高分子研究方法题库
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一各类有机化合物的基团特征频率(一)烷烃类基团吸收带位置(cm-1)—CH32960287014601380-CH2-292528501460785~720-CH(CH3)211701155-C(CH3)312501210-C(CH3)2-12151195注:对于-(CH2)n-,n=1,~775;n=2,~738;n=3,~727;n=4,~722(二)烯烃C-H键面外弯曲振动特征频率基团吸收带位置(cm-1)R-CH=CH21000~960和940~900R2C=CH2915~870反-RCH=CHR 990~940顺-RCH=CHR 790~650R2C=CHR 850~790(三)烯烃的红外吸收峰振动类别吸收带位置(cm-1)=C-H伸缩3100~3000=C-H弯曲1000~800=CH2弯曲885~855C=C伸缩1700~1600 (四)炔烃的红外吸收峰振动类别吸收带位置(cm-1)C-H伸缩~3300C-H弯曲645~615C C伸缩2250~2100(五)芳基化合物红外吸收峰振动类别吸收带位置(cm-1)芳基C-H伸缩3300~3000芳基C-C(四个峰)1600~1450芳基C-H弯曲900~690(六)苯基C-H键面外弯曲振动频率取代基位置吸收带位置(cm-1)单取代(2个峰)770~730710~690邻-二取代770~735间-二取代(3个峰)900~860810~750725~680对-二取代860~800(七)醇类和酚类基团吸收带位置(cm-1)O-H(游离)3650~3600O-H(形成氢键)3500~3200C-O 1250~1000(八)不同醇类的C-O伸缩振动化合物吸收带位置(cm-1)叔醇(饱和)~1150仲醇(饱和)~1100伯醇(饱和)~1050(九)羰基化合物的特征吸收位置羰基类型吸收峰位置(cm-1) 注释醛1735~1715 C=O伸缩2820,2720 =C-H伸缩酮1720~1710 C=O伸缩1100(脂肪),1300(芳香)C-C伸缩羧酸1770~1750 C=O伸缩(游离酸)1720~1710 C=O伸缩(二聚体)3580~3500 O-H伸缩(游离酸)3200~2500 O-H伸缩(二聚体)1300~1200 O-H弯曲(二聚体)1420 C-O伸缩(二聚体)羧酸盐1610~15501400酯1735 C=O伸缩1260~1160 C-O-C不对称伸缩1160~1050 C-O-C对称伸缩酸酐1820和1760 两峰间距~60cm-1酰卤~1800 C=O伸缩酰胺(游离)3500和3400 N-H伸缩1690 C=O伸缩1600 N-H弯曲酰胺(缔合)3350,3200几个峰N-H伸缩1650 C=O伸缩1640 N-H弯曲(十)腈类基团吸收带位置(cm-1)C N(脂肪族)~2250C N(芳香族)2240~2220(十一)胺的红外吸收峰振动类别吸收峰位置(cm-1)1.伯胺N-H伸缩(纯液体)3400~3250C-N伸缩1250~10202.仲胺N-H伸缩(纯液体)3300C-N伸缩1250~10203.叔胺C-N伸缩1250~1020。
高分子材料研究方法三、聚合物结构与性能测定方法概述1、聚合物结构的测定方法(1)链结构:广角X-衍射(WAXD)、电子衍射(ED)、中心散射法、裂解色谱——质谱、紫外吸收光谱、红外吸收光谱、拉曼光谱、微波分光法、核磁共振法、顺磁共振法、荧光光谱、偶极距法、旋光分光法、电子能谱等。
(2)凝聚态结构:小角X-散射(SAXS)、电子衍射法(ED)、电子显微镜(SEM、TEM)、光学显微镜(POM)、原子力显微镜(AFM)、固体小角激光光散射(SSALS)?•结晶度:X射线衍射法(WAXD)、电子衍射法(ED)、核磁共振吸收(NMR)、红外吸收光谱(IR)、密度法、热分解法•聚合物取向度:双折射法(double refraction)、X射线衍射、圆二向色性法、红外二向色性法(infrared dichroism)•聚合物分子链整体的结构形态:•分子量:溶液光散射、凝胶渗透色谱、沸点升高、黏度法、扩散法、超速离心法、溶液激光小角光散射、渗透压法、气相渗透压法、端基滴定法•支化度:化学反应法、红外光谱法、凝胶渗透色谱法、粘度法•交联度:溶胀法、力学测量法•分子量分布:凝胶渗透色谱、熔体流变行为、分级沉淀法、超速离心法2、聚合物分子运动(转变与松弛)的测定,体积的变化:膨胀计法、折射系数测定法,热力学性质的变化:差热分析法(DTA)、差示扫描量热法(DSC) ,力学性质的变化:热机械法、应力松弛法,动态测量法如动态模量和内耗等,电磁效应:介电松弛、核磁共振(NMR) •3、聚合物性能的测定(略),其它常用的高分子测试仪器•XPS ( X-射线光电子能谱)•Ellipsometry( 椭圆偏振仪)•X-薄膜衍射仪 1(质谱的概巵:有机列合物的分子在高真空中受到电子流轰击或强电场作用(分子会丢??个外层电子,生成带正电荷的倆子离子,同时化学键乛会发生某丛规律性的断裂,生成各种特征质量的碎片离子。
这些碻孀在电场和磁场的作甪下,按照质荷比(m,z)大小的顺序分离开来,收集和记录这些离子就得到质谱图。
湘潭大学研究生高分子化学09-10年试卷及答案湘潭大学2009年研究生高分子化学试题一.名词解释1. 引发剂半衰期2. 反应程度3. 动力学链长4. 笼蔽效应5. 竞聚率二.选择题1. 某工厂为了生产PV Ac 涂料,从经济效果和环境考虑,他们决定用(C )聚合方法A. 本体聚合法生产的PV AcB. 悬浮聚合法生产的PV AcC. 乳液聚合法生产的PV AcD. 溶液聚合法生产的PV Ac2. 为了改进聚乙烯(PE)的弹性,需加入第二单体(D )A. CH 2=CH-COOHB. CH 2=CH-COOCH 3C. CH 2=CH-CN D . CH 2=CH-CH 33. 聚合物聚合度不变的化学反应是(A )A. 聚醋酸乙烯醇解B. 聚氨基甲酸酯预聚体扩链C. 环氧树脂固化D. 聚甲基丙烯酸甲酯解散聚4. 在乙酸乙烯酯的自由基聚合反应中加入少量苯乙烯,会发生(B )A. 聚合反应加速B. 聚合反应停止C. 相对分子量降低D. 相对分子量增加5. 自由基共聚中,Q 值相当,e 值差别较大的单体进行(C )的倾向性较大A. 理想共聚B. 嵌段共聚C. 交替共聚三.判断题,判断下列单体能否通过自由基聚合形成高相对分子质量聚合物,并说明理由。
1.CH 2=C(C 6H 5)22. CH 2=CH-OR3. CH 2=CHCH 34. CH 2=C(CH 3)COOCH 35. CH 3CH=CHCOOCH 3四.问答题1. 推导自由基聚合速率方程时,作了哪些基本假定,并简要说明其内容?写出自由基聚合动力学方程,并说明其适用条件?2. 简述理想乳液聚合体系的组分、聚合前体系中的三相和聚合的三个阶段的标志?3. 何谓自动加速现象?并解释产生的原因。
五.计算题1. 单体M 1和M 2进行共聚。
r 1=0,r 2=0.5。
计算并回答:(1)合成组成为M 2<="" bdsfid="106" p="">(2)起始单体组成f 1=50%时,共聚物组成F 1为多少?(3)如果要维持(2)中算得的F1,变化不超过5%,则需控制转化率c 为多少?2. 以BuLi 为引发剂,环己烷为溶剂,合成线型三嵌段共聚物SBS 。
杭州师范大学2014年招收攻读硕士研究生入学考试题考试科目代码:724考试科目名称:高分子化学说明:考生答题时一律写在答题纸上,否则漏批责任自负。
一、名词解释(本题共5题,每题3分,共15分)1. 凝胶点2. 笼蔽效应3. 反应程度4. 动力学链长5. 平均官能度二、填空题(本题共20空,每空2分,共40分)1. 常用的自由基聚合方法有、、和。
2. 尼龙610是和的缩聚产物。
3. 高分子学科的创始人是。
4. 阴离子聚合体系中活性中心离子对可能以、和等三种形态存在。
5. 聚合物的化学反应中,交联和支化反应会使分子量,而聚合物的热降解会使分子量。
6. 1953年,德国K. Ziegler以为引发剂在比较温和的条件下制得了少支链的结晶度高的聚乙烯。
7. 自由基聚合的全过程一般有、、和等几个基元反应。
8. 悬浮聚合中影响颗粒形态的两种重要因素是、。
9. 交替共聚的条件是。
三、选择题(本题共10题,每题2分,共20分)1. 阴离子聚合的特点可以用以下哪种方式来描述()A.慢引发,快增长,速终止B.快引发,快增长,易转移,难终止C.快引发,慢增长,无转移,无终止D.慢引发,快增长,易转移,难终止2. 下列高分子化合物中,“人造羊毛”是指()A.聚醋酸乙烯酯B.聚甲基丙烯酸甲酯C.尼龙-66D.聚丙烯腈3、下列说法对于尼龙-66正确的是()A.重复单元=结构单元B.结构单元=单体单元C.DP =D. = 2n4. 四氢呋喃可以进行下列哪种聚合()A.自由基聚合B.阴离子聚合C.阳离子聚合D.配位聚合5. 在自由基聚合反应中,链自由基对过氧化物的()是其引发剂效率降低的主要原因A.屏蔽效应B.自加速效应C.趋共轭效应D.诱导分解6. MMA(Q = 0.74)与()最容易发生共聚A.St(1.00)B.VC(0.044)C.AN (0.6)D.B (2.39)7. 合成橡胶通常采用乳液聚合反应,主要是因为乳液聚合()A.不易发生凝胶效应B.易获得高分子量聚合物, 同时聚合速率高C.以水作介质价廉无污染D.散热容易8. 不属于影响缩聚反应聚合度的因素是()A.转化率B.反应程度C.平衡常数D.基团数比9. 自由基本体聚合反应时,会出现凝胶效应,而离子聚合反应则不会,原因在于()A.引发反应方式不同B.聚合温度不同C.链增长方式不同D.终止反应方式不同10. 聚合物聚合度不变的化学反应是()A.聚醋酸乙烯醇解B.聚氨基甲酸酯预聚体扩链C.环氧树脂固化D.聚甲基丙烯酸甲酯解聚四、简答题(本题共6题,每题5分,共30分)1. 试问推导自由基共聚合微分方程时有哪些假定?2. 何谓竞聚率?说明其物理意义?如何根据竞聚率值判断两单体的相对活性?如何根据竞聚率值判断两单体是否为理想恒比共聚?3. 氯乙烯的聚合能通过阴离子聚合实现吗?阳离子聚合呢?自由基聚合呢?为什么?合成聚氯乙烯时,一般控制转化率低于80%,为什么?杭州师范大学2015年招收攻读硕士研究生入学考试题考试科目代码:724考试科目名称:高分子化学说明:考生答题时一律写在答题纸上,否则漏批责任自负。
1. 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:苯乙烯在储存和运输过程中,为防止其聚合,常加入对苯二酚作阻聚剂。
聚合前需先用稀NaOH洗涤,随后再用水洗至中性,干燥后减压蒸馏提纯;否则将出现不聚或有明显的诱导期。
2.聚合物化学反应有哪两种基本类型?答:聚合物化学反应主要有以下两种基本类型。
①相对分子质量基本不变的反应,通常称为相似转变。
高相对分子质量的母体聚合物,在缓和的条件下,使基团转化为另一种基团,或把另一种基团引到分子链上,这种反应往往仅适用于分子链不含弱键的聚合物。
②相对分子质量变大的反应,如交联、接枝、嵌段、扩链等。
3. 聚合物降解有几种类型?热降解有几种情况?评价聚合物的热稳定性的指标是什么?答:聚合物的降解有热降解、机械降解、超声波降解、水解、化学降解、生化降解、光氧化降解、氧化降解等。
热降解有解聚、无规断链和取代基的消除反应等。
评价聚合物热稳定性的指标为半寿命温度T h。
聚合物在该温度下真空加热40~50(或30)min,其质量减少一半。
4.已知在苯乙烯单体中加入少量乙醇进行聚合时,所得聚苯乙烯的分子量比一般本体聚合要低,但当乙醇量增加到一定程度后,所得到的聚苯乙烯的分子量要比相应条件下本体聚合所得的要高,试解释之。
答:加少量乙醇时,聚合反应还是均相的,乙醇的链转移作用会使其分子量下降。
当乙醇量增加到一定比例后,聚合反应是在不良溶剂或非溶剂中进行,出现明显的自动加速现象,从而造成产物的分子量反而比本体聚合的高。
5. 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?离子聚合与自由基聚合的比较6. 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气相聚合;③固相聚合;④熔融缩聚(2)①悬浮聚合;②乳液聚合;③界面缩聚(3)①溶液聚合;②淤浆聚合;③均相聚合;④沉淀聚合答:(1) ①不加任何其他介质(如溶剂、稀释剂或分散介质),仅是单体在引发剂、热、光或辐射作用下引发的聚合反应,称做本体聚合。
高分子化学与物理考试试题1. 选择题(每题2分,共40分)1.1. 高分子化学与物理的主要研究对象是:a) 无机化合物b) 有机化合物c) 高分子化合物d) 金属化合物1.2. 下列哪个不是高分子化学的基本原理之一:a) 高分子化合物的合成b) 高分子化合物的结构与性质的关系c) 高分子化合物的分解反应d) 高分子化合物的应用1.3. 高分子聚合反应中,已知聚合速度与单体浓度成正比,这个规律被称为:a) 反应平衡定律b) 速率方程c) 聚合动力学d) 活性位理论1.4. 下列哪种聚合反应不属于自由基聚合反应:a) 顺反噁啉聚合b) 丙烯酸甲酯聚合c) 丙烯腈聚合d) 苯乙烯聚合1.5. 高分子化学中,通过原料种类和聚合方式的不同,可分为以下几种聚合类型:a) 原料聚合和无机聚合b) 同种聚合和异种聚合c) 高分子聚合和低分子聚合d) 静态聚合和动态聚合2. 简答题(每题10分,共30分)2.1. 高分子聚合反应有哪几种常见的聚合方法?简要介绍每种聚合方法的特点。
2.2. 聚乙烯是一种常见的塑料,它的合成方法和主要特点是什么?2.3. 纳米材料在高分子领域中的应用有哪些?简要介绍其中两种应用方式。
3. 案例分析题(共30分)某化工公司需要生产一种高性能塑料,你作为高分子化学与物理专家应该如何设计合成工艺?请结合高分子化学与物理的原理,给出解决方案,并解释理由。
你需要考虑原料选择、反应条件控制、催化剂的使用等因素。
4. 计算题(共30分)4.1. 已知含有n个单体的高分子聚合物的摩尔质量为Mn,其中单体的摩尔质量为Mm,聚合度为N,推导出高分子聚合度(即聚合物中单体的重复单位数)和相对分子质量之间的关系式,并给出具体推导过程。
4.2. 一种聚合物的年产量为10万吨,其材料利用率为80%,这种聚合物的摩尔质量为5×105 g/mol,求该聚合物的平均聚合度。
4.3. 某高分子材料理论密度为1.2 g/cm³,试计算其摩尔质量。
1.用自由体积理论解释聚合物的玻璃化转变过程,写出四种测定聚合物玻璃化温度的方法,描述其原理及过程。
答:对高弹态聚合物试样进行冷却,随温度降低,分子链占有体积要减少,自由体积也要减少;导致聚合物比体积随温度下降不断减少。
当自由体积减少到一定值后,没有足够空间容纳链段运动了,链段运动将被冻结。
链段运动的冻结也意味着自由体积的冻结,因为自由体积无法通过链段的运动而排出。
所以自由体积在温度降低到链段运动被冻结的温度时就达到了其最低值,而且由此固定下来,不会再随温度下降而减少。
但是,分子链占有体积随着温度的下降还是继续减少,导致聚合物的比体积随温度下降还是减少的,但是减少幅度变小了。
在聚合物比体积-温度曲线上形成了一个明显转折,这个转折所对应的温度就是玻璃化转变温度。
①膨胀计法原理:Tg前后试样比容发生突变,膨胀计内的水银高度发生偏折;②量热法(DSC法)原理:给基准物和样品相同的热量(仪器采用两侧等速升温或降温进行控制),基准物是热惰性的,而样品在温度改变时会出现各种转变,会吸热或放热,与基准物的温度有一差值(通过热电偶测出),将温度差值—温度作一图线,就可以得到差热曲线。
曲线上的转折对应于Tg;③温度-形变法(热机械法)原理:动态模量和力学损耗一温度的变化制成样品,在仪器上进测试得到内耗-温度曲线最高损耗峰的峰位对应的温度就是Tg;④核磁共振法(NMR) 原理:在Tg变化前后,核磁共振谱线的宽度有很大变化,根据线宽的变化就可以得到Tg。
不同的测试方法所得结果不同,因为实验速率不同2.高聚物的玻璃化温度有什么物理意义和实际使用价值,讨论分子链的柔顺性和分子量对玻璃化温度的影响。
件有一定的不同。
高聚物的一种重要的工艺指标。
在此温度以上,高聚物表现出弹性;在此温度以下,高聚物表现出度的上限。
比如,橡胶的工作温度必须在玻璃化温度以上,否则就失去高弹性。
Tg是材料的一个重要特性参数,材料的许多特性都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。
高分子化学第二版习题答案高分子化学第二版习题答案高分子化学是一门研究高分子材料合成、结构、性质和应用的学科,是化学和材料科学的交叉领域。
高分子化学的习题是学生们进行自我学习和检验学习效果的重要工具。
本文将为读者提供高分子化学第二版习题的答案,并对其中一些重要的问题进行深入讨论。
1. 习题1:高分子化学的基本概念和分类答案:高分子化学是研究大分子化合物的合成、结构、性质和应用的学科。
高分子化合物是由许多重复单元通过共价键连接而成的大分子化合物。
根据高分子化合物的结构和性质,可以将其分为线性高分子、支化高分子、交联高分子和共聚高分子等。
2. 习题2:高分子合成方法答案:高分子合成方法包括聚合反应和缩聚反应。
聚合反应是指通过单体分子之间的共价键连接,形成高分子链的过程。
常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。
缩聚反应是指通过两个或更多的小分子反应生成高分子的过程。
常见的缩聚反应有酯交换缩聚、酰胺缩聚和酰胺酯缩聚等。
3. 习题3:高分子结构与性质答案:高分子的结构和性质与其分子量、分子量分布、分子结构和分子排列有关。
分子量越大,高分子的物理性质(如熔点、玻璃化转变温度等)越高。
分子量分布越窄,高分子的性能越均一。
高分子的分子结构(如支化度、交联度等)会影响其力学性能和热稳定性。
高分子的分子排列(如无序排列、有序排列等)会影响其晶体结构和透明性。
4. 习题4:高分子材料的应用答案:高分子材料广泛应用于各个领域,如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、电子材料等。
塑料是高分子材料的一种重要应用形式,具有轻质、耐腐蚀、绝缘等特点,广泛用于包装、建筑、汽车等领域。
橡胶是高分子材料的另一种重要应用形式,具有弹性、耐磨、耐寒等特点,广泛用于轮胎、密封件等领域。
纤维是高分子材料的另一种重要应用形式,具有柔软、耐磨、透气等特点,广泛用于纺织、服装等领域。
5. 习题5:高分子材料的改性与功能化答案:高分子材料的改性与功能化是通过在高分子材料中引入其他物质或改变其分子结构,从而赋予材料新的性能和功能。
⾼分⼦近代测试聚合物测试考试热分析部分1、下图为某⼀复合材料的热失重曲线,请从图中指出该复合材料的主要配⽅组成。
答:上图表明挥发物(增塑剂)的质量分数为19.8%,聚合物的质量分数为43.3%,炭⿊为34.5%,灰分为2.4%。
2简要说明TG.DTG.DTA.DSC的原理,在他们的热谱中,纵坐标和横坐标各代表什么?答:TG:热重分析法为使样品处于⼀定的温度程序(升/降/恒温)控制下,观察样品的质量随温度或时间的变化过程。
热谱中纵坐标为质量保持率,横坐标为时间或温度。
DTG:微商热重法是TG对温度或时间的⼀阶导数。
热谱图中纵坐标为质量变化率,横坐标为温度或时间。
DTA:热差分析法是把试样和参考试样同置于相同的加热或冷却的条件下,观察随温度或时间变化,它们之间的温差与温度间的关系的⼀种技术。
其纵坐标为样品与参考试样的温差,横坐标为温度或时间。
DSC:差⽰扫描量热法是使试样与参考试样绝热分离,分别输⼊能量,测量使两者温差为0时需的能量差△E与温度的关系。
纵坐标代表能量差△W或功率变化率dw/dt和热焓变化率dH/dt,横坐标为温差△T3应⽤DTA或DSC如何测定⾼分⼦材料的玻璃化转变温度Tg。
答:聚合物随温度升⾼,当达到Tg时在DTA或DSC曲线上会显⽰出拐弯的变化。
在测定Tg时由于开始温度很难准确地确定,⼀般要以拐弯处的外延线与基线交点作为Tg的值。
4如何应⽤DTA或DSC研究某⼆元聚合物共混物样品中两种聚合物的相容性,并画出⽰意图。
答:聚合物共混的相容性往往⽤Tg测定来研究,相容性好的的两聚合物的Tg在共混物中表⽰出相互靠近或称⼀个统⼀的Tg。
相反,不相容的两聚合物的Tg在共混后仍表现出远离的Tg。
(图见⽼师课件)对于结晶型聚合物,若相容性好,混炼均匀,分散性好,则其结晶度降低较⼤。
相反,不相容或混炼不均匀⽽造成互相分散性差的对结晶度影响较⼩。
即可以通过结晶度的变化⼤⼩推断两者的相容性,5为考察PET(聚对苯⼆甲酸⼄⼆醇酯)与EV A(⼄烯-醋酸⼄烯共聚物)共混体系的相容性,采⽤⼀种热分析⽅法测定了不同⽐例共混体系的玻璃化转变温度Tg、冷结晶温度Tc和结晶熔融温度Tm,以及热焓变化等热性能,结果见下表所⽰。
高分子化学复习简答题(三)---自由基聚合学校名称:江阴职业技术学院院系名称:化学纺织工程系时间:2017年3月10日1、自由基聚合反应转化率-时间曲线特征。
答:诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止,无聚合物形成,聚合速率零。
若严格取除杂质,可消除诱导期。
初期:单体开始正常聚合,转化率在5%~10%以下(研究聚合时)或10%~20%(工业上)以下阶段称初期;此时转化率与时间近似呈线性关系,聚合恒速进行。
中期:转化率达10%~20%以后,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,直至转化率达50%~70%,聚合速率才逐渐减慢。
后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢,直至结束,转化率可达90%~100%。
2、自由基聚合与缩聚反应的特征比较。
答:自由基聚合:(1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同。
引发最慢。
(2)存在活性种。
聚合在单体和活性种之间进行。
(3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。
(4)少量阻聚剂可使聚合终止。
线形缩聚:(1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。
(2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。
(3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。
(4)反应过程存在平衡。
无阻聚反应。
3、为什么自由基聚合时聚合物的相对分子质量与反应时间基本无关,缩聚反应中聚合物的相对分子质量随时间的延长而增大?答:自由基聚合遵循连锁聚合机理:链增加反应的活化能很低,Ep=20~34KJ/mol,聚合反应一旦开始,在很短的时间内(0.01s~几秒)就有成千上万的单体参加了聚合反应,也就是生成一个相对分子质量几万~几十万的大分子只需要0.01s~几秒的时间(瞬间可以完成),体系中不是聚合物就是单体,不会停留在中间聚合度阶段,所以聚合物的相对分子质量与反应时间基本无关。
缩聚反应遵循逐步聚合机理:单体先聚合成低聚体,低聚体再聚合成高聚物。
链增加反应的活化较高,Ep=60KJ/mol生成一个大分子的时间很长,几乎是整个聚合反应所需的时间,缩聚物的相对分子质量随聚合时间的延长而增大。
(2004 . 春季学期:2.16 --- 6.11) - 中国科学院研究生院玉泉园区主讲:魏高原教授(北京大学化学与分子工程学院高分子科学与工程系)1. 为什么说至1953年底,人类对大分子的客观存在已不再存任何怀疑?有关高分子的第一本专著于何年问世?作者是谁?书名又是什么?为什么说高分子物理是连接高分子化学与高分子工程学的一座桥梁?2. 何时何地由谁观察到等温拉伸(硫化或未硫化)橡胶试样时有少许胀开(即拉胀性或负泊松比现象)? DNA的双螺旋属高分子结构分类中的几级结构?手性液晶呢? 3. 写出由下列取代的二烯经加聚反应得到的聚合物,若只考虑单体的1,4加成,和单体的头-尾相接,则理论上可有几种立体异构体?CH3– CH = CH – CH = CH – COOOCH34. 氯乙烯(CH2=CHCl)和偏氯乙烯(CH2=CCl2)的共聚物,经脱除和裂解后,产物有苯、氯苯、间二氯苯、1,3,5-三氯苯等,其比例大致为10:1:1:10(重量),据此对这两种单体在共聚物中的序列分布可得出什么结论?5. 聚氯乙烯用锌粉在二氧六环中回流处理,结果发现有86%左右的氯被脱除,产物中有环丙烷结构,而无C=C结构,就此实验事实,说明聚氯乙烯链中单体的键接方式。
6. 环氧丙烷经开环聚合后,可得到不同立构的聚合物(无规、全同、间同),试写出它们立构上的不同,并大致预计其对聚合物性能的影响。
7. 试以线型聚异戊二烯为例,讨论其主要的近程链结构问题。
天然橡胶硫化后,其近程链结构有何变化?主要包括哪些研究内容?8. 某碳链聚α-烯经,平均分子量为<M>=1000M0(M0为链节分子量),试计算该聚合物的弹性限度(L max/(<h2>fr)1/2),进而说明为何高分子链在自然状态下总是卷曲的。
9. 等效自由联接链或高斯链与自由联接链的主要区别是什么?两者等链节点数n时的均方半径为何具有相同的对n的依赖关系?假定σ2为两者均方末端距之比,并且聚丙烯主链上的键长为 0.154 nm,键角为 109.5 °,根据实验数据σ= 1.76 [温度30℃,溶剂为环己烷或甲苯],计算其等效自由联接链的链段长度ℓe。
《高分子物理》第一章 概论一、 概念1、 特性粘度二、选择答案1、( )可以快速、自动测定聚合物的平均分子量和分子量分布。
A 粘度法,B 滲透压法,C 光散射法,D 凝胶渗透色谱(GPC)法2、下列四种方法中,( )可以测定聚合物的重均分子量。
A 、粘度法,B 、滲透压法,C 、光散射法,D 、沸点升高法3、特性粘度[η]的表达式正确的是( )。
A 、c sp /ηB 、c /ln γηC 、 c sp o c /lim η→D 、c oc /lim γη→ 三、填空题1、高分子常用的统计平均分子量有数均分子量、重均分子量和 ,它们之间的关系 。
2、测定聚合物分子量的方法很多,如端基分析法可测 分子量,光散射法可测重均分子量,稀溶液粘度法可测 分子量。
3、凝胶渗透色谱GPC 可用来测定聚合物的 分子量 和 分子量 。
溶质分子体积越小,其淋出体积越大。
四、回答下列问题1、简述GPC 的分级测定原理。
五、计算题1、在25℃的θ溶剂中,测得的浓度为7.36×10-3g/ml 的聚氯乙稀溶液的渗透压为0.248g/(cm)2,求此试样的分子量及溶液的第二维利系数,得到的是何种平均分子量?(∏/C=RT(1/M+A 2C+…) R=8.84×104(g.cm)/(mol.K)第二章 高分子链的结构一、 概念1、 构型2、 构象3、 均方末端距4、 旋光异构5、 几何异构6. 等规度二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( )首先把“高分子”这个概念引进科学领域。
A 、H. Staudinger,B 、K.Ziegler, G .Natta,C 、P. J. Flory,D 、H. Shirakawa2、下列聚合物中,( )是聚异戊二烯(PI)。
A 、 CCH 2n CH CH 23B 、O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、OC CH 2CH 2O O n O C3、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是( )。
研究⽣⾼分⼦化学考试题⽬最新答案--20122012年研究⽣现代⾼分⼦化学复试题⽬⼀、什么是三⼤合成材料?写出三⼤合成材料中各主要品种的名称,并指出它们的聚合反应分别属于连锁聚合还是逐步聚合。
解:三⼤合成材料是指合成塑料、合成纤维和合成橡胶。
(1)合成塑料的主要品种有:聚⼄烯、聚丙烯、聚氯⼄烯和聚苯⼄烯等。
上述四种单体的聚合反应均属连锁聚合反应。
聚⼄烯CHnCH22CH2n聚丙稀nCH2 CH CH2CH CH3n聚氯⼄烯nCH2 CHCl CH2CHCl n聚苯⼄烯nCH2 CHC6H2CHC6H5n上述四种单体的聚合反应均属连锁聚合反应。
(2)合成纤维的主要品种有:涤纶(聚对苯⼆甲酸⼄⼆醇酯)、锦纶(尼龙-6和尼龙-66)、腈纶(聚丙烯腈)。
涤纶nHO CH22OH+nHOOC COOH H O CH22OC C OH+ 2n-1 H2OnO O逐步聚合尼龙-6 nNH CH2 5CO NH CH2 5COn○1⽤⽔作引发剂属于逐步聚合。
○2⽤碱作引发剂属于连锁聚合。
尼龙-66nH2N CH2 6NH2+nHOOC CH2 4COOH H NH CH2 6NHOC CH2 4CO OH+ 2n-1 H2On逐步聚合实际上腈纶常是与少量其它单体共聚的产物,属连锁聚合。
(3)合成橡胶主要品种有:丁苯橡胶,顺丁橡胶等。
丁苯橡胶H2C CHCH CH2+H2C CHC6H2CH CHCH2CH2CHC6H5连锁聚合顺丁橡胶nCH2CHCH CH2CH CHCH2n⼆、连锁聚合与逐步聚合的不同特点进⾏⽐较。
三、谈谈你对活性阴离⼦聚合的理解(概念、原理及应⽤等)。
答:活性阴离⼦聚合的定义:在阴离⼦聚合中,单体⼀经引发成活性阴离⼦活性种,就以相同的模式进⾏链增长,⼀般⽆终⽌,直⾄单体耗尽,⼏天乃⾄⼏周都能保持活性,这样的聚合称为活性阴离⼦聚合。
难终⽌的原因有:1.活性链末端都是阴离⼦,⽆法双基终⽌;2反离⼦为⾦属离⼦,⽆H+可供夺取终⽌3夺取活性链中的H-需要很⾼的能量,也难进⾏。
高分子研究方法题库1 在对聚合物进行各种光谱分析时,红外光谱主要来源于分子振动-转动能级间的跃迁;紫外-可见光谱主要来源于分子的电子能级间的跃迁;核磁共振谱主要来源于置于磁场中的原子核能级间的跃迁,它们实际上都是吸收光谱。
2、SEM 和TEM的三要素是分辨率、放大倍数、衬度。
2、在有机化合物中,解析谱图的三要素为谱峰的位置、形状和强度。
2 苯、乙烯、乙炔、甲醛,其1H化学位移值最大的是甲醛,最小的是乙炔,13C的化学位移值最大的是甲醛最小的是乙炔。
4、紫外光谱主要决定于分子中发色和助色基团的特性,而不是整个分子的特性。
3 差示扫描量热仪分功率补偿型和热流型两种。
第107页4 产生核磁共振的首要条件是核自旋时要有磁距产生。
5 当原子核处于外磁场中时,核外电子运动要产生感应磁场,核外电子对原子核的这种作用就是屏蔽作用.6 分子振动可分为伸缩振动,弯曲振动7 傅里叶红外光声光谱英文简称为FTIR-PAS.P288 干预仪由光源,定镜,分束器,检测器等几个主要部分组成。
P199 高聚物的力学性能主要是测定材料的强度和模量以及变形.10 共混物的制样方法有流延薄膜法热压薄膜法溴化钾压片法P1111 光声探测器和红外光谱技术结合即为红外声光谱技术. P2712 核磁共振普与红外、紫外一样,实际上都是吸收光谱。
红外光谱来源于分子振动-转动能级间的跃迁,紫外-可见吸收光谱来源于分子的电子能级间的跃迁。
[P46]13 核磁共振谱图上谱峰发生分裂,分裂峰数是由相邻碳原子上的氢数决定的,假设分裂峰数为n,则邻碳原子氢数为n-1。
P5015 红外光谱在聚合物研究中占有十分重要的位置,能对聚合物的化学性质、立体结构、构象、序态、取向等提供定性和定量的信息。
P616 红外光谱中,波动的几个参数为波长、频率、波数和光速。
17 红外光谱中,在1300~1400cm,基团和频率的对应关系比较明确,这对确定化合物中的官能团很有帮助,称为官能团区.18 红外活性振动能引起分子偶极矩变化P819 红外区是电磁总谱中的一部分,波长在0.7~1000之间。
高分子研究方法题库1 在对聚合物进行各种光谱分析时,红外光谱主要来源于分子振动-转动能级间的跃迁;紫外-可见光谱主要来源于分子的电子能级间的跃迁;核磁共振谱主要来源于置于磁场中的原子核能级间的跃迁,它们实际上都是吸收光谱。
2、SEM 和TEM的三要素是分辨率、放大倍数、衬度。
2、在有机化合物中,解析谱图的三要素为谱峰的位置、形状和强度。
2 苯、乙烯、乙炔、甲醛,其1H化学位移值最大的是甲醛,最小的是乙炔,13C的化学位移值最大的是甲醛最小的是乙炔。
4、紫外光谱主要决定于分子中发色和助色基团的特性,而不是整个分子的特性。
3 差示扫描量热仪分功率补偿型和热流型两种。
第107页4 产生核磁共振的首要条件是核自旋时要有磁距产生。
5 当原子核处于外磁场中时,核外电子运动要产生感应磁场,核外电子对原子核的这种作用就是屏蔽作用.6 分子振动可分为伸缩振动,弯曲振动7 傅里叶红外光声光谱英文简称为FTIR-PAS.P288 干涉仪由光源,定镜,分束器,检测器等几个主要部分组成。
P199 高聚物的力学性能主要是测定材料的强度和模量以及变形.10 共混物的制样方法有流延薄膜法热压薄膜法溴化钾压片法P1111 光声探测器和红外光谱技术结合即为红外声光谱技术. P2712 核磁共振普与红外、紫外一样,实际上都是吸收光谱。
红外光谱来源于分子振动-转动能级间的跃迁,紫外-可见吸收光谱来源于分子的电子能级间的跃迁。
[P46]13 核磁共振谱图上谱峰发生分裂,分裂峰数是由相邻碳原子上的氢数决定的,若分裂峰数为n,则邻碳原子氢数为n-1。
P5015 红外光谱在聚合物研究中占有十分重要的位置,能对聚合物的化学性质、立体结构、构象、序态、取向等提供定性和定量的信息。
P616 红外光谱中,波动的几个参数为波长、频率、波数和光速。
17 红外光谱中,在1300~1400cm,基团和频率的对应关系比较明确,这对确定化合物中的官能团很有帮助,称为官能团区.18 红外活性振动能引起分子偶极矩变化P819 红外区是电磁总谱中的一部分,波长在0.7~1000之间。
20 红外吸收光谱是直接地反映分子中振动能级的变化;而拉曼光谱是间接地反映分子中振动能级的变化。
21 记录X射线的方法有照相法和计数器法。
P6822 解析谱图三要素为谱峰位置形状和强度P/132 在紫外光谱中不同浓度的同一种物质,在某一定波长下的λmax处吸光度A的差异最大.所以测定最灵敏23 聚合物的一般制样方法主要有流延薄膜法,热压薄膜法,溴化钾压片法24 拉曼光谱研究高分子样品的最大缺点是:荧光散射。
25 拉曼位移的大小与入射光的频率无关,只与分子的能级结构有关。
26 凝胶渗透色谱对分子链分级的原理是体积排除理论。
P9627 凝胶渗透色谱仪的组成:系统自动进样系统加热恒温系统分离系统检测系统28 强迫非共振法是研究聚合物粘弹动力学性能有效、普遍、重要的方法。
P14629 斯托克斯线或反斯托克斯线与入射光频率之差称为拉曼位移。
P3030 温度由低到高时,高聚物历经三种状态,即玻璃态,高弹态和粘流态。
P231 现代热分析是指在程序控温之下,测量物质的物理性质随温度变化的一类技术P10532 应用最多的热分析仪器是功率补偿型、热流式、差热式、热重热机械分析。
34 用核磁共振分析化合物结构时,化学位移和耦合常数是很重要的两个信息.36 在原子分子中有多种震动形式,只有能引起分子偶极矩变化的震动才能产生红外吸收光谱p837 只有具有重键和芳香共轭体系的高分子才具有紫外活性,才可用紫外光谱法测量。
{P43}38 紫外光谱是分子中电子吸收的变化而产生的。
P3839 紫外-可见光分光光度计所用的光源是氢灯和钨灯两种40 最常见的动态力学仪器有自由振动、强迫振动和非共振式强迫振41 在高分子常用的研究方法和分析仪器中:IR是指红外光谱分析;NMR是指核磁共振谱分析;SAXS是指小角X射线分析;GC-MS是指色-质普联用仪;DSC是指差示扫描量热仪;TG是指热重分析;DMA是指动态粘弹谱仪;SEM是指扫描电镜分析;TEM是指透射电镜分析;选择题1 B来源于分子振动-转动能级间的跃迁。
A.紫外光谱B.红外光谱C.可见吸收光谱D.核磁共振谱2、下列不属于测定高聚物链结构的方法是(B) P3A裂解—色谱质谱 B电子显微镜 C红外吸收光谱 D核磁共振法3、C、N、O的相对原子质量相近,因此它们之间的伸缩震动主要取决于键力常数,故在红外吸收光谱图中单键,双键,三键吸收峰位置对应的波数大小依次为( D )p10A单键>三键>双键B双键>三键>单键C三键>单键>双键D三键>双键>单键3 在进行质谱分析时,下列哪一项是分子离子峰与其邻近碎片离子峰的合理的质量差值?(A)p65A、15B、8C、12 D244 电镜图像的三大要素不包括下面哪项CA.分辨率B.放大倍数C.焦深D.衬度5 对于电子显微镜的有关说法中错误的是B P185、186、187A、透射电镜的基本结构与光学显微镜相似,主要由光源、物镜和投影镜三部分组成,只不不定期用电子束来代替光束,用磁透镜代替玻璃透镜。
B、电镜的成像光路由物镜和投影镜二级放大成像系统。
C、样品越厚,原子序数越大,密度越大,图像越暗。
D、电镜图像的分辨率,放大倍数和衬度称为电镜的三大要素。
6 红外光谱中,C是对官能团进行定性分析的基础./13A谱峰高度B谱峰形状C特征振动频率D谱峰强度7 拉曼光谱是B P30A.吸收光谱B. 散射光谱C.折射光谱D.投射光谱8 数均相对分子质量的热力学方法不包括下面那种?DP82A.冰点降低法B. 渗透压法C.蒸汽压下降法D.端基滴定法9 通常所说的紫外光谱的波长范围是AP38A.200~400nmB.0.7~1000μmC.400~750nmD.2~25μm10 下列不是紫外光谱带的类型的是AA C吸收带B R吸收带C K吸收带D E吸收带11 下列不属于数均分子量测定方法的是DP82A 端基滴定法B 冰点降低法C 渗透压法D 黏度法13 下列不属于装样原则的是DA 样品均匀混合,密实分布在样品皿内B 提高传热效率,填充密度C 减小试样与皿之间的热阻D 保证样品的清洁、干燥14 下列分析方法中不能够进行定量分析的是 DA、核磁共振B、紫外光谱分析C、质谱分析D、拉曼散射光谱15 下列哪项不属于红外光谱解析中的定性三要素:C P31A吸收频率B强度C峰数D峰形16 下列适用于特征官能团的测定的是AA.红外光谱B.核磁共振C.质谱分析D.X射线法17 下列说法错误的是 DA、互相排斥定则可以推断聚合物的确构象B、拉曼散射光谱要求入射光能量大于分子振动能,小于电子能级跃迁能量C、只有伴随极化度α变化的分子振动才具有拉曼活性D、在H谱测定中,可用乙醇等极性有机溶剂18 下列物质中有紫外活性的AP43A、聚苯乙烯B、聚乙烯C、聚丙烯D、聚氧化乙烯19 下列叙述不正确的是 CA、拉曼散射光谱分析中,水可以作为溶剂B、拉曼散射光谱分析中,玻璃可以作为窗口材料C、在紫外分析中,只有含碳碳双键、共轭双键、芳环的聚合物才有生色基D、只有具有重键和芳环共轭体系的高分子聚合物才具有红外活性21 下面哪一种光谱不是吸收光谱DA 紫外光谱B 红外光谱C 核磁共振谱D 拉曼光谱22 下面四种聚合物的玻璃化温度从高到低排列正确的是BA 聚乙烯>全同聚丙烯>聚苯乙烯>聚苯醚B 聚苯醚>聚苯乙烯>全同聚丙烯>聚乙烯C 聚苯乙烯>聚苯醚>聚乙烯>全同聚丙烯D 聚苯乙烯>聚苯醚>全同聚丙烯>聚乙烯24、下列官能团中哪个不属于在红外中信号弱而在拉曼中信号较强的是(D )P/32A.S—SB.C=CC.C—CD.C=O23 下列谱图分析法中,所有仪器必须处于高真空状态的是BA.红外光谱仪B.质谱仪C.紫外光谱仪D.核磁共振仪24 以下哪种方法是通过对样品离子的质量和强度的测定来进行成分和结构分析的?C P64A.核磁共振法B.X射线法C.质谱分析法D.红外光谱分析法25 以下哪种说法是不正确的BP12A.红外吸收光谱与拉曼光谱在有对称中心的分子中没有同频率的谱带.B.氢键效应使伸缩振动向波长方向移动,弯曲振动向高波长方向移动.C.近红外区比远红外区波长小.D.聚乙烯的红外光谱与拉曼光谱没有一条谱带的频率是一样的.26 在测定数均相对分子质量的方法中,下列哪项属于化学法A。
P82A.端基滴定法B.冰点降低法C.蒸汽压下降法D.渗透压法27 在红外谱图分析中,影响频率位移的因素中,可分为外部因素和内部因素,以下不属于外部因素影响的是DA.物理状态的影响B.溶剂的影响C.粒度的影响D.诱导效应、共轭效应等的影响28 在红外吸收谱中,一般以A为分界线.A.1300cm-1B.1450cm-1C.2100cm-1D.1500cm-129 在用差式分析仪测物质性质时,升温速率越快,灵敏度越高,分辨率下降,为了保证所测得的结果理想,一般保持一分钟升温范围在:A、5~20B、10~25C、15~30D、20~3530 在有机化合物的质谱图中,对于判断结构和确定相对分子质量最有效的离子是B P64A碎片离子B分子离子C同位素离子D负离子31 在紫外和可见光区域内电子跃迁所需要能量比较中正确的是AA.α→α*>n→α*>π→π*>n→π*B.α→α*>π→π*>n→π*>n→α*C.α→α*>n→α*>n→π*>π→π*D.α→α*>n→π*>n→α*>π→π*32 指出下列哪种是紫外-可见分光光度计常用的光源? DA硅碳棒B激光器C空心阴极灯D卤钨灯33 质谱中质量最大的峰是AP65A 分子离子峰B 碎片离子峰C 同位数离子峰D 亚稳离子峰34 紫外光度分析中所用的比色杯是用 C 材料制成的。
A 玻璃B 盐片C 石英D 有机玻璃35 选择题有机物在紫外和可见光区域内电子跃迁的四种方式中,所需能量最大的是 AA.σ→σ*B. n→σ*C. π→π*D. n→π* {P38}34、当测定难熔难溶的工程塑料、橡胶制品、高散射及高吸收样品时,用下列哪种方法最合适( B ) P28A红外光谱法 B红外光声光谱法C紫外光谱法 D拉曼光谱法简答题1 产生红外吸收光谱必备的条件? P8答:1 辐射后具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量2分子振动有瞬间偶极距变化。
2 过度过冷现象对溶液的影响?避免过度过冷现象的方法?溶液中析出固相的纯溶剂之后,剩余的溶液浓度增加,而在计算机中使用的却是原始浓度,从而引入误差,所以要避免过度的过冷现象。
避免过度过冷现象的方法:①加入少量的晶种作为晶核。