高分子化学模拟题及答案1

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1 《高分子化学》模拟试题(一) 一.填空题(16分) 1. 无定型高聚物的物理状态及力学性质随温度而变,其中Tg是: ;Tf是: 。而在结晶高聚物中Tm是: 。 2. 逐步聚合法有熔融缩聚和 、 、 等四种。 3. 按聚合物材料性能及用途进行分类,一般可分为 、 、 三大类。根据聚合物主链所含元素,又可将聚合物分为: 、 、 。 4. 按单体和聚合物在组成和结构上发生变化聚合反应可分为: 、 。按聚 合机理聚合反应可分为: 、 。 5. 尼龙-66的单体是 、 。 6. 合成天然橡胶单体是 。 7. 高分子化合物(又称聚合物)其分子量一般在多大范围内 。 8. 乳液聚合中,经典理想体系的组成为: 、 、 、 。 9. 苯乙烯连续本体聚合的散热问题可由 、 来克服。 10.自由基聚合的机理为: 引发、 增长、 终止;而阳离子聚合机理为: 引发、 增长、 终止。

二.选择题(14分) 1.下列哪种物质不是聚合物? ----------------------------------------------------------------------( ) A.葡萄糖 B.聚乙烯 C.纤维素 D.胰岛素 2.下列单体中哪一种最容易进行阳离子聚合反应---------------------------------------------( ) A.CH2=CH2 B.CH2=CHOCH3 C.CH2=CHCl D.CH2=CHNO2 3.单体含有下列哪种官能团时不能进行缩聚反应---------------------------------------------( ) A.—COOH B.—NH2 C.—COOR D.—COR 4.下列哪种物质不能作为阳离子聚合的引发剂------------------------------------------------( ) A.正碳离子盐 B.有机碱金属 C.质子酸 D.Lewis酸 5.苯醌是常用的分子型阻聚剂,一般用单体的百分之几就能达到阻聚效果-------------( ) A.1.0%一0.5% B.1.0%一2.0% C.2.0%一5.0% D.0.1%一0.001% 6.下列哪种物质不是高效阻聚剂------------------------------------------------------------------( ) A.硝基苯 B. 苯醌 C.FeCl3 D.O2 7.下列因素不能使聚合热降低的是---------------------------------------------------------------( ) A.取代基的位阻效应 B.共轭效应 C.带上电负性强的取代基 D.溶剂化

三.解答题(50分) 1.(5分)写出下列物质的中文名称。 (1)PE (2)PMMA (3)ABS (4)PVC (5)DPPH 2.(7分)试写出过氧化苯甲酰为引发剂,以CCl4为溶剂,苯乙烯为单体聚合生成聚苯乙 2

烯的基本反应及可能出现的副反应。 3.(4分)写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式 (1)偶氮二异庚睛; (2)过氧化十二酰。 4.(6分)判断下列烯类单体适合哪种聚合机理:自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合,并简单说明其原因。 (1) CH2=C(CH3)2 (2) CH2=C(CN)COOR (3) CH2= CHC6H5 5.(7分)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。试讨论其产生的原因以及促进其产生和抑制的方法。 6.(6分)写出聚合物名称,单体名称和聚合反应式。指明属于是属于哪种反应类型(如是加聚、缩聚还是开环聚合,是连锁聚合还是逐步聚合) (1) [ NH(CH2)5CO ]n

(2) [ CH2C(CH3)=CHCH2 ]n

(3) 涤纶 7.(6分)请解释影响自由基引发效率的两种现象:①笼蔽效应;②诱导分解。

四.计算题(12分) 1.(5分)有下列所示三成分组成的混合体系: 成分1:重量分数=0.5,分子量=1×104 成分2:重量分数=0.4,分子量=1×105 成分3:重量分数=0.1,分子量=1×106 求这个混合体系的数均分子量和重均分子量以及分子量分布宽度指数。 2. (7分)已知BPO在60℃的半衰期为48小时,甲基丙烯酸甲酯在60℃的kp2/kt=1×10-2L/(mol·s)。如果起始投料量为每100ml溶液(溶剂为惰性)中含20g甲基丙烯酸甲酯和0.1克BPO,试求 (1) 10%单体转化为聚合物需多少时间; (2) 反应初期生成的聚合物的动力学链长。

3. (12分)醋酸乙烯在60℃以偶氮二异丁腈为引发剂进行本体聚合,其动力学数据如下:

dk=1.16×10-5s-1,pk=3700 L·(mol·s)-1,tk=7.4×107 L·(mol·s)-1,c(M)=10.86mol/L,c(I)=0.206×10-3mol/L,CM=1.91×10-4,偶合终止占动力学终止的90%,试求所得聚醋酸乙烯的nX。

五.推导题(8分) 写出并推导自由基聚合微观动力学方程。指出何时其速率与引发剂成一级关系,何时与单体浓度成1.5次方关系。 3

《高分子化学》模拟试题-1 (标准答案) 一.填空题(每空0.5分,共16分) 1. 玻璃化转变温度、粘流温度、熔点 2. 溶液缩聚、固相缩聚、界面缩聚 3. 塑料、橡胶、纤维、碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物 4. 缩聚反应、加聚反应 连锁聚合反应、逐步聚合反应 5. 己二酸、己二胺 6. 异戊二烯 7. 104~106 8. 难溶于水的单体 、 水溶性引发剂 、 水溶性乳化剂 、 去离子水 9. 预聚、后聚合两段 10. 快 、速 、 快 、 快 、 难

二.选择题(每题2分,共14分) 1. A 2. B 3. D 4. B 5. D 6. A 7. C

三.解答题 1.(5分) 答: (1)PE——聚乙烯 (2)PMMA——聚甲基丙烯酸甲酯 (3)ABS——丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物 (4)PVC——聚氯乙烯 (5)DPPH——1, 1-二苯基-2-三硝基-苯肼

2.(7分) 答:基本反应:

引发:

C6H5COOCC6H5

2C6H5CO

OOO 4

2C6H5COO+

CH2=CHC6H

5C6H5COCH2C

H

C6H5

增长

CH2C+CH2=CHC6H5CH2CHCH2CC6H5C6H5C6H

5

HH

终止 CH2CC6H5HCH2CC6H5H+CH2C—CCH2C6H5C6H5

可能出现的副反应:

(1)引发阶段由于鄙笼效应,引发剂可能发生二次分解

C6H5COOC6H5+CO

2

C6H5+C6H5COOC6H5COOC6H

5

(2)链增长阶段的竞争反应: 诱导分解

CH2CC6H5HC6H5COOCC6H5OO+CH2COCC6H5+ C6H5COC6H5

HO

O 链转移

CH2CC6H5

H+CCl

4CH2CCl + CCl

3

H

C6H5

CH2CC6H5

H+ CH2=CCH=CC6H5+CH3CHH

C6H5

C6H

5

3.(4分) (3)偶氮二异庚睛; 5

(CH3)2CHCH2C—N=N—CCH2CH(CH3)2 (CH3)2CHCH2C + N2

CN CN CN

CH3 CH3 CH3

(4)过氧化十二酰。 C11H23CO—OCC11H23 C11H23 + CO2OO22

4.(6分) 答: (4) 适合阳离子聚合,CH3为供电子基团,CH3与双键有超共轭效应。 (5) 适合阴离子和自由基聚合,两个吸电子基并兼有共轭效应。 (6) 可进行阳离子、阴离子和自由基聚合。因为共轭体系π电子的容易流动和极化

5.(7分) 答: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。 在非均相本题聚合和沉淀聚合中,由于活性链端被屏蔽,链终止反映速度大大下降,也出现明显的反应自动加速现象。 在某些聚合反应中,由于模板效应或氢键作用导致kp增大,也回出现反应自动加速现象。 反应的自动加速大多由于体系中单位时间呢引发的链和动力学终止的链的数目不等造成活性链浓度不断增大所致。若能调节引发剂的种类和用量,使引发查声新链的速度也随转化率增加而递减,则可抑制反应自动加速。此外,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。

6.(6分) 答: (1) [ NH(CH2)5CO ]n

聚己内酰胺,单体为己内酰胺或氨基己酸

nH2N(CH2)5COOH→[ NH(CH2)5CO ]n 该反应是缩聚,逐步聚合

(2) [ CH2C(CH3)=CHCH2 ]n