自由基聚合

自由基聚合及实施方法

一、解释概念：

1、引发剂效率和引发剂半衰期

2、动力学链长及其表达式

3、链自由基的等活性理论

4、自动加速现象 / 自动加速效应 / 自由基聚合的凝胶效应

5、配位聚合、阴离子聚合、阳离子聚合

6、自由基聚合的双基终止，歧化终止、偶合终止

7、阻聚、缓聚、阻聚剂、分子量调节剂

8、链转移常数的定义及表达式

二、回答下列问题：

1、自由基聚合是由哪些基元反应组成的，其中决定聚合反应的速率的基元反应是什么？决定大分子链结构的基元反应是什么？决定聚合物分子量的两对竞争反应是什么与什么的竞争？

2、试总结自由基聚合反应特征。引发剂分解、链增长反应是放热反应还是吸热反应？

3、引发剂有哪些种类？在无引发剂的情况下是否能发生自由基聚合？如何引发？

4、试总结自由基聚合有哪些链转移反应，这些反应对聚合度有何影响？写出自由基聚合产物聚合度的表达式。

5、推导自由基聚合速率方程时作了哪四条基本假设？试写出链引发、链增长、链终止反应的速率方程式。并推导自由基聚合速率方程式。

6、试回答动力学链长与聚合度之间的关系，在无链转移反应时，写出其关系式。

7、试从动力学的角度解释自由基聚合的凝胶效应。对聚合速率及分子量的影响。

8、使引发剂引发效率降低的原因主要什么？

9、在自由基聚合反应中，影响反应速度因素有哪些？如何影响？这些因素对最终产物的分子量有何影响？

10、在自由基聚合反应中和，逐步聚合反应中，单体转化率与时间、产物聚合度与时间的关系是什么？各自延长反应时间的目的是什么？

11、典型乳液聚合的基本组份有哪些？其中乳化剂用量和聚合反应速度、产物分子量有何关系？简述乳液聚合的机理，为什么乳液聚合时，在恒定的引发速率下可同时提高聚合速率和分子量？

12、写出下列物质在高分子合成中的用途：偶氮二异丁腈（AIBN），过硫酸钾，十二烷基硫酸钠，BPO，丁基锂，Lewis酸、正丁硫醇、苯醌。

13、在引发剂引发的自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合中，其聚合机理的特征是什么？（引发、增长、终止速率特征）

• 1. 目前,悬浮聚合发主要用于生产（ ）。

A. PVC、PVDC B. PS

C. PE D. PP

正确答案:A.

• 2. 下列单体中可进行自由基、阴离子、阳离子聚合反应的是（ ）。

A. 氯乙烯 B. 苯乙烯

C. 乙烯 D. 醋酸乙烯

正确答案:B.

• 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

正确答案:D.

• 4. 典型乳液聚合中,主要引发地点是在 （ ）。

A. 单体液滴 B. 胶束

C. 水相 D. 单体液滴和胶束

正确答案:B.

• 5. 过硫酸钾引发剂属于（ ）。

A. 氧化还原引发剂 B. 水溶性引发剂

C. 油溶性引发剂 D. 阴离子引发剂

正确答案:B.

• 6. 在自由基聚合中,若初级自由基与单体的引发速度较慢,则最终聚合速率与单体浓度呈（ ）级关系。

A. 1 B. 1.5

C. 2 D. 不能确定

正确答案:B.

• 7. 苯醌是常用的分子型阻聚剂,一般用单体的（ ）就能达到阻聚效果。

A. 1.0%一0.5% B. 1.0%一2.0%

C. 2.0%一5.0% D. 0.1%一0.001%

正确答案:D.

• 8. （ ）的自由基是引发聚合反应常见的自由基。 A. 高活性 B. 低活性

C. 中等活性 D. 无活性

正确答案:C.

• 9. 某工厂用PVC为原料制搪塑制品时,从经济效果和环境考虑,他们决定用（ ）聚合方法。

A. 本体聚合法生产的PVC B. 悬浮聚合法生产的PVC

C. 乳液聚合法生产的PVC D. 溶液聚合法生产的PVC

正确答案:C.

• 10. 自由基链转移反应中,不可能包括活性链向( )的转移。

A. 高分子 B. 单体

C. 引发剂 D. 溶剂

自由基聚合名词解释

自由基聚合是一种化学过程，其中自由基（分子中带有未配对电子的化学物质）通过连续反应形成高分子化合物。在自由基聚合过程中，一个起始反应（通常是热或光化学反应）产生自由基，然后这个自由基与单体反应并形成新的自由基。这些自由基又能与其他单体反应产生新的自由基，这样反应会不断延伸直到所有单体被消耗并形成大分子聚合物。自由基聚合广泛应用于塑料制造、合成纤维和聚合材料等领域。

自由基聚合过程中，反应温度、压力、反应物浓度、催化剂和反应时间等条件影响着反应速率和产物性质。聚合物的结构、分子量、分子量分布和形态等决定其物理性质和化学性质。常见的自由基聚合包括乙烯聚合、丙烯酸聚合、苯乙烯聚合等，它们在工业生产、能源、材料和生命科学等领域均有广泛应用。另外，自由基聚合还可用于合成聚合物复合材料、聚合物纳米材料、生物可降解聚合物和功能性聚合物等高附加值产品。

- 1 - 活性自由基聚合

活性自由基聚合是一种在化学合成中非常有效和重要的方法。它包括一系列彼此之间相互作用的活性自由基和共价化合物，从而形成新的高分子化合物。活性自由基聚合的这种特性使其在生物合成中得到越来越多的应用。此外，活性自由基聚合还可以用于制备有用材料，如塑料，橡胶，和聚合物复合材料。

活性自由基聚合的基本过程可以分为几个步骤，即催化剂的应用，反应物的配对，活性自由基的形成，活性自由基的反应以及合成产物的分离和纯化。在催化剂应用方面，通常需要采用表面活性剂和金属离子来促进反应，从而改善活性自由基聚合的效率。

在反应物配对方面，它们通常以不同的物种形式存在，如卤素和烃类，碳酸根和烃类，或氧化物和烃类，聚合物和聚合物复合材料等。在这些不同的组合中，活性自由基的形成可以由反应物的极性，热力学条件和其他因素来控制。一旦形成活性自由基，就可以进行活性自由基反应，形成反应产物。

活性自由基聚合有许多优点。首先，它是一种高选择性的反应方法，具有高效率，可以降低反应条件的复杂性。，它的产物可以在一定的结构参数范围内有效地调控，以满足特定应用的要求。最后，活性自由基聚合反应可以使试剂的使用量减少，从而更加环保。

由于活性自由基聚合有如此多的优势，它已经广泛应用于各种高分子材料的合成中。例如，在塑料行业，活性自由基聚合可用于制备高性能聚合物，如聚酯和聚氨酯，以及复合材料材料，如复合橡胶， - 2 - 聚合物复合材料和复合塑料等。

此外，活性自由基聚合也可用于生物分子的合成，如蛋白质，脂质，糖类和抗原等。活性自由基聚合可以用于调节生物分子的结构，从而增强其功能。例如，在蛋白质合成中，可以通过活性自由基交联的方式来控制蛋白质的结构，从而使蛋白质具有更强的抗体活性。

因此，活性自由基聚合可以在许多不同的领域应用，有助于制备各种类型的有用材料和生物分子，改善生物分子的功能，以满足各种特殊的应用要求。