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1、1高分子化學(xué)期末考試試卷答案一、填空（1分X 20=20 分）1. 高分子，又稱（聚合物），一個(gè)大分子往往由許多簡(jiǎn)單的（結(jié)構(gòu)單元）通過(guò)（共價(jià)鍵）重復(fù)鍵接而成。2. （ 玻璃化溫度 ）和（ 熔 點(diǎn) ）是評(píng)價(jià)聚合物耐熱性的重要指標(biāo)。3.（ 縮聚反應(yīng) ）是縮合聚合反應(yīng)的簡(jiǎn)稱，是指帶有官能團(tuán)的單體經(jīng)許多次的重復(fù)縮合反 應(yīng)而逐步形成聚合物的過(guò)程，在機(jī)理上屬于（ 逐步聚合） ，參加反應(yīng)的有機(jī)化合物含有（ 兩個(gè)） 以上官能團(tuán)。4. 縮聚反應(yīng)按縮聚產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)分類分為（線型）縮聚反應(yīng)和（體 型）縮聚反應(yīng)。二、名詞解釋（1 分X20=20 分）1 .阻聚劑：具有阻聚作用的物質(zhì)稱為 232. 籠閉效應(yīng)：聚合體系
2、中引發(fā)劑濃度很低，引發(fā)劑分子處于在單體或溶劑的包圍中，就像關(guān) 在“籠子 ”里一樣，籠子內(nèi)的引發(fā)劑分解成的初級(jí)自由基必須擴(kuò)散并沖出 “籠子”后，才能引發(fā)單體 聚合。 293. 引發(fā)劑效率：引發(fā)聚合的部分引發(fā)劑占引發(fā)劑分解或消耗總量的分率。284. 自動(dòng)加速效應(yīng)（ autoacceleration effect ） :p40又稱凝膠化效應(yīng)。 在自由基聚合反應(yīng)中， 由于聚合體系黏度增大而使活性鏈自由基之間碰撞 機(jī)會(huì)減少，難于發(fā)生雙基終止， 導(dǎo)致自由基濃度增加， 此時(shí)單體仍然能夠與活性鏈發(fā)生鏈增長(zhǎng)反 應(yīng)，從而使聚合速率自動(dòng)加快的現(xiàn)象。5. 半衰期：引發(fā)劑分解至起始濃度一半時(shí)所需要的時(shí)間。27三、 簡(jiǎn)答
3、題（5 分X3=15 分）1. 根據(jù)預(yù)聚物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)不同預(yù)聚物分為那幾種？ 根據(jù)預(yù)聚物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)不同分為：無(wú)規(guī)預(yù)聚物和結(jié)構(gòu)預(yù)聚物。2. 反應(yīng)程度與轉(zhuǎn)化率是否為同一概念？ 反應(yīng)程度與轉(zhuǎn)化率根本不同。 轉(zhuǎn)化率：參加反應(yīng)的單體量占起始單體量的分?jǐn)?shù)。是指已經(jīng)參加反應(yīng)的單體的數(shù)目。反應(yīng)程度： 是參加反應(yīng)的官能團(tuán)數(shù)占起始官能團(tuán)數(shù)的分?jǐn)?shù)， 用 P 表示。反應(yīng)程度可以對(duì)任何一種 參加反應(yīng)的官能團(tuán)而言是指已經(jīng)反應(yīng)的官能團(tuán)的數(shù)目。3.自由基聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率 -時(shí)間曲線特征誘導(dǎo)期 :初級(jí)自由基為阻聚雜質(zhì)所終止，無(wú)聚合物形成，聚合速率零。若嚴(yán)格取除雜質(zhì)，可消除 誘導(dǎo)期。初期：?jiǎn)误w開(kāi)始正常聚合，轉(zhuǎn)化率在5%10%以下（研
4、究聚合時(shí)）或 10%20%（工業(yè)上）以下階段稱初期；此時(shí)轉(zhuǎn)化率與時(shí)間近似呈線性關(guān)系，聚合恒速進(jìn)行。中期：轉(zhuǎn)化率達(dá) 10% 20%以后，聚合速率逐漸增加，出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象，直至轉(zhuǎn)化率達(dá)50%70%，聚合速率才逐漸減慢。后期 : 自動(dòng)加速現(xiàn)象出現(xiàn)后聚合速率逐漸減慢，直至結(jié)束，轉(zhuǎn)化率可達(dá)90% 100%。四、 問(wèn)答題（15 分X3=45 分）1.自由基聚合與縮聚反應(yīng)的特征比較 自由基聚合：1 ）由基元反應(yīng)組成，各步反應(yīng)的活化能不同。引發(fā)最慢。2）存在活性種。聚合在單體和活性種之間進(jìn)行。3）轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間增長(zhǎng)，分子量與時(shí)間無(wú)關(guān)。4）少量阻聚劑可使聚合終止。 線形縮聚：1 ）聚合發(fā)生在官能團(tuán)之間，無(wú)基元反
5、應(yīng)，各步反應(yīng)活化能相同。2）單體及任何聚體間均可反應(yīng)，無(wú)活性種。3）聚合初期轉(zhuǎn)化率即達(dá)很高，官能團(tuán)反應(yīng)程度和分子量隨時(shí)間逐步增大。4）反應(yīng)過(guò)程存在平衡。無(wú)阻聚反應(yīng)。2常用的逐步聚合方法有幾種？各自的主要特點(diǎn)是什么？ 熔融縮聚：優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低?？蛇B續(xù)法生產(chǎn)直接紡絲。聚合設(shè)備的生產(chǎn)能力高。缺點(diǎn)：反應(yīng)溫度高，要求單體和縮聚物在反應(yīng)溫度下不分解，單體配比要求嚴(yán)格；反應(yīng)物料2粘度高，小分子不易脫除。局部過(guò)熱可能產(chǎn)生副反應(yīng)，對(duì)聚合設(shè)備密封性要求高。適用范圍：廣泛用于大品種縮聚物，如聚酯、聚酰胺的生產(chǎn)。 溶液縮聚：優(yōu)點(diǎn)：溶劑存在下可降低反應(yīng)溫度，避免單體和產(chǎn)物分解，反應(yīng)平穩(wěn)易控制?？膳c
6、產(chǎn)生的小分子共沸或與之反應(yīng)而脫除。聚合物溶液可直接用作產(chǎn)品缺點(diǎn)：溶劑可能有毒，易燃，提高了成本。增加了縮聚物分離、精制、溶劑回收等工序。 生產(chǎn)高分子量產(chǎn)品時(shí)須將溶劑蒸出后進(jìn)行熔融縮聚。適用范圍：適用于單體或縮聚物熔融后易分解的產(chǎn)品生產(chǎn)，主要是芳香族聚合物， 芳雜環(huán)聚合物等的生產(chǎn)。界面縮聚：優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)聚條件緩和，反應(yīng)是不可逆的。對(duì)兩種單體的配比要求不嚴(yán)格。缺點(diǎn)：必須使用高活性單體，如酰氯。需要大量溶劑。產(chǎn)品不易精制。適用范圍：適用于氣液相、液 一液相界面縮聚和芳香族酰氯生產(chǎn)芳酰胺等特種性能聚合物。3比較自由基聚合的四種聚合方法。實(shí)施方法本體聚合溶液聚合懸浮聚合乳液聚合配方主要成分單體、引發(fā)劑單體
7、引發(fā)劑、溶 劑單體、引發(fā)劑、分散劑、水單體、引發(fā)劑、乳化劑、水聚合場(chǎng)所單體內(nèi)溶劑內(nèi)液滴（單體）內(nèi)膠束內(nèi)聚合機(jī)理自由基聚合一般 機(jī)理，聚合速度 上升聚合度下降容易向溶劑轉(zhuǎn) 移， 聚合速率和 聚合度都較低類似本體聚合能同時(shí)提咼聚合 速率和聚合度生產(chǎn)特征設(shè)備簡(jiǎn)單，易制 備板材和型材， 一般間歇法生產(chǎn)，熱不容易導(dǎo) 出傳熱容易， 可連 續(xù)生產(chǎn)。產(chǎn)物為 溶液狀。傳熱容易。間歇 法生產(chǎn)，后續(xù)工 藝復(fù)雜傳熱容易。 可連 續(xù)生產(chǎn)。產(chǎn)物為 乳液狀，制備成 固體后續(xù)工藝復(fù) 雜產(chǎn)物特性聚合物純凈。分 子量分布較寬。分子量較小， 分 布較寬。 聚合物 溶液可直接使用較純凈，留有少 量分散劑留有乳化劑和其 他助劑，純凈度 較差
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