广石化高分子概念题.docx
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广石化高分子概念题
一、概念题
1、缩聚反应:
含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应,缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应。
2、乳化作用:
某些物质能降低水的表面张力,能形成胶束,胶束中能增溶单体,对单体液滴有保护作用,能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液。
3、引发剂半衰期:
引发剂浓度分解至起始浓度的一半所需的时间。
4、界面缩聚反应:
将两种单体分别溶于两种互不相容的溶剂中,形成两种单体溶液,在两种溶液的界面处进行缩聚反应,并很快形成聚合物的这种缩聚称为界面缩聚。
5、阴离子聚合:
增长活性中心是带负电荷的阴离子的连锁聚合。
6、阻聚剂:
某些物质能与初级自由基和链自由基作用生成非自由基物质,或生成不能再引发单体的低活性自由基,使聚合速率为0,这种作用称为阻聚作用,具有阻聚作用的物质称为阻聚剂。
7、交替共聚物:
共聚物大分子链中两种单体单元严格相间排列的共聚物。
8、本体聚合:
单体在少量引发剂作用下形成高聚物的过程。
9、塑料:
以高聚物为基材,添加助剂,经混炼造粒形成的可进行塑性加工的高分子材料。
10、无规共聚物:
共聚物大分子链中两种单体单元毫无规律排列的共聚物。
二、填空题
11.尼龙66的重复单元是-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-。
12.聚丙烯的立体异构包括全同(等规)、间同(间规)和无规立构。
13.过氧化苯甲酰可作为的自由基聚合的引发剂。
14.自由基聚合中双基终止包括岐化终止和偶合终止。
15.聚氯乙烯的自由基聚合过程中控制聚合度的方法是控制反应温度。
16.苯醌可以作为自由基聚合以及阳离子聚合的阻聚剂。
17.竞聚率是指单体均聚和共聚的链增长速率常数之比(或r1=k11/k12,r2=k22/k21)。
18.邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50:
0.98,缩聚体系的平均官能度为2.37;邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油缩聚,体系的平均官能度为2(精确到小数点后2位)。
19.聚合物的化学反应中,交联和支化反应会使分子量变大而聚合物的热降解会使分子量变小
20.1953年德国K.Ziegler以TiCl4/AlCl3为引发剂在比较温和的条件下制得了少支链的高结晶度的聚乙烯。
21.己内酰胺以NaOH作引发剂制备尼龙-6的聚合机理是阴离子聚合。
29.缩聚物按大分子形态可分为线型缩聚物和体型缩聚物两类。
30.高分子化合物有天然高聚物和合成高聚物。
31.合成高分子化合物有PE、PP、PVC、PMMA等
32.改性天然高分子化合物如硝化纤维素和粘胶纤维。
33.阴离子聚合的引发方式主要有负离子加成引发、电子转移引发和电离辐射引发,其中电子转移引发和辐射引发可产生双阴离子。
34.阳离子聚合的引发剂主要为酸,包括质子酸和路易斯酸,用质子酸一般只能得到低聚体。
35.高分子分散剂的作用机理主要是(吸附在液滴表面形成一层保护膜,起着保护胶体作用,同时还使界面张力降低,有利于液滴分散)。
36.通常带有氰基、羰基等吸电子基团的烯类单体有利于(阴离子聚合),带有烷基、烷氧基等供电子基团的烯类单体有利于(阳离子聚合)。
37.阳离子聚合的机理特征为(快引发、易转移、难终止),动力学特征(低温、高速、高分子量)。
38.双基终止有偶合和歧化两种方式。
39.共聚物组成微分方程说明共聚物的组成与单体的竟聚率和单体的浓度有关,而与引发和终止速率无关,它适用于所有连锁型共聚反应。
40.竞聚率是指单体均聚和共聚的链增长速率常数之比
41.立构规整度的定义是(立构规整聚合物占聚合物总量)的百分数。
三、选择题
1.一对单体共聚时,r1=1,r2=1,其共聚行为是(A)?
A、理想共聚;B、交替共聚;C、恒比点共聚;D、非理想共聚。
2.两对单体可以共聚的是(AB)。
A、Q和e值相近;B、Q值相近而e值相差大;C、Q值和e值均相差大;D、Q值相差大而e值相近。
3.能采用阳离子、阴离子与自由基聚合的单体是(B)?
A、MMA;B、St;C、异丁烯;D、丙烯腈。
4.在高分子合成中,容易制得有实用价值的嵌段共聚物的是(B)?
A、配位阴离子聚合;B、阴离子活性聚合;C、自由基共聚合;D、阳离子聚合。
5.乳液聚合的第二个阶段结束的标志是(B)?
A、胶束的消失;B、单体液滴的消失;C、聚合速度的增加;D、乳胶粒的形成。
6.自由基聚合实施方法中,使聚合物分子量和聚合速率同时提高,可采用(A)聚合方法?
A、乳液聚合;B、悬浮聚合;C、溶液聚合;D、本体聚合。
7.在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等物质量和单体纯度要求不是很严格的缩聚是(C)。
A、熔融缩聚;B、溶液缩聚;C、界面缩聚;D、固相缩聚。
8.合成高分子量的聚丙烯可以使用以下(C)催化剂?
A、H2O+SnCl4;B、NaOH;C、TiCl3+AlEt3;D、偶氮二异丁腈。
9.阳离子聚合的特点可以用以下哪种方式来描述(B)?
A、慢引发,快增长,速终止;B、快引发,快增长,易转移,难终止;
C快引发,慢增长,无转移,无终止;D、慢引发,快增长,易转移,难终止;
10.下面哪种组合可以制备无支链高分子线形缩聚物(B)
A、1-2官能度体系;B、2-2官能度体系;C、2-3官能度体系;D、3-3官能度体系。
11、表征聚合物分子量的参数是(B)
A、竞聚率B、聚合度
C、半衰期D、链增长速率常数
12、关于聚合物下列说法中正确的是(A)
A、是分子量不等的一系列同系物组成的混合物
B、聚合物的分子量是单一的
C、聚合物是相同链长的高分子组成的混合物
D、平均分子量相同的聚合物,其分散性是相同的
13、对于PA-6,下列说法中不正确的是(D)
A、聚合机理是逐步缩聚B、属于三大合成纤维
C、属于杂链聚合物D、分子量与聚合时间无关
14、对于涤纶,下列说中正确的是(B)
A、分子量与聚合时间无关B、属于杂链聚合物2
C、聚合聚合机理是逐步加聚D、属于三大合成原料中的橡胶
15、按聚合机理不同可以将形成聚合物的反应分为(A)
A、连锁聚合反应和逐步聚合反应B、离子聚合和缩聚反应
C、配位聚合反应和离子聚合反应D、缩聚反应和加聚反应
16、对于PVC下列说法中不正确的是(D)
D、平均分子量相同的聚合物,其分散性是相同的
17、对于PA-6,下列说法中不正确的是(D)
A、聚合机理是逐步缩聚B、属于三大合成纤维
C、属于杂链聚合物D、分子量与聚合时间无关
18、对于涤纶,下列说中正确的是(B)
A、分子量与聚合时间无关B、属于杂链聚合物2
C、聚合聚合机理是逐步加聚D、属于三大合成原料中的橡胶
19、按聚合机理不同可以将形成聚合物的反应分为(A)
A、连锁聚合反应和逐步聚合反应B、离子聚合和缩聚反应
C、配位聚合反应和离子聚合反应D、缩聚反应和加聚反应
20、对于PVC下列说法中不正确的是(D)
A、结构单元数与重复单元数相同B、结构单元的原子组成与单体相同
C、相对分子量等于结构单元数与单体分子量的乘积D、聚合机理属于逐步加聚反应
21、对于聚合物结构单元的描述,下列叙述中不正确的是(A)
A、结构单元是原子组成与单体相同的单元B、结构单元总是与单体对应
C、尼龙-66中有两种结构单元D、结构单元数描述聚合物的分子量
22、对于聚合物单体单元的描述,下列叙述中不正确的是(C)
A、单体单元是原子组成与单体相同的单元B、单体单元总是与单体对应
C、尼龙-66中有两个单体单元D、单体单元数描述聚合物的分子量
23、对于聚乙烯,下列叙述中不正确的是(D)
A、单体单元与结构单元相同
B、单体单元数与乙烯的分子量相乘,即为聚乙烯的平均分子量
C、结构单元数与重复单元数相同
D、聚合物的强度与分子量无关
24、对于尼龙-66,下列叙述中不正确的是(A)
A、属于均聚物B、重复单元数与链节数相等
C、结构单元数是重复单元数的2倍D、聚合物的强度与分子量有关
25、尼龙-66的平均分子量是1.8万,以结构单元表示的聚合度是(已知:
尼龙-663重复单元的分子量是226)﹙B﹚
A、796B、159
C、9000D、18000
26、有一品种的涤纶,以结构单元表示的平均聚合度是208,该涤纶的平均分子量是(已知:
涤纶重复单元的分子量是192)﹙D﹚
A、208000B、39936
C、104D、19968
27、有一品种的PVC,平均分子量是10万,该PVC的平均聚合度是(已知:
氯乙烯的分子量是62.5)﹙C﹚
A、50000B、100000
C、1600D、3200
28、低压聚乙烯的平均聚合度是5625,其平均分子量是(已知:
乙烯的分子量是32)﹙A﹚
A、18万B、9万
C、5625万D、28135
29、对于LDPE,下列说法中正确的是(A)
A、高压法制得的低密度聚乙烯B、低压法制得的低密度聚乙烯
C、中压法制得的低密度聚乙烯D、低压法制得的高密度聚乙烯
30、下列聚合物的热行为属热固性的是(B)
A、PSB、酚醛塑料
C、尼龙-66D、PMMA
31、聚碳酸酯的合成反应是(B)
A、加聚反应B、缩聚反应
C、自由基聚合D、连锁聚合
32、聚合物的相对分子量具有(A)
A、多分散性B、单分散性
C、单一性D、具有统计性
33、下列聚合物的热行为属热塑性的是(A)
A、PEB、酚醛塑料
C、环氧塑料D、聚氨酯塑料
34、聚合物材料按生成主链结构可分为(A)
A、碳链、杂链、元素有机和无机聚合物
B、天然、人造和合成聚合物
C、通用高分子材料和功能高分子材料
35、体型缩聚中,关键问题是(C)
A、控制转化率B、调节分子量
C、凝胶点预测D、控制聚合速率
36、下列各组单体中,发生体型缩聚的单体有(A)
A、丙三醇和苯酐B、对苯二甲酸和乙二醇
C、己二酸和己二胺D、ω-氨基酸
37、涤纶的分子量为2.3万,则聚合度Xn是(A)(已知分子量:
C12,O16)
A、240B、120C、174
38、合成尼龙-610的单体是(B)
A、氯乙烯和苯乙烯B、己二胺和癸二酸
C、癸二胺和己二酸
39、线型缩聚物的分子量随反应时间延长而(B)
A、减小B、增大C、不变
40、逐步聚合过程中,对于分子量、转化率与反应时间的关系下列叙述中正确的是(D)
A、反应时间延长,分子量不变,转化率增大
B、反应时间延长,分子量减小,转化率增大
C、反应时间延长,分子量增大,转化率增大
D、反应时间延长,分子量增大,转化率基本不变
40、下列缩聚反应体系中,当反应程度P=0.90时,产生凝胶的是()
A、2mol对苯二甲酸+1mol乙二醇+0.6mol丙三醇
B、3mol对苯二甲酸+1.0mol乙二醇+1mol丙三醇
C、3mol对苯二甲酸酐+1.4mol季戊四醇
D、2mol邻苯二甲酸酐+1mol乙酸+1.6mol丙三醇
42、线型缩聚反应中,Xn=1/(1-P)的使用条件是(A)
A、两单体等物质量B、转化率不高
C、2-2体系D、压力不高
43、等物质的己二胺和己二酸进行缩聚反应程度提高所得尼龙-66的分子量(A)
A、增大B、减少C、不变
44、线型缩聚反应中,反应程度一定,摩尔系数减少,则聚合度(B)
A、增大B、减少C、不变
45、下列各组单体间能发生逐步加聚反应的是(B)
A、对苯二甲酸和乙二醇B、2,4-甲苯二异氰酸酯+乙二醇
C、苯酐和氨基酸D、苯酚和甘油
46、下列哪种组合有可能制备体型聚合物。
(C)
A、1-2官能度体系B、2-2官能度体系
C、2-3官能度体系D、2官能度体系
47、己二酸与下列哪种化合物形成聚合物。
(B)
A、乙醇B、乙二胺
C、丙醇D、苯胺
48、制备尼龙-66的单体是(D)
A、己二酸+己二醇B、己酸+正己醇
C、对苯二甲酸+乙二醇D、己二酸+己二胺
49、制备涤纶的单体是(C)
A、己二酸+己二醇B、己酸+正己醇
C、4.9%以下D、4.9%以上
50、不影响缩聚反应聚合度的因素是(A)
A、转化率B、反应程度
C、平衡常数D、基团数比
四、判断题
1.典型的乳液聚合,配方中使用的乳化剂用量要大于其临界胶束浓度。
(√)
2.引发剂的分解半衰期越长引发剂的活性越高。
(×)
3.用烷基锂作引发剂,可使异戊二烯进行阳离子聚合。
(×)
4.采用引发活性适当的引发剂可以使正常聚合速率的衰减与自动加速部分互补而获得匀速反应。
(√)
5.悬浮聚合宜采用油溶性引发体系。
(√)
6.乙丙橡胶可采用配位聚合制备,属于定向聚合。
(×)
7.利用单体转化率可以求取缩聚反应产物的分子量。
(×)
8.利用缩聚反应可以将用HOCH2COOH单体制备高分子量线型聚酯(×)
9.聚加成反应从机理上讲是连锁聚合(×)
10.一对单体共聚时,r1=0.001,r2=0.001,则生成的共聚物接近交替共聚物(√)
11、高分子是指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的相对分子量在10000以上的化合物(√)
12、平均分子量相同的的聚合物,分子量分布一定相同。
(×)
13、分散性相同的聚合物,分子量也相同。
(×)
14、涤纶树脂是杂链聚合物。
(√)
15、聚甲基丙烯酸甲酯中结构单元和重复单元是相同的。
(√)
16、温度低于Tg时,非晶态聚合物处于玻璃态。
(√)
17、温度高于Tg(玻璃化温度)低于Tf(粘流温度)时,非晶态聚合物处于粘流态。
(×)
18、温度高于Tm时,分子量较高的结晶型聚合物处于粘流态。
(×)
19、Tg是非晶型聚合物的使用上限温度;Tm是结晶型聚合物的使用上限温度。
(√)
20、缩聚物的分子量是单体的整数倍。
(×)
21、体型缩聚的产物具有可溶可熔性。
(×)
22、在缩聚反应中,聚合度随时间或反应程度无明显增加。
(×)
23、对于平衡常数较小的缩聚反应,要得到较高分子量的聚合物,需要将小分子浓度控制的很小。
(×)
24、在线性缩聚反应中,可以用反应程度控制分子量。
(×)
25、在线性缩聚反应中,一开始单体的转化率就很大,但没有形成高分子聚合物。
(√)
26、体型缩聚反应中,为了不发生“粘釜”现象,必须控制反应程度大于凝胶点Pc。
(×)27、2-2体系(bBb+aAa)可以形成体型缩聚物。
(×)
28、2体系(bRa)可以形成线型缩聚物。
(√)
29、2-3体系只能形成线型缩聚物。
(×)
30、在2体系缩聚反应中,加入单官能团物质越多,形成聚合物的分子量越大。
(×)
31、在2-2体系中,摩尔系数增大,聚合物的分子量也增大。
(√)
32、合成尼龙-66的缩聚反应是均缩聚反应。
(×)
33、在缩聚反应中,通常利用转化率来描述该反应与产物聚合度间的关系。
(×)
34、缩聚反应中,两单体的配料比对聚合度无影响。
(×)
35、在2-2体系的缩聚反应中,摩尔系数增大,所形成聚合物的聚合度也增大。
(√)
36、缩聚反应的单体一般都带官能团。
(√)
37、缩聚反应的链增长过程是逐步进行的。
(√)
38、缩聚反应大都为可逆平衡反应,小分子物对Xn无影响。
(×)
39、按聚合物结构分类,缩聚反应可以分缩合反应、线型缩聚和体型缩聚。
(√)
40、线型缩聚反应的机理是逐步性和平衡性。
(√)
41、线型缩聚物的分子量与平衡常数无关,只与反应时间有关。
(×)
42、线型缩聚物的分子量与单体的配比无关。
(×)
43、体型缩聚反应中,凝胶点是指聚合物凝固的反应温度。
(×)
44、逐步聚合反应中,反应程度是指实际参加反应的官能团数占起始官能团的分率。
(正确)
45、线型缩聚反应中,官能团等活性的假设是指不团官能团活性相同。
(√)
46、线型缩聚反应中,聚合物的相对分子量随反应程度增大而增大,所以可以用反应程度控制分子量。
(×)
47、线型缩聚反应中,聚合物的相对分子量与平衡常数K、反应程度、小分子浓度有关。
(√)
48、线型缩聚反应无所谓链引发、链增长、链终止。
各步反应的速率常数和活化能基本相同。
(√)
49、线型缩聚反应中,任何两种物种(单体和聚合物)间均能缩合,使链增长。
无所谓活性中心。
(√)
50、线型缩聚反应中,单体、低聚物、高聚物任何两分子都能反应,使分子量逐步增加,反应可以停留在中等聚合度阶段。
(√)
五、简答题
1.分析采用本体聚合方法进行自由基聚合时,聚合物在单体中的溶解性对自动加速效应的影响。
(7分)
解答:
链自由基较舒展,活性端基包埋程度浅,易靠近而反应终止;自动加速现象出现较晚,即转化率C%较高时开始自动加速。
在单体是聚合物的劣溶剂时,链自由基的卷曲包埋程度大,双基终止困难,自动加速现象出现得早,而在不良溶剂中情况则介于良溶剂和劣溶剂之间,
2.写出二元共聚物组成微分方程并讨论其适用的范围?
(8分)
解答:
211121221112222rfffFrfffrf+=++,(或d[M1]/d[M2]=[m1]/[M2]•{r1[M1]+[M2]}/{r2[M2]+[M1]})
1122121221,kkrrkk==
使用范围:
适用于聚合反应初期,并作以下假定。
假定一:
体系中无解聚反应。
假定二:
等活性。
自由基活性与链长无关。
假定三:
无前末端效应。
链自由基前末端(倒数第二个)单体单元对自由基活性无影响假定四:
聚合度很大。
引发和终止对聚合物组成无影响。
假定五:
稳态假定。
体系中总自由基浓度和两种自由基浓度都不变
3.工业上为制备高分子量的涤纶和尼龙66常采用什么措施?
(7分)
解答:
原料不纯很难做到等摩尔比,工业上为制备高分子量的涤纶先制备对苯二甲酸甲酯,与乙二醇酯交换制备对苯二甲酸乙二醇酯,随后缩聚。
工业上为制备高分子量的尼龙66先将两单体己二酸和己二胺中和成66盐,利用66盐在冷热乙醇中的溶解度差异可以重结晶提纯,保证官能团的等当量。
然后将66盐配成60%的水溶液前期进行水溶液聚合,达到一定聚合度后转入熔融缩聚。
4.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(8分)
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。
5、分别叙述进行阴、阳离子聚合时,控制聚合反应运速率和聚合物分子量的主要方法。
解:
进行离于聚合时.一蟹若果用改变聚合反应温度或改变溶剂极性的方法来控制聚合速度,阴离子聚合一般为无止聚合,所以通过引发剂的用量可调节聚合物约分了量。
有时也通过加入链转移剂(例如R1苯)调代聚合物的分子量。
阳离子极易发生发生链转移反应。
链转移反应是影响聚合物分子量的主要因素,而聚合反应温度对链转移反应的影响很大。
所以一般通过控制聚合反应温度来控制聚合物的分子量。
有时也通过加入链转移剂来控制聚合物的分子量。
六、计算题
1、欲将环氧值为0.2的1000克的环氧树脂用与环氧基团等官能团的乙二胺固化,
(1)、试计算固化剂的用量;(3分)
(2)、求该体系的平均官能度并用Carothers方程求取此固化反应的凝胶点;(4分)
(3)、如果已知该反应的反应程度和时间的关系,可否求得该树脂的适用期?
(树脂的适用期指的是树脂从加入固化剂到发生凝胶化的时间,这段时间是树脂可以使用的时间)(3分)解答:
1.环氧基团的mol数=1000×0.2/100=2mol,f=2,所以NA=1mol,乙二胺与其等等官能团数为2mol,f=4,所以乙二胺的物质的量NB为0.5mol2.环氧基团的的物质的量为2mol,f=2,所以环氧树脂的物质的量NA=1mol,,乙二胺固化剂f=4,NB=0.5mol
,可以得到120.54810.53f´+´==+
220.7583
7、苯乙烯溶液浓度0.20molL-1,过氧类引发剂浓度为4.010-3molL-1,在60℃下聚合,如引发剂半衰期44h,引发剂效率f=0.80,kp=145L(mols)-1,kt=7.0107L(mols)-1,欲达到50%转化率,需多长时间?
解:
当引发剂浓度随时间不变时:
8.异丁烯阳离子聚合时,以向单体链转移为主要终止方式,聚合物末端为不饱和端基。
现在4.0g聚异丁烯恰好使得6.0mL,0.01mol•L-1溴-四氯化碳溶液褪色,试计算聚合物的数均分子量。
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- 石化 高分子 概念