51高分子化学复习题――简答题-第3页
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51高分子化学复习题――简答题-3
根据r1r2乘积的大小，可以判断两种单体交替共聚；比较自由基聚合的四种聚合方法；1、悬浮聚合的配方至少有哪几个组分?单靠搅拌能不；答：①悬浮聚合的配方一般至少有四个组分，即单体，；③加入悬浮剂，以降低表面张力，使分散的小液滴表面；④可作悬浮剂的物质有：水溶性聚合物如聚乙烯醇，明；⑤影响聚合物粒径的主要因素有：⑴搅拌速率速率越快；⑥悬浮聚合的主要缺点为：⑴单位
根据r1r2乘积的大小，可以判断两种单体交替共聚的倾向。即r1r2趋向于0 ，两单体发生交替共聚；r1r2越趋于零，交替倾向越大。根据单体的r1、r2和r1r2值上述各单体与丁二烯产生交替共聚的次序为：马来酸酐&丙烯腈&丙烯酸甲酯&甲基丙烯酸甲酯&醋酸乙烯&苯乙烯。 第五章 聚合方法比较自由基聚合的四种聚合方法。1、悬浮聚合的配方至少有哪几个组分?单靠搅拌能不能得到聚合物颗粒？加入悬浮稳定剂的目的和作用是什么?常用的悬浮稳定剂有哪几种?影响聚合产物粒径大小因素有哪些?悬浮聚合的主要缺点是什么?答：①悬浮聚合的配方一般至少有四个组分，即单体，引发剂，水和悬浮稳定剂。 ②搅拌的剪切力可使油状单体在水中分散成小液滴。当液滴分散到一定程度后，剧烈搅拌反而有利于细小液滴的并和（成大液滴），特别是当聚合反应发生后，由于液滴中含有一定量的聚合物，此时搅拌增大了这些液滴的碰撞粘结概率，最后导致聚合物结块，所以单靠搅拌不能得到稳定的悬浮体系，因而体系中必须③加入悬浮剂，以降低表面张力，使分散的小液滴表面形成一层保护膜，防止彼此并和和相互粘结，从而使聚合在稳定的悬浮体系中的液滴中进行。如果只加悬浮剂，而不进行搅拌，则单体就不会自动分散成小液滴；同样不能形成稳定的悬浮体系。④可作悬浮剂的物质有：水溶性聚合物如聚乙烯醇，明胶和苯乙烯－马来酸酐共聚物等；水不溶性无机物如磷酸钙，碳酸镁，碳酸钡和硫酸钡等。⑤影响聚合物粒径的主要因素有：⑴搅拌速率速率越快，液滴越小⑵单体与水的比例越大，粒径越大⑶悬浮文集的种类及添加量⑷搅拌叶片的宽度及位置。⑥悬浮聚合的主要缺点为：⑴单位反应器的产量少⑵因聚合珠粒上必附有残余的悬浮稳定剂，其纯度不如本体聚合产物⑶无法进行连续式聚合。 2、什么是乳液聚合？乳液聚合的主要场所是什么？ 答：乳液聚合是指借助机械搅拌和乳化剂的作用，使单体分散在水或非水介质中形成稳定的乳液（粒子直径1.5~5?m）并加入少量引发剂而进行的聚合反应。乳液聚合的主要场所是表面积很大的增溶胶束。
3、从醋酸乙烯酯单体到维尼纶纤维, 需哪些反应?各反应的要点和关键是什么? 写出反应式.
答:须经自由基聚合反应、醇解反应及缩醛化反应；各步反应要点和关键如下: (a).自由基聚合反应 nCH2CH3CH2CHn3要点:用甲醇为溶剂进行溶液聚合以制取适当相对分子质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相对分子质量,且基本不存在不能被醇解的醋酸乙烯酯侧基. (b).醇解反应:CH3OHCH2CHCH2CHnn3 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)H2CH22H2H2H2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%用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、乳液聚合的特点是什么?⑴ 以水为介质价廉安全,聚合物的相对分子质量可以很高,但体系的粘度可以很低,故有利于传热、搅拌和物料输送,便于连续操作。⑵ 聚合物胶乳可以作为粘合剂、涂料或表面处理剂等直接利用。⑶乳液聚合体系中基本上消除了自动加速成现象；乳液聚合的聚合速率可以很高，聚合物的相对分子质量也很高。⑷用于固体聚合物时需要加电解质破乳、水洗和干燥等工序，过程复杂，生产成本较悬浮聚合高。 ⑸ 产品中的乳化剂难以除净，影响聚合物的电性能。 5、乳液聚合动力学的特点是什么? ⑴ 聚合场所在增溶单体的胶束中。⑵ 终止方式为链自由基和初级自由基（或短链自由基）的双基终止，可看作单基终止。因此，不存在自动加速现象。⑶ 无链转移反应，而且是单基终止。因此，Xn=v⑷ 根据动力学方程，增加乳胶粒的数目N ，可同时提高聚合速率和聚合物的平均聚合度。N?103Rp?kpc(M)2NA???kpc(M)?Nn2?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。45、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333CH2CH2CH2(2) 间同立构33CH2CH2CHCH2CH2CH33 (3) 无规立构333CH2CH2CH2CH2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3 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CH2H2CH2CH2 (3) 顺式1,4 加成 CH2H2H 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.OCH2(CH3)26、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:包含各类专业文献、专业论文、中学教育、生活休闲娱乐、高等教育、应用写作文书、51高分子化学复习题――简答题等内容。　
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