高分子化学习题

发布时间 : 星期一 文章高分子化学习题更新完毕开始阅读

密封条件下进行。否则将导致聚合失败。

8.何为活性聚合物 ?为什么阴离子聚合可为活性聚合?

解:活性聚合物是指在链增长反应中,活性链直到单体全部耗尽仍保持活性的聚合物,再加入单体还可以继续引发聚合,聚合物的分子量继续增加。

在阴离子聚合反应中,带相同电荷的活性链离子不能发生双基终止;活性链负碳离子的反离子常为金属离子,而不是原子团,它一般不能夺取链中的某个原子或H而终止;活性链通过脱去H离子发生链终止又很困难,所以当体系中无引起链转移或链终止的杂质时,实际上是无终止聚合,即活性聚合。 第五章 聚合物的化学反应 名词解释

聚合物化学反应 :研究聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应过程。聚合物的化学反应根据聚合物的聚合度和基团的变化(侧基和端基)可分为相似转变、聚合物变大的反应及聚合物变小的反应。 高分子效应:聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响,称为高分子效应。主要包括邻基效应 和功能基孤立化效应。

接枝 :通过化学反应,在某些聚合物主链上接上结构、组成不同的支链,这一过程称为接枝,形成的产物称为接枝共聚物。

嵌段 :形成嵌段共聚物的过程。

扩链 :分子量不高的聚合物,通过适当的方法,使多个大分子连接在一起,分子量因而增大的过程称为扩链。

交联 :聚合物在光、热、辐射、或交联剂作用下,分子链间形成共价键,产生凝胶或不溶物,这一过程称为交联。交联有化学交联和物理交联。交联的最终目的是提高聚合物的性能。如橡胶的硫化等。 降解 :降解是聚合度分子量变小的化学反应的总称。它是高分子链在机械力、热、超声波、光、氧、水、化学药品、微生物等作用下,发生解聚、无规断链及低分子物脱除等反应。

老化 :指聚合物在加工、贮存及使用过程中,受空气、水、光等物理化学因素的影响,引起不希望的化学变化,使性能变坏,如发硬、发黏、脆化、变色、强度降低等。 1.聚合物化学反应有那三种基本类型?

解:聚合物化学反应主要有三种类型:分子量基本不变的反应、分子量变大的反应和分子量变小的反应。

2. 简述聚合物化学反应的影响因素有哪些?

答:聚合物化学反应的影响因素有物理因素与结构因素。 物理因素:如聚合物的结晶度、溶解性、温度等。

①邻基效应:高分子链上的邻近基团,包括反应后的基团都可以改变未反应基团的活性,这种影响称为邻基效应。包括位阻效应和静电效应。)

②功能基孤立化效应:当高分子链上的相邻功能基成对参与反应时,由于成对基团反应存在几率效应,即反应过程中间或会产生孤立的单个功能基,由于单个功能基难以继续反应,因而不能100%转化,只能达到有限的反应程度。

3. 从醋酸乙烯酯单体到维尼纶纤维,须经哪些反应?每一反应得要点和关键什么?写出反应式。作纤维用与作悬浮聚合分散剂使用的聚乙烯醇有何差别?

解:(1)须经自由基聚合反应、醇解反应及缩醛化反应 (2)各步反应要点和关键如下:

+

+

结构因素:聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响,也称高分子效应,主要有以下几种:

A.自由基聚合反应

nCH2CHAIBN CH2CHOCOCH3nOCOCH3

要点:用甲醇为溶剂进行溶液聚合以制取适当分子量的聚醋酸乙烯酯溶液。

关键:选择适宜的反应温度,控制转化率,用甲醇调节分子量以制得适当分子量,且没有不能被醇解消除的支链的聚醋酸乙烯酯。

B.醇解反应

CH2CH

要点:用醇、碱或甲醇钠作催化剂,在甲醇溶液中醇解。 关键:控制醇解度在98%以上。

C.缩醛化反应(包括分子内和分子间)

CH2CH2CH CHOHOH HCHO-H2O CH2CHOCH2要点:用酸作催化剂在甲醛水溶液中反应。 关键:缩醛化程度必须接近90%。

纤维用和悬浮聚合分散剂用的聚乙烯醇的差别在于醇解度不同。前者要求醇解度高(98-99%),以便缩醛化。后者要求醇解度中等(87-89%),以使水溶性好。

4.写出强酸型聚苯乙烯离子交换树脂的合成和交换反应的原理。用作离子交换反应和催化反应时有何差别?

解:合成原理:首先使苯乙烯和少量二乙烯基苯经悬浮聚合方法得到圆珠状交联结构的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物,以其作母体经磺化反应使苯环上引入-SO3H基团,从而制得强酸性阳离子交换树脂。

CH3OH nCO2CH3CH2CHOHnCH2CHO

nCH2CH+mCH2CHCHCH2 CH2CHCH2CHCH2CHCHSO3HSO3HCH2

SO3H2SO4 CH2CHCH2CHCH2CHCHCH2

交换原理:含SO3H基的上述产物,在溶液中离解后能于溶液中的碱金属阳离子进行交换

RSO2H+Na-++RSO3Na+H-++

用作离子交换反应得催化反应时的区别在于前者反应前后发生了化学变化,必须通过新的化学反应才能还原。后者反应前后没有发生化学变化

5.聚合物降解按降解因素分几种类型? 包括哪些反应?评价聚合物热稳定性的指标?

解:聚合物的降解按降解因素分热降解、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。

降解有解聚、无规断链和取代基的消除等反应。

评价聚合物热稳定性的指标为半寿命温度Th。聚合物在该温度下真空加热40-50(或30)分钟,其重量减少一半

6. 什么叫聚合物的老化?防老化的一般途径有哪些?

答:聚合物的老化是指聚合物在加工、贮存及使用过程中,受空气、水、光等物理化学因素的影响,引起不希望的化学变化,使性能变坏,如发硬、发黏、脆化、变色、强度降低等。 聚合物的防老化的一般途径可简单归纳如下几点:

(1)采用合理的聚合工艺路线和纯度合格的单体及辅助原料;或针对性的采用共聚、共混、交联等方法提高聚合物的耐老化性能;

(2)采用适宜的加工成型工艺(包括添加各种改善加工性能的助剂和热、氧稳定剂等),防止加工过程中的老化,防止或尽可能减少产生新的老化诱发因素;

(3)根据具体聚合物材料的主要老化机理和制品的使用环境条件添加各种稳定剂,如热、氧、光稳定剂以及防霉剂等;

(4)采用可能的适当物理保护措施,如表面涂层等;

7. 利用热降解回收有机玻璃边角料时,如果在其中混有 PVC 杂质,会使 MMA 的产率降低,质量变差,试解释其原因。

答:有机玻璃热降解方程式:

CH3CH3CH3CH3

C2 CH 2 C CH 2 C CH + CH 2 C COOCH3COOCH3COOCH3COOCH3

PVC热降解方程式:

产生的HCl与甲基丙烯酸甲酯(MMA)加成反应,会使 MMA 的产率降低,质量变差。

联系合同范文客服:xxxxx#qq.com(#替换为@)