高分子化学期末考试试卷及答案 (4)

一、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在题末的括号中）（本大题共5小题，每小题2分，总计10分） 1、使自由基聚合反应速率最快的聚合方式是（ ）。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 答案（ C ） 2、在自由基聚合反应中，链自由基的（ ）是过氧类引发剂引发剂效率降低的主要原因 A.屏蔽效应 B.自加速效应 C.共轭效应 D.诱导效应 答案（ D ） 3、MMA（Q=0.74）与（ ）最容易发生共聚 A. St（1.00 ） B. VC（0.044 ） C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39) 答案（C ） 4、异戊二烯配位聚合理论上可制得（ ）种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 答案（ A ） 5、是阻聚剂并可用于测定引发反应速率的是（ ） A.对苯二酚 B.DPPH C.AIBN D.双酚A 答案（ B ）

二、概念简答（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1、重复单元 聚合物链中重复排列的原子团 2、过量分率 过量分子的过量分率 3、数均聚合度 平均每个大分子具有的结构单元数 4、诱导期 阻聚剂使聚合反应推迟的时间 5、分子量调节剂 能调节分子量的试剂 6、数均分子量 平均每摩尔分子具有的质量 7、阻聚常数 阻聚反应速率常数与增长反应速率常数之比 8、半衰期 引发剂分解一半所需要的时间 9、自加速效应 在没有外界因素的影响下，聚合反应速度突然加快的现象

10、凝胶点 聚合反应中出现凝胶的临界反应程度

三、填空题（本大题共10小题，每个空1分，总计20分）

1、某一聚合反应，单体转化率随反应时间的延长而增加。它属于(连锁 )聚合反应。

学院：理学院 教研室（学科）主任：

2、BPO在高分子合成中是(引发剂 )剂，对苯二酚加在单体中用作（阻聚剂 ）。

3、氧在低温时是(阻聚剂 )、在高温时是（引发剂 ）。

4、常用的逐步聚合反应方法有(熔融 )缩聚、( 溶液 ) 缩聚、( 界面 ) 缩聚。

5、链转移剂能使聚合物的分子量(降低 )

6、引发剂效率小于1的原因是( 诱导分解 )和（笼壁效应 ）。

7、梯形结构聚合物有较高的(热 )稳定性。

8、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯的结构分别是（-[CH2CH2]n- ）、（ -[CH2CH(C6H5)]n- ）、（ -[CH2CHCl]n- ）和（ -[CH2CHCH3]n- ）。

9、腈纶的化学名称是（ 聚丙烯腈 ）。

10、聚合方法分为（两 ）大类，大多数乙烯基单体发生（ 连锁 ）聚合，大多数非乙烯基单体发生（逐步 ）聚合。

四、回答问题（共30分）

1、阴离子活性聚合的最重要的两个应用是什么？(2分)

制备单分散聚合物

制备嵌段共聚物

能团可以来自于单体、低聚体、多聚体、大分子

⑵单体转化率：连锁聚合的单体转化率随着反应的进行不断提高，逐步聚合的单体转化率在反应的一开始就接近100%

⑶聚合物的分子量：连锁聚合的分子量一般不随时间而变，逐步聚合的分子量随时间的增加而增加

4、在自由基聚合反应动力学研究中作了那些基本假定，解决了什么问题？(6分)

假定一：链自由基的活性与链长无关，解决了增长速率方程：

Rp=kp[M·]*[M]

假定二：数均聚合度很大，引发消耗的单体忽略不计，单体消耗在增长阶段，自由基聚合速率等于增长速率，解决了自由基聚合反应速率用增长速率表示

假定三：稳态假定，聚合反应初期，自由基的生成速率等于自由基的消失速率，自由基浓度不变，解决了自由基浓度的表达式。

由假定三，根据具体的引发方式和终止方式，求出自由基的浓度[M·]，如常用的引发剂热引发聚合:

Ri=2fkd[I]

2 Rt=2kt[M·]

Ri= Rt

1/21/2[M·]=(fkd/kt)[I]

再由假定二和假定一，将自由基浓度[M·]带入增长速率方程：

Rp=kp[M·]*[M]

1/21/2 = kp(fkd/kt)[I][M]

5、写出下列自由基和单体的活性顺序。 (2分)

自由基的活性： VC·> B· 单体的活性： B > VC

6、在下表中为每一个单体选择一个合适的引发剂（连线）。(4分)

7、要控制线形缩聚反应的分子量，可以采取什么措施？(2分)

⑴调整两种官能团的配比

⑵加入单官能团化合物

8、什么叫交替共聚物？要制备交替共聚物，对单体的结构有何要求？（2分）

两种结构单元交替排列的共聚物。两个单体双键的电子密度大小相差得越大越有利于交替共聚

学院：理学院 教研室（学科）主任：

9、聚酯化反应制备线形缩聚物，什么情况下是二级反应？什么情况下是三级反应？工业生产中属于几级反应？（3分）

外加酸是二级反应，自催化是三级反应，工业生产中属于二级反应

五、计算题（共20分）

1、用顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐和甘油制备不饱和聚酯，三种化合物的摩尔比为2:1:2.9，求缩聚反应的凝胶点。（8分）

羟基官能团数：2.9*3=8.7mol

酸酐官能团数：(2+1)*2=6mol

两种官能团非等物质的量不能完全反应，平均官能度：f=2*6/(2+1+2.9)= 2*6/5.9 凝胶点：Pc=2/f=5.9/6=0.983

2、用过氧化二苯甲酰作引发剂，苯乙烯在60℃进行本体聚合，试计算自身终止、向引发剂和向单体转移终止三部分在聚合度倒数中所占百分比？计算时选用下列数据：

-6-17[I]=0.04mol/L, f=0.8, kd=2.0×10s, kp=176 L/(mol·s), kt=3.6×10

-4L/(mol·s), ρ (60℃)= 0.887g/mL, CI=0.05, CM=0.85×10 (12分)

解：1/Xn=(Rtc/2)/Rp + CM + CI[I]/[M]

=kt[M ]2/(kp[M ][M])+ CM + CI[I]/[M]

=(fktkd[I])1/2/kp[M] + CM + CI[I]/[M]

=(0.8 2.0 10-6 3.6 107 0.04)1/2/(176 0.887 1000/104) + 0.85 10-4

0.05 0.04/(0.887 1000/104)

=1.0112 10-3 + 0.85 10-4 + 2.345 10-4

=1.3307 10-3

自身终止在聚合度倒数中所占百分比: (1.0112/1.3307) 100% =75.99%

向引发剂转移在聚合度倒数中所占百分比:

(0.2345/1.3307) 100% =17.62%

向单体转移在聚合度倒数中所占百分比:

(0.085/1.3307) 100% =6.39% +

2006年 12 月 29 日