桂林理工大学2011年硕士研究生入学考试试题答案

桂林理工大学2011年硕士研究生入学考试试题答案一、名词解释(每小题2分，共20分)1、聚合物在热的作用下,大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于3%),这种热降解称为无规降解。2、缩聚反应体系中只要有一种单体是含有两个以上官能团的化合物，缩聚反应将向着三个方向发展生成体型缩聚物，生成体型缩聚物的缩聚反应谓之。3、能降低水的表面张力，对单体液滴起保护作用，能形成胶束，增溶单体，能使单体和水体系成为一种非常稳定的难以分层的乳液的物质。4、两种或两种以上单体混合物,经引发聚合后,形成的聚合物其大分子链中,含有两种或两种以上单体单元的聚合过程,称为自由基共聚合反应,简称自由基共聚。。5、将两种单体分别溶于两种互不相溶的溶剂中,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。6、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、已参加反应的官能团的物质的量（单位为mol）占起始官能团的物质的量的百分比，称为反应程度，记作P。8、体型缩聚中出现凝胶时的反应程度叫凝胶点,或称临界反应程度，记作Pc。9、引发剂分解产生初级自由基，但初级自由基不一定都能引发单体形成单体自由基，用于引发单体形成单体自由基的百分率，称为引发剂的引发效率，记作f，(f≤1)。10、大分子链中含有酯基和不饱和双键的树脂。二、选择题（每题2分,共20分）1、⑴、⑷；2、⑷；3、⑴、⑵；4、⑴；5、⑶；6、⑵；7、⑴,⑷；8、⑵,⑷；9、⑴,⑵；10、⑴。三、填空题（每空1分，共30分）1、连锁聚合、逐步聚合、开环聚合、聚合物的化学反应2、无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物3、调节起始单体配比的一次投料法、连续补加活性单体、连续补加混合单体4、引发剂用量、聚合温度5、嵌段、扩链、接枝6、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂7、Carothers、Flory8、油溶性、水溶性9、体系中的杂质、笼蔽效应、诱导分解10、无规降解、解聚、侧链断裂四、问答题（每小题5分，共40分）1、⑴以水为介质价廉安全,乳液聚合中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用于固体聚合物时需要加电解质破乳、水洗和干燥等工序，工艺过程较复杂，生产成本较悬浮聚合高。⑷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。⑸产品中的乳化剂难以除净，影响聚合物的电性能。2、在自由基聚合体系中，当达到一定转化率时，聚合体系中出现聚合速率突然加快，聚合物的平均相对分子质量也随之增大的现象称为自动加速现象。造成自动加速的原因是随着反应的进行，体系粘度渐增，链自由基由伸展状态变为卷曲状态，溶解性能变差，链段重徘受阻，活性中心被包埋，双基终止困难tk变小；而此时，单体的扩散未受阻碍，链增长反应不受影响，pk基本不变，21tp)(/kk增大，聚合速率增大，聚合物的平均相对分子质量也随之增大。3、⑴阴离子活性增长链中心离子具有相同电荷,相同电荷的排斥作用,不像自由基聚合那样可以双基终止。⑵阴离子聚合中,阴离子活性增长链的反离子常为金属阳离子,中心离子为碳负离子二者之间离解度大,不能发生中心离子和反离子的结合反应。⑶阴离子活性增长链也不容易发生向单体转移反应。因为,这种转移反应需脱除H(-)需要较高的能量,而阴离子聚合往往是在低温(0℃以下)进行。4、热塑性塑料是指可反复进行加热软化或熔化而再成型加工的塑料，其一般由线型或支链型聚合物作为基材。如以聚乙烯，聚丙烯、聚氯乙烯，聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物为基材的塑料。热固性塑料是指只能进行一次成型加工的塑料，其一般由具有反应活性的低聚物作基材，在成型加工过程中加固化剂经交联而变为体型交联聚合物。一次成型后加热不能再软化或熔化，因而不能再进行成型加工。其基材为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂和脲醛树脂等。5、竞聚率系单体均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数之比。即2122212111,kkrkkr它表征两单体的相对活性，可根据r值，判断两单体能否共聚和共聚类型；r值越大该单体越活泼；1121r,r或1121r,r，则两单体为理想恒比共聚体系。6、推导自由基聚合微观动力学方程时作了三个假设⑴官能团等活性理论的假设：链自由基的活性与链长基本无关，因此ppnp2p1kkkk。⑵稳态假设：自由基聚合开始很短的一段时间后，体系中自由基浓度保持不变，进入稳态。⑶大分子链很长的假设：假定大分子链很长，用于引发消耗的单体远远小于用于增长所消耗的单体。引发剂引发的聚合速率方程：方程的适用条件：低转化率和双基终止的情况。7、典型乳液聚合反应中，聚合是在乳胶粒中进行，而乳胶粒的体积很多小，平均每个乳胶粒中在2121tdpp(I)(M))(=//cckfkkR同一时刻只有一个活性链增长，若再扩散进入一个自由基活性链即终止。由于链自由基受乳化剂的保护，因而双基终止的几率小，乳液聚合体系链终止方式可认为是单基终止，链自由基的寿命长，链自由基浓度比一般自由基聚合要高得多，因此聚合反应速度快，产物相对分子质量高。8、如何排散聚合热，维持聚合温度恒定是实施本体聚合时必须考虑和解决的主要问题。苯乙烯本体聚合的生产分段进行，是为了先在较低温度下使苯乙烯以较低聚合速率转化，有利于聚合热的排散；同时由于转化率不高，聚合体系的粘度低，也有利于排散自动加速效应带来的集中放热，以避免由局部过热导致产物分子量分布较宽以及由温度失控而引起爆聚。在聚合塔中逐渐升温聚合是为了逐渐提高单体转化率，尽量使单体完全转化，减少残余单体。五、计算题（每小题10分，共30分）1、解：动力学链长kpkdkt[M][I]1/2γ=2f()1/2若f按1计算，带入数据γ=47777。为动力学终止对的贡献。Xn()k=γC2+D=477770.9/2+0.1=86867=XnCM=k()Xn1+868671+1.9110-4=0.00020251所以：Xn=4938即聚聚醋酸乙烯的平均聚合度为4938，主要受单体转移制约。2、解：⑴⑵要使200nX必须采用敞开体系中，且P=1，此时有ip=rrXnANRNcki3p210ו(M)=ANNckR210×(M)=3pp(Xn)kXn934.012002001KKP2.1512001KXn0050=200200==O)(H222.XKxn(2分)3、解：⑴作F1--f1曲线r11,r21为非理想恒比共聚体系,恒比共聚点的坐标是其余各点按F1-f1方程进行计算。⑵分析所需的共聚物组成的特点m1=70所需的共聚物组成(0.543)与恒比共聚点的组成(0.62)相接近,可以用一次投料法。⑶确定起始单体配料比按恒比共聚点的组成，将两种单体混合，即(摩尔比)(质量比)⑷投料方法:将两单体按，一次投料，控制转化率不超过90％结束反应。六、简答题（共10分）离子交换树脂可以净化水和使海水淡化,因为当水或溶液通过阳离子交换树脂后,水中的阳离子Na+,Ca+2,Mg+2等进入到树脂上,树脂上的H+进入到水中,因而,水中的阳离子只剩下H+：而后再将水通过阴离子交换树脂,水中的阴离子Cl-,CO32-,SO42-等进入到树脂中,树脂上的-OH进入到水中,因而水中的阴离子只剩下-OH：O)(H2xKXn0050=200200==O)(H222.XKxn62.004.0-4.0-204.0-1--2-1(A)(A)2121'1rrrfF543.053301047010470'1F38.062.0)(M)(M020124765310438.062.021mm38.062.0)(M)(M0201CH2CHCH2CH+NaCH2CHSO3HCH2CHCH2CH+HCH2CHSO3Na经离子交换树脂处理后的水中只含H+和–OH，从而使水净化。+ClCH2CHCH2CHCH2CHCH2N(CH3)3OH+OHCH2CHCH2CHCH2CHCH2N(CH3)3Cl