高分子材料习题丛陴案2014.doc

高分子材料习题(参考答案)： 1、何谓重复单元、结构单元、单体和聚合度? 答：聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元。 构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合称为结构单元。 能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物称为单体。 高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。 2、什么叫等规（全同立构）、间规（间同立构）和无规聚合物？试举例说明。 答：聚合物分子链由相同构型链节（R、S或l-构型、d-构型）连接而成的聚合物称为等规（或称全同立构）聚合物。聚合物分子链由R、S链节交替联接而成的聚合物称间规或称间同立构聚合物。聚合物分子链中R和S呈无规排列的聚合物称无规聚合物。以聚丙烯为例 3、 聚合物的平均分子量有几种表示方法，写出其数学表达式。 答：（1） 数均分子量 (2) 重均分子量 以上两式中Ni、Wi、Mi分别代表体系中i聚体的分子数、质量和相对分子质量。ΣNi、ΣWi和ΣMi分别代表对相对分子质量不等的所有分子，从i等于1到无穷的总和，和分别代表i聚体的分子分率和质量分率。 （3）黏均分子量 或 (4) Z均分子量 式中，α是高分子稀溶液特性黏度—相对分子质量关系式中的指数，一般为0.5~0.9. 4、 写出下列单体的聚合反应式，以及单体、聚合物名称 a、 b、CH2===C(CH3)2 c、 HO(CH2)5COOH d、 e、NH2(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH 答： a、 b、 c、 d、 e、 5、生产尼龙-66，想获得数均分子量为13500的产品，采用己二酸过量的办法, 若使反应程度P达到0.994，试求己二胺和己二酸的配料比。解：当己二酸过量时，尼龙-66的分子结构为 结构单元的平均分子量M0＝(112＋114)/2=113 己二胺和己二酸的配料r 当反应程度P = 0.994时，求r值 己二胺和己二酸的配料比 6、简要解释下列名词，并指出它们之间的异同点 （1）①本体聚合；②气相聚合；③固相聚合；④熔融缩聚 （2）①悬浮聚合；②乳液聚合；③界面缩聚 （3）①溶液聚合；②淤浆聚合；③均相聚合；④沉淀聚合 答：(1) ① 不加任何其他介质（如溶剂、稀释剂或分散介质），仅是单体在引发剂、热、光或辐射作用下引发的聚合反应，称做本体聚合。 ② 只用极少量稀释剂作催化剂的分散介质，并在单体沸点以上的温度下聚合，称为气相聚合。例如丙烯以Ti系载体催化剂于90℃、3.1~3.3 MPa压力下的聚合。这种聚合实际上是气相单体在固体催化剂上的本体聚合。 ③ 固体（或晶相）单体在其熔点以下发生的聚合反应，或是在单体熔点以上但在形成的聚合物的熔融温度以下进行的聚合反应，称固相聚合。前者是“真正”的固相聚合，实质上是固体单体在不添加其他介质的本体聚合。 ④ 聚合温度不仅高于参与聚合的单体的熔点，而且还常比形成的聚合物的熔融温度高出10~20℃，整个聚合体系始终处于熔融状态，称熔融聚合；由于它常是固体的官能单体的缩聚，故常称熔融缩聚。这种聚合除有时加入少量催化剂外，一般均不加任何稀释介质，所以实质上它也是本体聚合。 （2）① 借助机械搅拌和悬浮剂的作用，使油溶性单体以小液滴（直径1~10-3cm）悬浮在水介质中，形成稳定的悬浮体进行聚合，称悬浮聚合。 ② 借助机械搅拌和乳化剂的作用，使单体分散在水或水介质中形成稳定的乳液（粒子直径1.5~5μm）并加入少量引发剂而聚合的反应，称乳液聚合。它在形式上和悬浮聚合同属非均相聚合体系，但是由于乳液聚合有胶束存在，使其聚合机理和聚合反应特征均和悬浮聚合显著不同。 ③ 两种单体分别溶于互不相溶的溶剂中，随后把两种单体溶液倒在一起，在两相界面上发生的快速缩聚反应称界面缩聚。其特点是：使用活泼单体，反应速度极快；两单体的配比和纯度要求不甚严格；大都是不可逆反应（区别于平衡缩聚）；缩聚反应可在静止的界面上，也可在搅拌下进行。它是非均相聚合体系，但聚合场所既不是在悬浮小液滴（悬浮聚合），也不是在胶束中（乳液聚合），而是在互不相溶的两相界面上发生。 （3）① 单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合反应。大多数情况下，生成的聚合物也溶于同一溶剂，整个聚合过程呈均相溶液。 ② 催化剂（引发剂）和形成的聚合物均不溶于单体和溶剂（稀释剂）的聚合反应。由于催化剂在稀释剂中呈分散体，形成的聚合物也呈细分散体析出，整个聚合体系呈淤浆状，故专称淤浆聚合。由于聚合时使用了溶剂，一般也常归入溶液聚合范畴。 ③ 单体、引发剂和形成的聚