一、 简答题 (35 分 )
1. 苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐四种单体中,哪一种单体既能进行阴离子和阳离子聚合,又能进行自由基聚合? (2 分 )
2. 用自由基聚合制备的聚乙烯带有一些短支链,其原因是什么?( 3 分)
3. 采用热分解型引发剂引发聚合,聚合温度升高,对总聚合速率和分子量有何影响? (4 分 )
4. 欲在 2 0℃ 下进行苯乙烯的乳液聚合,应选用的引发剂是过硫酸钾还是过硫酸钾与 FeSO4 组成的复合体系,并简要说明原因。( 3 分)
5. 乳液聚合的主要组分是什么?聚合的主要场所在何处?乳液聚合恒速段结束的标志是什么?( 6 分)
6. 在缩聚反应中,什么是官能团等活性原则?( 2 分)
7. 在苯乙烯的乳液聚合过程中,延长聚合反应时间的主要目的是什么?( 2 分)
8. 为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应深度?( 4 分)
9. 什么是凝胶效应,引起凝胶效应的原因是什么?( 6 分)
10. 进行自由基聚合时,通常要除去氧气,为什么?有的单体储存时,加入少量的对苯二酚,主要起什么作用?( 3 分)
二、 回答题及计算 (115 分 )
1. 写出合成下列聚合物的单体名称和聚合反应式,反应属于连锁聚合还是逐步聚合。( 12 分)
1 )有机玻璃 2 )尼龙 -610 3 )涤纶
2. 解释下列概念(每题 4 分,共 20 分)
1 )笼蔽效应 2 )竞聚率 3 )动力学链长
4 )临界胶束浓度 5 ) Q-e 概念
3. ( 12 分)写出苯乙烯以 AIBN 为引发剂、以甲苯为溶剂进行自由基溶液聚合时的各个基元反应。
4. ( 6 分)乳液聚合和悬浮聚合都是将单体分散在介质水中,乳液聚合可以做到提高聚合反应速率而不降低聚合物分子量,但是悬浮聚合却不能,为什么?
5. ( 8 分)聚合反应中如何控制聚合物的分子量是一个十分重要的问题。试以氯乙烯的悬浮聚合、丁二烯的乳液聚合为例,简述在上述聚合过程中是如何控制聚合物的分子量。
6. ( 5 分)从结构上分析,氯乙烯与苯乙烯能否进行共聚?说明理由。
7. ( 12 分)试根据 Carothers 方程求下列各情况的凝胶点:
(1) 邻苯二甲酸酐与甘油等官能团量;
(2) 邻苯二甲酸酐与甘油摩尔比 1.5:0.98;
(3) 邻苯二甲酸酐、甘油和乙二醇摩尔比 1.5:0.99:0.002;
(4) 邻苯二甲酸酐、甘油和乙二醇摩尔比 1.5:0.5:0.7;
8. (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,甲基丙烯酸甲酯的分子量为100。 已 知 : C ( 偶合终止分率 ) = 0.15 ; D ( 歧化终止分率 ) = 0.85 ; 引发剂效率 f = 0.8 ;
kp = 3.67 × 102 L/ mol.s ; kd = 2.0 × 10-6 s-1 ;
kt = 9.30 × 106 L/ mol.s ; 引发剂 浓度 c (I) = 0.01 mol / L ;
CM = 1.85 × 10-5 ; CI = 2 × 10-2 ;
甲基丙烯酸甲酯的密度为 0.937 g./ cm3 ;
计算聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 的平均聚合度 。
9. ( 15 分)在高聚物生产中,共聚物组成是一个重要的生产指标。已知:丁二烯( M1 )和丙烯腈( M2 )共聚合成丁腈橡胶, r 1 =0.3 , r 2 =0.02 。
( 1 ) 画出 F1~f1 曲线示意图,并计算出下表中 5 个点的 F1 值。
0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0
0 1.0
( 2 )若共聚物中丙烯腈单体单元含量为 40wt% 。采取何种措施可以得到组成基本均一的共聚物,试通过计算说明。
10. ( 共 10 分 ) 等摩尔的二元醇和二元酸缩聚合成聚酯,另加 1.5mol% 醋酸 ( 以单体总数计 ) 来封锁端基。
(1) 写出有关的聚合反应方程式。
(2) 当 P =0.995 ,聚酯的平均聚合度= ? |