聚合，并说明理由。
CH2==C(C6H5)2ClHC==CHCl CH2==C(CH3)C2H5CH3CH==CHCH3 CH2==C(CH3)COOCH3 CH2==CHOCOCH3CH3CH==CHCOOCH3
解：CH2==C(C6H5)2不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。因为取代基空间阻碍大，只能形成二聚体。
ClCH=CHCl不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。因为单体结构对称，1，2二取代基造成较大空间阻碍。
CH2==C(CH3)C2H5不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于双键电荷密度大不利于自由基的进攻，且易转移生成烯丙基型较稳定的自由基，难于再与丙烯等加成转变成较活泼的自由基，故得不到高聚
物。
CH3CH=CHCH3不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。因为位阻大，且易发生单体转移生成烯丙基稳定结构。
CH2==C(CH3)COOCH3能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于是1，1二取代基，甲基体积小，均有共轭效应。
CH2=CHOCOCH3能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。因为OCOCH3有吸电子诱导效应和供电子共轭效应，但这两种效应都很弱。
CH3CH=CHCOOCH3不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于是1，2二取代基，空间阻碍大。
3.书P406答案（缺分析）
3．以偶氮二异丁腈为引发剂，写出氯乙烯聚合历程中各基元反应式
在自由基聚合反应中，链终止速率常数k t大于链增长速率常数k p，为什么还能生成长链聚合物分子？
解：因为
[][]?=M
M
k
R
p
p
[]2
2?
=M
k
R
t
t
虽然链终止常数比链增长常数大，但是[M]比[M·]大6-9个数量级，所以R P >>R t 所以还是能生成长链聚合物。
20．单体（如苯乙烯）在储存和运输过程中，常需加入阻聚剂。聚合前用何法除去阻聚剂？若取混有阻聚剂的单体聚合，将会发生什么后果？
答：单体在聚合反应以前通常要通过蒸馏或萃取先除去阻聚剂，否则需使用过量引发剂。当体系中存在阻聚剂时，在聚合反应开始以后（引发剂开始分解），并不能马上引发单体聚合，必须在体系中的阻聚剂全部消耗完后，聚合反应才会正常进行，即存在诱导期。
22. 工业上用自由基聚合产生的大品种有哪些？试简述它们常用的聚合方法和聚合条件。
答：PS聚苯乙烯：以苯，乙烯为原料，ALCL3 ，金属氧化物为催化剂进行本体聚合制得
PE聚乙烯：用金属茂作催化剂引发聚合
PVC：聚氯乙烯;以电石为原料，与氯化氢反应，经过本体聚合制得
PMMA:聚甲基丙烯酸甲酯：在单体MMA加入引发剂，增塑剂紫外吸收剂悬浮聚合得到。
23. 简要解释下列名词，并指出它们之间的异同点。
（1）①本体聚合；②悬浮聚合；③乳液聚合；
（2）①溶液聚合；②淤浆聚合；③均相聚合；④沉淀聚合。
答：（1）①本体聚合是不加其他介质，只有单体本身在引发剂热光辐射的作用下进行的聚合；
②悬浮聚合是通过强力搅拌并在分散剂的作用下，把单体分散成无数的小液滴悬浮于水中，由油
溶性引发剂引发而进行的聚合反应；
③乳液聚合是在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成乳液状，由水溶性引发
剂引发而进行的聚合反应
（2）①溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合反应；
②淤浆聚合是催化剂（引发剂）和形成的聚合物均不溶于单体和溶剂（稀释剂）的聚合反应；
③生成的聚合物溶于单体的聚合叫均相聚合；
④聚合产物不溶于单体的聚合叫沉淀聚合。
有一正在进行聚合反应的苯乙烯聚合体系，请用最直观、方便的实验方法判断该体系是自由基、阳离子还是阴离子聚合类型。
解：有自动加速效应的为自由基聚合。空气中的杂质或水等能终止聚合的为离子聚合。有颜色为阴离子聚合。
▲37 试从单体、引发剂，聚合方法及反应的特点等方面对自由基、阴离子和阳离子聚合反应进行比较。
答：单体自由基聚合的单体为弱吸电子基的烯类单体，共轭单体；阳离子聚合的单体为推电子取代基的烯类单体，共轭单体，易极化为负电性的单体；阴离子聚合的单体为吸电子取代基的烯类单体，共轭单体，易极化为正电性的单体。
引发剂自由基聚合：过氧化物，偶氮化物，氧化还原体系；阳离子聚合：Lewis酸，质子酸，阳离子生成物，亲电试剂；阴离子聚合：碱金属，有机金属化合物，碳负离子生成物，亲核试剂。
聚合方法自由基聚合：本体，溶液，悬浮，乳液；阳离子聚合：本体，溶液；阴离子聚合：本体，溶液。
反应特点自由基聚合：慢引发，快增长，速终止；阳离子聚合：快引发，快增长，易转移，难终止；阴离子聚合：快引发，慢增长，无终止。
在离子聚合反应过程中，能否出现自动加速效应？为什么？
解：在离子聚合反应过程中不会出现自动加速现象。
自由基聚合反应过程中出现自动加速现象的原因是：随着聚合反应的进行，体系的粘度不断增大。当体系粘度增大到一定程度时，双基终止受阻碍，因此k t明显变小，链终止速度下降，但单体扩散速度几乎不受影响，k p下降很小，链增长速度变化不大，因此相对提高了聚合反应速度，出现了自动加速效应。在离子聚合反应过程中，由于相同电荷互相排斥不存在双基终止，因此也不会出现自动加速效应。
41．何谓Ziegler-Natta催化剂？何谓定向聚合？两者有什么关系？有哪些方法可生成立构规整性聚合物？
解：Ziegler-Natta 催化剂是指由主引发剂和共引发剂两部分组成的，可引发聚烯烃聚合生成立构规整的聚合物的一类催化剂。其中主催化剂是Ⅳ-Ⅵ族过渡金属化合物，共引发剂是Ⅰ-Ⅲ族的金属化合物。
定向聚合指以形成立构规整聚合物为主的聚合过程。
Ziegler-Natta催化剂可用于定向聚合。但不一定所得聚合物全部是有规聚合物。
①用配位聚合的方法②用Ziegler-Natta 催化剂
31.什么叫理想共聚？什么叫交替共聚？和必须取向何值才能得到恒此共聚物？
r1? r2 = 1，理想共聚：又可分两种情形
r1 =r2 = 1，两种单体自聚与共聚的倾向相等
即共聚物分子中两单体单元含量比等于原料单体混合物中两单体的投料比。也即F1 = f1。
这种共聚物组成总是与其原料单体组成相同，这类共聚反应称恒分（比）共聚，得到的共聚物为无规共聚物
（ii）r1r2 = 1，但r1≠r2
即共聚物分子中两单体单元摩尔比等于原料单体混合物中两单体摩尔比的r1倍，这类共聚反应称一般理想共聚。
r1→0, r2→0：交替共聚
当r1=r2=1时，构成恒比共聚体系，此时F1=f1
第四章：逐步聚合反应
2. 试比较逐步聚合与链式聚合的区别。如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步聚合，还是链式聚合机理进行的？
解：逐步聚合：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。
链式聚合：又称链锁(聚合)反应。在聚合反应过程中，有活性中心(自由基或离子)形成，且可以在很短的时间内，使许多单体聚合在一起，形成分子量很大的大分子的反应。
一般可以通过测定聚合物分子量或单体转化率与反应时间的关系来鉴别。随反应时间的延长，分子量逐渐增大的聚合反应属逐步聚合。聚合很短时间后分子量就不随反应时间延长而增大的聚合反应届连链式合。相反，单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大的聚合反应属连锁聚合。单体迅速转化，而转化率基本与聚合时间无关的聚合反应属逐步聚合。
5. 计算等物质量的己二胺和己二酸进行缩聚，在反应程度P为0.500、0.800、0.900、0. 950、
X n，并作图。
0.970、0.980、0.990、0.995时的数均聚合度
以p未横坐标，X n为纵坐标作图。