高分子化学考试试题
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高分子化学考试试题
一、选择题（每题 3 分，共 30 分）
1、 下列聚合物中，属于杂链聚合物的是（ ）
A 聚乙烯 B 聚丙烯 C 聚甲醛 D 聚苯乙烯
2、 能引发自由基聚合的引发剂是（ ）
A 路易斯酸 B 路易斯碱 C 偶氮二异丁腈 D 水
3、 自由基聚合中，聚合速率与引发剂浓度的关系是（ ）
A 成正比 B 成反比 C 平方根成正比 D 无关
4、 下列单体中，不能进行自由基聚合的是（ ）
A 氯乙烯 B 醋酸乙烯酯 C 甲基丙烯酸甲酯 D 四氟乙烯
5、 对于逐步聚合反应，下列说法正确的是（ ）
A 反应程度可以大于 100% B 不存在链引发和链终止
C 分子量分布较窄 D 单体转化率与反应时间无关
6、 缩聚反应中，官能团等活性理论是指（ ）
A 不同链长的官能团活性相同 B 不同官能团活性相同
C 官能团活性随反应程度变化 D 官能团活性随温度变化 7、 下列聚合物中，结晶能力最强的是（ ）
A 无规聚苯乙烯 B 等规聚丙烯 C 聚氯乙烯 D 聚碳酸酯
8、 高聚物在良溶剂中的特性粘数η与分子量 M 的关系是（ ）
A η ＝ KMα，α ＝ 05 B η ＝ KMα，α ＝ 08 C η ＝ KMα，α ＝ 1 D
η ＝ KMα，α ＝ 15
9、 凝胶渗透色谱（GPC）测定聚合物分子量时，淋出体积越大，分子量（ ）
A 越大 B 越小 C 不变 D 不确定
10、 下列哪种方法不能用于测定聚合物的分子量（ ）
A 端基分析法 B 光散射法 C 粘度法 D 红外光谱法
二、填空题（每题 3 分，共 30 分）
1、 聚合物的平均分子量有 、 、 三种表示方法。
2、 自由基聚合的实施方法有 、 、 、 。
3、 阳离子聚合的引发剂通常为 、 。
4、 逐步聚合反应包括 和 两类。
5、 体型缩聚反应中出现凝胶化现象时，反应体系的 达到一定值。
6、 聚合物的降解方式有 、 、 。
7、 高聚物的力学性能主要包括 、 、 。 8、 共聚物根据其结构单元的排列方式可分为 、 、 、 。
9、 乳液聚合的主要场所是 。
10、 聚酰胺的合成反应是典型的 反应。
三、简答题（每题 10 分，共 30 分）
1、 简述自由基聚合反应的特征。
自由基聚合反应具有以下特征：
（1）由链引发、链增长、链终止等基元反应组成，各步反应速率和活化能差别很大。
（2）只有链增长反应才使聚合度增加，一个单体分子从引发，经增长和终止，转变成大分子，时间极短，不能停留在中间聚合度阶段。
（3）在聚合过程中，单体浓度逐步降低，聚合物浓度相应提高。延长聚合时间主要是提高转化率，对分子量影响较小。
（4）少量阻聚剂足以使自由基聚合反应终止。
2、 比较逐步聚合和连锁聚合的特点。
逐步聚合的特点：
（1）反应是逐步进行的，每一步反应的速率和活化能大致相同。
（2）体系中任何两分子都能相互反应，不存在活性中心。
（3）聚合产物的分子量是逐步增大的。 （4）反应过程中，单体转化率在反应初期就很高，但分子量增加较慢。
连锁聚合的特点：
（1）有活性中心，包括自由基、阳离子、阴离子等。
（2）反应由链引发、链增长、链终止等基元反应组成，各步反应的速率和活化能差别很大。
（3）只有链增长反应使聚合度增加，单体在瞬间形成聚合物。
（4）在聚合过程中，单体浓度逐渐降低，聚合物浓度迅速增加。
3、 解释聚合物的玻璃化转变现象。
聚合物的玻璃化转变是指非晶态聚合物从玻璃态到高弹态的转变。在玻璃化转变温度以下，聚合物的分子链和链段运动被冻结，表现出类似玻璃的性能，即硬而脆。当温度升高到玻璃化转变温度时，分子链和链段开始运动，聚合物的性能发生突变，变得柔软而有弹性。
玻璃化转变温度是高分子材料使用的重要指标，它决定了材料的使用温度范围和性能。影响玻璃化转变温度的因素包括分子链的柔顺性、分子量、交联度、共聚、增塑等。
四、计算题（10 分）
以过氧化二苯甲酰为引发剂，在 60℃进行苯乙烯聚合动力学研究，已知：引发剂分解速率常数 kd ＝ 20×10⁻⁶ s⁻¹，引发剂效率 f ＝ 08，单体浓度 M ＝ 85 mol/L，自由基浓度 M· ＝ 10×10⁻⁸ mol/L，kp ＝
176 L/mol·s，kt ＝ 36×10⁷ L/mol·s。计算聚合初期的聚合速率 Rp。
解：
根据自由基聚合速率方程：Rp ＝ kpMM·
首先计算引发速率 Ri：
Ri ＝ 2fkdkdI
已知引发剂浓度 I ＝ 001 mol/L
Ri ＝ 2×08×20×10⁻⁶×001 ＝ 32×10⁻⁸ mol/L·s
稳态时，Ri ＝ Rt（链终止速率）
Rt ＝ 2ktM·²
M· ＝ （Ri/2kt）＾（1/2) ＝ （32×10⁻⁸/2×36×10⁷）＾（1/2) ＝
10×10⁻⁸ mol/L
Rp ＝ kpMM· ＝ 176×85×10×10⁻⁸ ＝ 15×10⁻⁶ mol/L·s
综上所述，聚合初期的聚合速率 Rp 为 15×10⁻⁶ mol/L·s。
