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1、高分子化学课程试题答案试题编号：试题编号：01 (A)01 (A)课程代号：课程代号：2040301 2040301课程学时：课程学时：56 56一、基本概念题（共一、基本概念题（共 1515 分分,每题每题 3 3 分）分）聚合物的化学反应聚合物的化学反应天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应，谓之。缩聚反应缩聚反应含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应,缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应，谓之。乳化作用乳化作用某些物
2、质能降低水的表面张力，能形成胶束，胶束中能增溶单体，对单体液滴有保护作用，能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液，这种作用谓之。动力学链长动力学链长一个活性中心，从引发开始到真正终止为止，所消耗的单体数目，谓之。引发剂半衰期引发剂半衰期引发剂浓度分解至起始浓度的一半所需的时间，谓之。二、填空题（共二、填空题（共 2020 分分,每空每空 1 1 分）分）自由聚合的方法有 本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合 和乳液聚合。逐步聚合的方法有 熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和 固相缩聚 等。聚氨酯大分子中有氨基甲酸酯基、异氰酸酯基、脲基甲酸酯基和缩二脲基等基团。聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐
3、步聚合、开环聚合和聚合物的化学反应。聚合物按大分子主链的化学组成可分碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物 和第 1 页无机聚合物。三、简答题（共三、简答题（共 2020 分每题分每题 5 5 分）分）乳液聚合的特点是什么乳液聚合的特点是什么?以水为介质价廉安全,乳液聚合中聚合物的相对分子质量可以很高,但体系的粘度可以很低,故有利于传热,搅拌和物料输送,便于连续操作。聚合物胶乳可以作为粘合剂、涂料或表面处理剂等直接利用。用于固体聚合物时需要加电解质破乳、水洗和干燥等工序，工艺过程较复杂，生产成本较悬浮聚合高。乳液聚合体系中基本上消除了自动加速成现象；乳液聚合的聚合速率可以很高，聚合物的相对分子
4、质量也很高。产品中的乳化剂难以除净，影响聚合物的电性能。乙烯进行自由基聚合时，乙烯进行自由基聚合时，为什么得到低密度为什么得到低密度 PEPE？写出产生长支链和短支链有关的化学反？写出产生长支链和短支链有关的化学反应方程式？应方程式？原因：乙烯高温、高压自由基聚合时，聚乙烯链自由基向聚乙烯大分子的转移反应不能忽略，链转移的结果使聚乙烯大分子产生长支链和 C2C4短支链。有关的化学反应方程式：分子间转移生成长支链：(支化PE)分子内转移生成C2C4短支链：实验证明，在高压PE大分子中，平均每1000个碳原子内有2030个乙基或正丁基短支链，有410个长支链。向大分子转移和分子内转移是高压PE支化
5、的原因。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。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。共价键均裂，使均裂的两部分各带一个未成对独电子(自由电子)，这些带有未成对独电子的部分(原子、离子或基团)称为自由基自由基。自由基有三种：原子自由基、基团自由基和离子自由基。何谓离子交换树脂何谓离子交换树脂?写出合成强酸型阳离子交换树脂有关化学反应方程式。写出合成强酸型阳离子交换树脂有关化学反应方程式。四、四、（共（共 5 5 分，每题分，每题 1 1 分分）选择正确答案填入选择正确答案填入()()中。中。自由基共聚合可得到(、)共聚物。无规共
6、聚物 嵌段共聚物 接技共聚物 交替共聚物第 2 页 为了得到立构规整的 PP，丙烯可采用()聚合。自由基聚合 阴离子聚合 阳离子聚合 配位聚合 工业上为了合成聚碳酸酯可采用(、)聚合方法。熔融缩聚 界面缩聚 溶液缩聚 固相缩聚 聚合度基本不变的化学反应是()PVAc 的醇解 聚氨酯的扩链反应 高抗冲 PS 的制备 环氧树脂的固化 表征引发剂活性的参数是(、)kp (t1/2kikd五、计算题（五、计算题（3535 分）分）(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；f0.8；k2p3.6710
7、L/mol.s；kd2.010-6 s-1；k6t9.3010 L/mol.s；c(I)0.01 mol/L；C-5-2M1.8510；CI210；甲基丙烯酸甲酯的密度为 0.937 g./cm3；解：计算聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度Xn。1X1kCc(I)MCInc(M)（2 分）k 1C Dk 10.151.08（2 分）220.85c(M)0.937103100 9.37（2 分）kpc(M)3.671029.372(fk/21/2dkt)1c(I)2(0.82.0109.30106)1/2(102)1/2 4.461036第 3 页5 分）（11=+1.8510Xn1.08
8、4.46103=2.081045210210+9.3752（3 分）+1.85105+2.310=2.4810-4Xn=4032（1 分）(15 分)甲基丙烯酸甲酯(M1)及苯乙烯(M2)，在 60下进行自由基共聚合。已知：r 1=0.46,r 2=0.52；计算：(10 分)画出x1 x1曲线（计算五个点）。x1(5 分)起始单体投料比m1：m20.85：0.15(质量比)，聚合初期共聚物组成=？计算结果（8 分）x1x1000.10.1560.20.2660.30.3510.40.4230.50.4900.60.5590.70.6290.80.7150.90.8291.01.0 x1,(A
9、)x1(A)1-r21-0.52 0.4712-r1-r22-0.46-0.52（2 分）x1,185/100 0.85585/10015/104（1 分）r1x12 x1x20.460.8552 0.8550.145x 0.7732222r1x1 2x1x2 r2x20.460.855 20.8550.145 0.520.145（2 分）x1 x11.00.80.60.40.00.20.40.60.81.01 1x x图图x1 x1曲线曲线（2 分）(5 分)欲使环氧树脂(环氧值为 0.2)，用官能团等摩尔的二乙烯基三胺固化，用 Carothers 方程和 Flory 统计公式分别计算凝胶点Pc。（3 分）用 Carothers 方程计算凝胶点Pc：（2 分）用 Flory 统计公式计算凝胶点Pc：第 4 页六、写出链引发反应方程式六、写出链引发反应方程式(共共 5 5 分分,每错一个方程式扣每错一个方程式扣 1 1 分分)将下列单体和引发剂进行匹配（按单体逐个写出），写出可能发生的链引发反应方程式并指出聚合反应类型(自由基聚合?阳离子聚合?阴离子聚合?)。单体CH2C(CH3)COOCH3 引发剂 ABIN Na BF3H2O有关引发反应如下：CH2C(CH3)COOCH3既可以进行阴离子聚合，又可以进行自由基聚合：ABIN:第 5 页