完整word版,高分子化学与物理习题2
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高分子物理试卷二答案一、单项选择题(10分)1.全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是( A )。
(A )平面锯齿链 (B )扭曲的锯齿链 (C )螺旋链2.下列聚合物找那个,熔点最高的是( C )。
(A )聚乙烯 (B )聚对二甲苯撑 (C )聚苯撑3.聚合物分子链的刚性增大,则黏流温度( B )。
(A )降低 (B )升高 (C )基本不变4.增加聚合物分子的极性,则黏流温度将( C )。
(A )降低 (B )基本不变 (C )升高5.可以用来解释聚合物的零切黏度与相对分子质量之间相互关系的理论是( B )。
(A )分子链取向 (B )分子链缠结 (C )链段协同运动6.在下列情况下,交联聚合物在溶剂中的平衡溶胀比最大的是( C )。
(A )高度交联 (B )中度交联 (C )轻度交联7.光散射的散射体积与θsin 成( B )。
(A )正比 (B )反比 (C )相等 (D )没关系8.高分子的特性黏数随相对分子质量愈大而( A )。
(A )增大 (B )不变 (C )降低 (D )不确定9.理想橡胶的泊松比为( C )。
(A )21< (B )21> (C ) 21 10.交联高聚物蠕变过程中的形变包括( B )。
(A )普弹形变、高弹形变和黏性流动 (B )普弹形变和高弹形变 (C )高弹形变和黏性流动二、多项选择题(20分)1.以下化合物,哪些是天然高分子( AC )。
(A )蛋白质 (B )酚醛树脂(C )淀粉 (D )PS2.柔顺性可以通过以下哪些参数定量表征( ABCD )。
(A )链段长度 (B )刚性因子(C )无扰尺寸 (D )极限特征比3.以下哪些方法可以测量晶体的生长速度( AB )。
(A )偏光显微镜 (B )小脚激光光散射(C )光学解偏振法 (D )示差扫描量热法4.有关聚合物的分子运动,下列描述正确的有( ACD )。
(A )运动单元具有多重性(B )运动速度不受温度影响 (C )热运动是一个松弛过程(D )整个分子链的运动称为布朗运动 (E )运动但愿的大小不同,但松弛时间一样5.下列有关聚合物熔体流变性能的叙述,正确的有( ABDE )。
得分得分《高分子化学》课程试题一、基本概念(共 15 分,每小题 3 分)⒋ 动力学链长⒌ 引发剂半衰期二、填空题(将正确的答案填在下列各题的横线处)( 每空 1 分,总计 20 分)⒈ 自由聚合的方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。
⒉ 逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、固相缩聚和界面缩聚。
⒊聚氨酯大分子中有、、和基团。
⒋ 聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、开环聚合和聚合物之间的化学反应四类。
⒌ 聚合物按大分子主链的化学组成碳链聚合物、杂链聚合物、元素无机聚合物和元素有机聚合物四类。
三、简答题(共 20 分,每小题 5 分)⒈ 乳液聚合的特点是什么?⒊ 什么叫自由基?自由基有几种类型?写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。
四、(共 5 分,每题 1 分)选择正确答案填入( )中。
⒈自由基共聚合可得到( 1 4 )共聚物。
⑴ 无规共聚物⑵ 嵌段共聚物⑶ 接技共聚物⑷ 交替共聚物⒉为了得到立构规整的 PP,丙烯可采用( 4 )聚合。
⑴ 自由基聚合⑵ 阴离子聚合⑶ 阳离子聚合⑷ 配位聚合⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( 1 2 )聚合方法。
⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚⒋聚合度基本不变的化学反应是( 1 )⑴PVAc 的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲 PS 的制备⑷环氧树脂的固化⒌表征引发剂活性的参数是( 2 4 )⑴k p (⑵t1/2 ⑶k i ⑷k d五、计算题(共 35 分,根据题目要求计算下列各题)⒈(15 分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂,60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。
已知:C (偶合终止系数)=0.15; D (歧化终止系数)=0.85; f =0.8;k p=3.67×102 L/ mol.s;k d=2.0×10-6 s-1;k t=9.30×106 L/ mol.s;c(I)=0.01 mol / L;C M=1.85×10-5;C I=2×10-2;甲基丙烯酸甲酯的密度为 0.937 g./ cm3;。
一、单项选择题1.高分子的基本运动是( B )。
A.整链运动B.链段运动C.链节运动2.下列一组高聚物分子中,柔性最大的是( A )。
A.聚氯丁二烯B.聚氯乙烯C.聚苯乙烯3. 下列一组高聚物中,最容易结晶的是( A ).A.聚对苯二甲酸乙二酯B. 聚邻苯二甲酸乙二酯C. 聚间苯二甲酸乙二酯4.模拟线性聚合物的蠕变全过程可采用( C )模型。
A.MaxwellB. KelvinC. 四元件5.在半晶态聚合物中,发生下列转变时,判别熵值变大的是( A )。
(1)熔融(2)拉伸取向(3)结晶(4)高弹态转变为玻璃态6.下列一组高聚物分子中,按分子刚性的大小从小到大的顺序是(ADBFC )。
A.聚甲醛;B.聚氯乙烯;C.聚苯乙烯;D. 聚乙烯;F. 聚苯醚7..假塑性流体的特征是( B )。
A.剪切增稠B.剪切变稀C.粘度仅与分子结构和温度有关8.热力学上最稳定的高分子晶体是( B )。
A.球晶B.伸直链晶体C.枝晶9.下列高聚物中,只发生溶胀而不能溶解的是( B )。
A. 高交联酚醛树脂;B. 低交联酚醛树脂;C.聚甲基丙稀酸甲脂10.高分子-溶剂相互作用参数χ1( A )聚合物能溶解在所给定的溶剂中A. χ1<1/2B. χ1>1/2C. χ1=1/211.判断下列叙述中不正确的是( C )。
A.结晶温度越低,体系中晶核的密度越大,所得球晶越小;B.所有热固性塑料都是非晶态高聚物;C.在注射成型中,高聚物受到一定的应力场的作用,结果常常得到伸直链晶体。
12. 判断下列叙述中不正确的是( C )。
A.高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态;B.结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的;C.取向使材料的力学、光学、热性能各向同性。
13.关于高聚物和小分子物质的区别,下列( D )说法正确⑴高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合;⑵高聚物在溶剂中能表现出溶胀特性,并形成居于固体和液体的一系列中间体系;⑶高分子会出现高度的各向异性。
《高分子化学与物理》第2章习题答案1、(1)逐步聚合:单体转化为高分子是逐步进行的,即单体官能团间可相互反应而逐步增长。
(2)缩合聚合:由带有两个或两个以上官能团的单体之间相互作用,生成高分子物质,同时析出小分子。
(3)官能团等活性:在一定聚合度范围内,官能团活性与聚合物分子量大小无关。
(4)线形缩聚:参加反应的单体都含有两个官能团,反应中形成的大分子向两个方向增长,得到线型聚合物的一类反应。
(5)体型缩聚:参加反应的单体中至少有一种单体含有两个以上的官能团,切体系平均官能度大于2,反应中大分子向三个方向增长,得到体型结构聚合物的一类反应。
(6)凝胶点:开始出现凝胶瞬间的临界反应程度。
(7)转化率:参加反应的单体量站起始单体量的分数。
(8)反应程度:参与反应的基团数占起始基团的分数。
(9)界面缩聚:参加聚合反应的两种单体分别溶于互不相溶的两种溶剂中,在相界面处单体进行的缩聚反应。
2. (1)H 2N(CH 2)5COOHNH(CH 2)5COnn +(n -1)H 2O(2)HOCH 2CH 2OH +HOOC(CH 2)4COOHn n OCH 2CH 2O 2)4COOn(2n -1)H 2O +(3)n OCN(CH 2)6NCO +n HO(CH 2)4OH(CH 2)6H NH NCOO O(CH 2)4On(4)n HO(CH 2)5COOH2)5COn +(n -1)H 2O3、n X =200n X =,K=432代入,可得:224320.0108200w n K n X === 4、计算等物质的量的对苯二甲酸与乙二醇的反应体系,11X P=-,聚对苯二甲酸乙二醇酯结构单元的分子量为M 0=192,11n X P=-,0n n M M X =,各反应程度时的平均聚合度和分子量见下表。
5、n X =50n X =,K =4.9代入,可得:3224.9 1.961050w n K n X -===⨯ 6、由112n r X r rP +=+-,10.996210.0022a b c N r N N ===++⨯当P=0.95时,n X =20;当P=0.98时,n X =46;当P=0.99时,n X =83 7、(1)2*33*22.432a ab b a b f N f N f N N ++===++f >2,该体系可以发生交联,凝胶点:220.8332.4c P f ==≈ (2)3×2>1.95×3,邻苯二甲酸过量,两官能团不等当量,22*3*1.952.363 1.95b b a b f N f N N ==≈++凝胶点:220.8472.36c P f ==≈ (3)2()2*(1.95*32*0.002)2.3643 1.950.002a a c c abc f N f N f N N N ++==≈++++f >2,该体系可以发生交联,凝胶点:220.8472.36c P f==≈ 8、2-官能度体系、2-2官能团体系能发生缩聚时,能生成线型聚合物。
高分子物理1.高聚物的球晶() *A.一定呈球状B.是多晶聚集体(正确答案)C.是在搅拌下生成的D.一般是由熔体冷却时形成的(正确答案)E.是在稀溶液中形成的2.聚合物熔体在高温高压下结晶,生成()晶体。
[单选题] *A.伸直链(正确答案)B.串晶C.片晶D.单晶3.浓溶液边搅拌边结晶生成() [单选题] *A.伸直链B.串晶(正确答案)C.片晶D.单晶4.高聚物在稀溶液中极缓慢冷却结晶时,可以成()这种结晶形态。
[单选题] * A.伸直链B.串晶C.单晶(正确答案)D.球晶5.从熔体冷却结晶时,倾向于生成()结构。
[单选题] *A.伸直链B.串晶C.单晶D.球晶(正确答案)6.熔体在应力作用下结晶时,通常形成()结构。
[单选题] *A.伸直链B.串晶(正确答案)C.单晶D.球晶7.高聚物熔体结晶的温度范围是从()到( B )之间,结晶过程包括( C )。
[单选题] *A.Tg(正确答案)B.TmC.晶核开线和晶粒生长8.高聚物的结晶度增加,则() [单选题] *A.抗冲击强度增加B.抗张强度增加(正确答案)C.取向度增加D.透明性增加9.增加高聚物结晶度xc可采取的有效措施有()( B )等。
[单选题] *A.Tmax下长期结晶(正确答案)B.退火处理C.加成检剂D.降低结晶温度10.欲减小环晶半径可采取()( D )等措施。
[单选题] *A.Tmax下长期结晶B.退火处理C.加成核剂(正确答案)D.降低结晶温度11.晶体中分子链不呈平面锯齿形构象的高聚物是()。
[单选题] * A.PVA(聚烯醇)B.PEC.PAD.聚四氟乙烯(正确答案)12.呈螺旋形构象的高聚物有() *A.等规聚丙烯(正确答案)B.PEC.PAD.聚四氟乙烯(正确答案)13.下列聚合物中柔顺性最好的是() [单选题] *A.聚乙烯(正确答案)B.聚丙烯C.聚氯乙烯D.聚苯乙烯14.下列聚合物中柔顺性最差的是() [单选题] *A.聚甲基丙烯酸甲酯B.聚甲基丙烯酸乙酯C.聚甲基丙烯酸丙酯D.聚甲基丙烯酸丁酯(正确答案)15.高分子显示出柔性,是由于具有运动单元()。
1. 涤纶聚酯属于 ( )
A. 线性饱和脂肪族聚酯
B. 线性芳族聚酯
C. 不饱和聚酯
D. 醇酸树脂
2. 能同时进行自由基聚合,阳离子聚合和阴离子聚合的是 ( )
A. 丙烯腈
B. α—甲基苯乙烯
C. 烷基乙烯基醚
D. 乙烯
3. 在氯乙烯的自由基聚合中,聚氯乙烯的聚合度主要取决于向()
转移的速率常数。
A.溶剂
B.引发剂
C.聚合物
D.单体
4. 两种单体共聚时得到交替共聚物,则它们的竞聚率应是()
A. r1=r2=0
B. r1= r2 =1
C. r1﹥1,r2﹥1
D. r1﹤1,r2﹤1
5.同时获得高聚合速率和高相对分子质量聚合物的聚合方法是()
A. 溶液聚合
B. 悬浮聚合
C 乳液聚合D. 本体聚合
1. 分子量分布指数
2、竞聚率
3、引发剂效率
4、动力学琏长
5、阻聚作用
三、简单回答下列问题。
〖每小题5分,共25分〗
1. 为提高聚甲醛的热稳定性,可以采取的两个措施是什么?简述理由
2. 在自由基聚合反应中,何种条件下会出现反应自动加速现象。
采取什么措施可减轻这种现象?
3.分别绘出自由基聚合与缩合聚合这两类反应的分子量与反应时间的关系示意图,简单说明反应特点。
4.欲使逐步聚合成功,必须考虑哪些原则和措施?
5. 解释笼蔽效应和诱导分解,它们对引发效率有什么影响?
四、写出下列聚合反应,并指出其机理。
〖每小题2分,共10分〗
1. 3,3′-二(氯亚甲基)丁氧环的开环聚合;
2. 尼龙-66的制备;
3. 聚乙烯醇与甲醛的反应;
4. 有机玻璃的制备;
5. 环氧树脂的制备。
五、写出下列聚合反应的机理。
〖每小题10 分,共20 分】
1. 四氢呋喃中用SnCl4 + H2O 引发异丁烯聚合,写出引发,增长,终止的基元反应。
2. 写出用AIBN 引发甲基丙烯酸丁酯聚合的各基元反应。
六、计算题。
【每小题10 分,共30 分】
1. 邻苯二甲酸酐(1.5 摩尔)、乙二醇(1.35 摩尔)、甘油(0.1 摩尔)混合体系进行缩
聚。
试求
a. p=0.98 时的X
b.X = 500 时的p
2. 甲基丙烯酸甲酯由引发剂引发进行自由基聚合,终止后每一大分子含有1.50个引发剂残基,假设无链转移发生,试计算歧化终止与偶合终止的相对数量。
3. 在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反应釜中加入0.2mol n-BuLi和20kg苯乙烯。
当单体聚合了一半时,向体系中加入1.8g H2O,然后继续反应。
假如用水终止的和继续增长的聚苯乙烯的分子量分布指数均是1,试计算
(1)被水终止的聚合物的数均分子量;
(2)继续增长所得聚合物的数均分子量;
(3)整个体系所得聚合物的数均分子量及其分子量分布指数。
一、选择正确答案填空【每小题1分,共5分】
1—5 : B B D A C
二、解释下列概念:【每小题2分,共10分】
1、诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应
2、系统中均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数之比,表征两单体的相对活性。
3、引发剂分解产生初级自由基,但初级自由基不一定能引发单体形成单体自由基,用于引发单体形成单体自由基的百分率,称为引发剂效率。
4、在聚合动力学研究中,长将一个活性种从引发开始到链终止说消耗的单体分子数定义为动力学琏长
5、自由基向某些物质转以后,形成稳定的自由基,不再引发单体聚合,最后只能自由基双基终止。
三、简单回答下列问题。
〖每小题5分,共25分〗
1. 方法有两种:
①乙酰化或醚化封端:加入酸酐与端基反应,使乙酰化
封端,防止聚甲醛从端基开始解聚。
②将三聚甲醛和二氧五环或环氧乙烷共聚,在共聚物
中引入热稳定性较好的-OCH2CH2-基团,可阻止聚合物
链进一步分解。
2. 本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。
造成自动加速现象的原因是随着反应的进行,体系粘度渐增或溶解性能变差,造成kt 变小,活性链寿命延长,体系活性链浓度增大。
选用良溶剂、加大溶剂用量、提高聚合温度或适当降低聚合物的分子量等,都会减轻反应自动加速程度。
反之,则可使自动加速现象提前发生。
3. 连锁聚合:连锁聚合从活性种开始。
过程由链引发,链增长,链终止等基元反应组成,各基元反应的速率和活化能差别很大。
链引发是活性种的形成,活性种与单体加成,使链迅速增长,活性种的破坏就是链终止。
逐步聚合:低分子转变成高分子是缓慢逐步进行的,每步的速率和活化能大概一致,反应早期单体很快聚合成二,三,四聚体的低聚物,短期内单体转化率很高单反应基团反应程度却很低。
在逐步聚合过程中,体系由单体和分子量递增的系列中间产物组成。
4. 原则和措施:原料尽可能纯净;按化学计量或等摩尔比投料;尽量提高反应程度;采用减压或其他手段打破化学平衡,使反应向聚合物方向移动。
实施方法有:熔融聚合;溶液聚合和界面缩聚。
5. 笼蔽效应――由于初级自由基受溶剂分子包围,限制了自由基的扩散,导致初级自由基的偶合(或岐化)终止,使引发效率f 降低
诱导效应――它是指链自由基向引发剂的转移反应。
原来的链自由基或简单自由基在形成稳定分子的同时,生成一个新的自由基。
由于无偿的消耗了一个引发剂分子。
二者都使实际引发效率降低。