高分子化学复习题 - 简答题 联系客服

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n2?6、简述理想乳液聚合体系的组分、聚合前体系中的三相和聚合的三个阶段的标志?

理想乳液聚合体系是由难溶于水的单体、介质水、水溶性引发剂和阴离子型乳化剂四部分组成。聚合前体系中有三相:水相、油相和胶束相。 乳液聚合三个阶段的标志:

乳胶粒生成期(增速期):水溶性引发剂,在水相中分解成初级自由基,可使溶于水中的单体迅速引发,形成单体自由基或短链自由基,并进入增溶单体的胶束中继续进行链增长。未增溶单体的胶束消失,乳胶粒数目固定(1014~15),聚合转化率从0达15%。

恒速期:聚合反应在乳胶粒中继续进行链增长,乳胶粒中的单体不断消耗,由单体液滴经水相不断扩散而加以补充。单体液滴仍然起供应单体的仓库的作用,至单体液滴消失。由于乳胶粒数目固定,其中单体浓度恒定,聚合速率恒定。此时,乳胶粒中单体和聚合物各点一半,称为单体-聚合物乳胶粒,聚合转化率从15% 达50%。

降速期:当转化率达50%左右时,单体液滴全部消失,单体液滴中单体全部进入乳 胶粒,形成单体聚合物乳胶粒。单体液滴的消失标志着聚合的第二阶段的结束和第三阶段的开始,此时再无单体补充,聚合只能消耗单体聚合物乳胶粒中的单体,随聚合反应的进行,单体浓度的降低,聚合速率降低,直至单体耗尽,聚合结束,最后形成聚合物乳胶粒。 第六章 离子聚合

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 2、能进行阴离子聚合的单体有哪些?

答:能进行阴离子聚合的单体包括三种类型: (1)带吸电子取代基的??烯烃;(2)带共轭取代基的??烯烃;

(3)某些含杂原子(如O、N杂环)的化合物如环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等(既可进行阴离子聚合,也可进行阳离子聚合)。

3、将下列单体和引发剂进行匹配,并说明聚合反应类型。

单体:CH2=CHC6H5;CH2=CHCl;CH2=C(CH3)2;CH2=C(CH3)COOCH3 引发剂:(C6H5CO2)2;萘钠;BF3 + H2O;Ti(OEt)4+AlEt3

解答:CH2=CHC6H5 以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合,以萘钠引发属于阴离子聚合,以BF3 +H2O引发属于阳离子聚合,但是副反应多,工业上较少采用,用Ti(OEt)4+AlEt3进行配位阴离子聚合;CH2=CHCl以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合,除此之外,不可发生阴、阳离子聚合反应;CH2=C(CH3)2以BF3 + H2O引发属于阳离子聚合,并且该单体只可发生阳离子聚合;CH2=C(CH3)COOCH3以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合,以萘钠引发属于阴离子聚合,不可发生阳离子聚合。

4、在下表中为每一个单体选择一个合适的引发剂(连线)。 单体 CH2=C(CH3)2 CH2=CHCH2CH3 CH2=CHCl CH2=C(CN)2 引发剂 TiCl3+AlEt2Cl BPO BF3 + H2O 萘钠 5、下列烯类单体适于何种机理聚合(自由基聚合,阳离子聚合,阴离子聚合)?简述原因。 (1)CH2=CHCl; (2)CH2=CHC6H5;(3)CH2=C(CH3)2;(4)CF2=CFCl; (5)CH2=C(CN)COOR;(6)CH2=CHNO2;(7)CH2=CH-CH=CH2; 答:(1)和(4)均适于自由基聚合,因Cl原子的吸电性和共轭效应均较弱,F原子体积很小可视同H原子看待。

(2)和(7)均可进行自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。因为共轭体系?电子的容易极化和流动。

(3)适于阳离子聚合,因CH3为供电子基团,CH3与双键有超共轭效应。 (5)适于阴离子和自由基聚合,因有两个吸电子基团,并兼有共轭效应。 (6)适于阴离子聚合,因有NO2是强个吸电子基团,并兼有共轭效应。 6、什么是自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合?

解:自由基聚合:通过自由基引发进行链增长得到高聚物的聚合反应。 阴离子聚合:由阴离子引发并进行增长的聚合反应。 阳离子聚合:由阳离子引发并进行增长的聚合反应。

7、与自由基聚合相比较,试说明离子聚合反应在引发剂种类、单体结构的特征和溶液剂性质等三方面的特征?

离子型聚合与自由基聚合都属连锁聚合的范畴,但两者有很大差别。

⑴ 引发剂种类 自由基聚合的引发剂是易产生自由基的物质如过氧化物,偶氮化合物。而离子聚合的引发剂是“酸”或“碱”等,易产生离子的物质。

⑵ 单体结构 自由基聚合的单体是含有弱的吸电子取代基和共轭取代基的烯类单体.阴离子聚合的单体是含有强的吸电子取代基和共轭取代基的烯类单体.阳离子聚合的单体是含有强的推电子取代基和共轭取代基的烯类单体。

⑶ 溶剂的性质 在自由基聚合中,溶剂的引入降低了单体浓度,从而降低了聚合速率;由于链自由基向溶剂的转移反应,降低了聚合物的相对分子质量.在离子聚合中,溶剂的引入不仅降低了单体的浓度,还严重影响着增长活性中心的形态和结构,从而影响聚合速率和聚合物的相对分子质量及其分布,同时还影响着聚合物的立构规整性。 第七章 配位聚合

1、下列单体进行配位聚合后,写出可能的立构规整聚合物的结构式,并说明通过哪种聚合反应历程可以得到相应的立构规整度高的聚合物。

① CH2=CH-CH3 ② CH2=CH-CH=CH2

答: ① CH2=CH-CH3 可能的立构规整聚合物: (1) 全同立构

CH3CH3CH3CH2CHCH2CHCH2CH

(2) 间同立构

CH3CH3CH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH3CH3

(3) 无规立构

CH3CH3CH3CH2CHCH2CHCH2CHCH2CH

通过配位聚合能够得到立构规整高的聚合物. ② CH2=CH-CH=CH2 可能的立构规整聚合物: (1)1,2 加成

CH3

又分为全同立构,间同立构和无规立构三种情况 (2) 反式1,4加成

CH2CHHCCH2

CH2CHCHCH2

(3) 顺式1,4 加成 CH2HCH2CCH

通过配位聚合可得到立构规整度高的聚合物. 第八章 聚合物的化学反应

1.聚合物化学反应有哪两种基本类型? 答:(1)相对分子质量基本不变的反应,通常称为相似转变。仅限于侧基或端基反应等。 (2). 相对分子质量变大变小的反应, 如交联、接枝、嵌段、扩链、降解、老化等. 2、简述聚合物老化的原因

答: 聚合物或其制品在使用或贮存过程中, 由于环境的影响,其性能逐渐变坏(变软发黏或变硬变脆)的现象统称为聚合物的老化. 导致老化的原因主要是力、光、热、氧、潮气、霉及化学试剂的侵蚀等许多因素的综合作用.

3、有些聚合物老化后龟裂变黏, 有些则变硬发脆. 这是为什么?

答: 聚合物老化后降解为较低相对分子质量产物时则变黏. 聚合物老化后分子间发生交联时则易变硬发脆.

4、聚合物降解有几种类型?热降解有几种情况?

答:聚合物的降解有热降解、机械降解、超声波降解、水解、化学降解、生化降解、光氧化降解、氧化降解等.

热降解有解聚、无规断链和取代基的消除反应等.

5、简要说明物理因素(结晶度、溶解性、温度)对聚合物化学反应的影响.

答: (1)结晶性:对于部分结晶的聚合物而言,由于在其结晶区域(即晶区)分子链排列规整,分子链间相互作用强,链与链之间结合紧密,小分子不易扩散进晶区,因此反应只能发生在非晶区;

(2)溶解性:聚合物的溶解性随化学反应的进行可能不断发生变化,一般溶解性好对反应有利,但假若沉淀的聚合物对反应试剂有吸附作用,由于使聚合物上的反应试剂浓度增大,反而使反应速率增大;

(3)温度:一般温度提高有利于反应速率的提高,但温度太高可能导致不期望发生的氧化、裂解等副反应.

OOCH2(CH3)2C6、聚乳酸

n为什么作为外科缝合线,伤口愈合后不必拆除?

答: 因聚乳酸在体内易水解为乳酸, 由代谢循环排出体外. 7.用化学反应式说明离子交换树脂的制备过程. 答:

H2CCH+H2CCH悬浮共聚合体型共聚物小珠H2CCH浓硫酸磺化(阳离子交换树脂)SO3-H+NR3氯甲基化(阴离子交换树脂)CH2ClCH2N+R3Cl-

8.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。

nCH2 CH + mCH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CHCH2 CHCH2 CH CH2 CH CH2 CHCH2 CH CH2 CH

CH2 CH CH2 CHClCH2CH2Cl浓H2SO4 CH2 CH CH2 CH + H2O浓HNO3SO3HCH2 CHCH2 CH

9、试说明离子交换树脂在水的净化和海水淡化方面的应用?

离子交换树脂可以净化水和使海水淡化,因为当水或溶液通过阳离子交换树脂后,水中的阳离子Na+, Ca2+,Mg2+等进入到树脂上,树脂上的H+进入到水中或溶液中,因而,水中的阳离子只剩下H+;而后再将水通过阴离子交换树脂,水中的阴离子Cl-,CO2-,SO42-等进入到树脂中,树脂上的OH-进入到水中或溶液中,因而水中的阴离子只剩下OH-从而使水净化,海水淡化。用离子交换树脂处理过的水称为去离子水,它在工业、实验室和锅炉用水得到广泛应用。用离子交换树脂处理水比用蒸馏方法效率高,设备简单,节约电能。

10、什么是功能高分子材料? 试举出5种以上的按功能不同划分的功能高分子材料. 答: 功能高分子材料主要指那些能对物质、能量和信息具有传递转换或贮存作用的高分子材料。它分为两大类,即结构型功能高分子和复合型功能高分子.?

(1)具有化学活性的功能高分子,如高分子试剂、高分子催化剂、固定酶、离子交换树脂等;

(2)具有光学性能的功能高分子,如感光树脂、光刻胶、液晶高分子等;

(3)具有电学性能的功能高分子,如导电高分子、热电高分子、光电高分子等;(4) 具有导磁性能的高分子,如磁性塑料、磁性橡胶等;

(5)具有声学性能的功能高分子,如声电换能高分子,吸噪声防震高分子等; (6)具有热响应性能的功能高分子,如形状记忆高分子等;

(7)具有医疗作用的功能高分子,如高分子医药、高分子人工脏器等