完整word版,高分子化学与物理习题2
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高分子物理试卷二答案一、单项选择题(10分)1.全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是( A )。
(A )平面锯齿链 (B )扭曲的锯齿链 (C )螺旋链2.下列聚合物找那个,熔点最高的是( C )。
(A )聚乙烯 (B )聚对二甲苯撑 (C )聚苯撑3.聚合物分子链的刚性增大,则黏流温度( B )。
(A )降低 (B )升高 (C )基本不变4.增加聚合物分子的极性,则黏流温度将( C )。
(A )降低 (B )基本不变 (C )升高5.可以用来解释聚合物的零切黏度与相对分子质量之间相互关系的理论是( B )。
(A )分子链取向 (B )分子链缠结 (C )链段协同运动6.在下列情况下,交联聚合物在溶剂中的平衡溶胀比最大的是( C )。
(A )高度交联 (B )中度交联 (C )轻度交联7.光散射的散射体积与θsin 成( B )。
(A )正比 (B )反比 (C )相等 (D )没关系8.高分子的特性黏数随相对分子质量愈大而( A )。
(A )增大 (B )不变 (C )降低 (D )不确定9.理想橡胶的泊松比为( C )。
(A )21< (B )21> (C ) 21 10.交联高聚物蠕变过程中的形变包括( B )。
(A )普弹形变、高弹形变和黏性流动 (B )普弹形变和高弹形变 (C )高弹形变和黏性流动二、多项选择题(20分)1.以下化合物,哪些是天然高分子( AC )。
(A )蛋白质 (B )酚醛树脂(C )淀粉 (D )PS2.柔顺性可以通过以下哪些参数定量表征( ABCD )。
(A )链段长度 (B )刚性因子(C )无扰尺寸 (D )极限特征比3.以下哪些方法可以测量晶体的生长速度( AB )。
(A )偏光显微镜 (B )小脚激光光散射(C )光学解偏振法 (D )示差扫描量热法4.有关聚合物的分子运动,下列描述正确的有( ACD )。
(A )运动单元具有多重性(B )运动速度不受温度影响 (C )热运动是一个松弛过程(D )整个分子链的运动称为布朗运动 (E )运动但愿的大小不同,但松弛时间一样5.下列有关聚合物熔体流变性能的叙述,正确的有( ABDE )。
得分得分《高分子化学》课程试题一、基本概念(共 15 分,每小题 3 分)⒋ 动力学链长⒌ 引发剂半衰期二、填空题(将正确的答案填在下列各题的横线处)( 每空 1 分,总计 20 分)⒈ 自由聚合的方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。
⒉ 逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、固相缩聚和界面缩聚。
⒊聚氨酯大分子中有、、和基团。
⒋ 聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、开环聚合和聚合物之间的化学反应四类。
⒌ 聚合物按大分子主链的化学组成碳链聚合物、杂链聚合物、元素无机聚合物和元素有机聚合物四类。
三、简答题(共 20 分,每小题 5 分)⒈ 乳液聚合的特点是什么?⒊ 什么叫自由基?自由基有几种类型?写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。
四、(共 5 分,每题 1 分)选择正确答案填入( )中。
⒈自由基共聚合可得到( 1 4 )共聚物。
⑴ 无规共聚物⑵ 嵌段共聚物⑶ 接技共聚物⑷ 交替共聚物⒉为了得到立构规整的 PP,丙烯可采用( 4 )聚合。
⑴ 自由基聚合⑵ 阴离子聚合⑶ 阳离子聚合⑷ 配位聚合⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( 1 2 )聚合方法。
⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚⒋聚合度基本不变的化学反应是( 1 )⑴PVAc 的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲 PS 的制备⑷环氧树脂的固化⒌表征引发剂活性的参数是( 2 4 )⑴k p (⑵t1/2 ⑶k i ⑷k d五、计算题(共 35 分,根据题目要求计算下列各题)⒈(15 分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂,60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。
已知:C (偶合终止系数)=0.15; D (歧化终止系数)=0.85; f =0.8;k p=3.67×102 L/ mol.s;k d=2.0×10-6 s-1;k t=9.30×106 L/ mol.s;c(I)=0.01 mol / L;C M=1.85×10-5;C I=2×10-2;甲基丙烯酸甲酯的密度为 0.937 g./ cm3;。
一、单项选择题1.高分子的基本运动是( B )。
A.整链运动B.链段运动C.链节运动2.下列一组高聚物分子中,柔性最大的是( A )。
A.聚氯丁二烯B.聚氯乙烯C.聚苯乙烯3. 下列一组高聚物中,最容易结晶的是( A ).A.聚对苯二甲酸乙二酯B. 聚邻苯二甲酸乙二酯C. 聚间苯二甲酸乙二酯4.模拟线性聚合物的蠕变全过程可采用( C )模型。
A.MaxwellB. KelvinC. 四元件5.在半晶态聚合物中,发生下列转变时,判别熵值变大的是( A )。
(1)熔融(2)拉伸取向(3)结晶(4)高弹态转变为玻璃态6.下列一组高聚物分子中,按分子刚性的大小从小到大的顺序是(ADBFC )。
A.聚甲醛;B.聚氯乙烯;C.聚苯乙烯;D. 聚乙烯;F. 聚苯醚7..假塑性流体的特征是( B )。
A.剪切增稠B.剪切变稀C.粘度仅与分子结构和温度有关8.热力学上最稳定的高分子晶体是( B )。
A.球晶B.伸直链晶体C.枝晶9.下列高聚物中,只发生溶胀而不能溶解的是( B )。
A. 高交联酚醛树脂;B. 低交联酚醛树脂;C.聚甲基丙稀酸甲脂10.高分子-溶剂相互作用参数χ1( A )聚合物能溶解在所给定的溶剂中A. χ1<1/2B. χ1>1/2C. χ1=1/211.判断下列叙述中不正确的是( C )。
A.结晶温度越低,体系中晶核的密度越大,所得球晶越小;B.所有热固性塑料都是非晶态高聚物;C.在注射成型中,高聚物受到一定的应力场的作用,结果常常得到伸直链晶体。
12. 判断下列叙述中不正确的是( C )。
A.高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态;B.结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的;C.取向使材料的力学、光学、热性能各向同性。
13.关于高聚物和小分子物质的区别,下列( D )说法正确⑴高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合;⑵高聚物在溶剂中能表现出溶胀特性,并形成居于固体和液体的一系列中间体系;⑶高分子会出现高度的各向异性。
《高分子化学与物理》第2章习题答案1、(1)逐步聚合:单体转化为高分子是逐步进行的,即单体官能团间可相互反应而逐步增长。
(2)缩合聚合:由带有两个或两个以上官能团的单体之间相互作用,生成高分子物质,同时析出小分子。
(3)官能团等活性:在一定聚合度范围内,官能团活性与聚合物分子量大小无关。
(4)线形缩聚:参加反应的单体都含有两个官能团,反应中形成的大分子向两个方向增长,得到线型聚合物的一类反应。
(5)体型缩聚:参加反应的单体中至少有一种单体含有两个以上的官能团,切体系平均官能度大于2,反应中大分子向三个方向增长,得到体型结构聚合物的一类反应。
(6)凝胶点:开始出现凝胶瞬间的临界反应程度。
(7)转化率:参加反应的单体量站起始单体量的分数。
(8)反应程度:参与反应的基团数占起始基团的分数。
(9)界面缩聚:参加聚合反应的两种单体分别溶于互不相溶的两种溶剂中,在相界面处单体进行的缩聚反应。
2. (1)H 2N(CH 2)5COOHNH(CH 2)5COnn +(n -1)H 2O(2)HOCH 2CH 2OH +HOOC(CH 2)4COOHn n OCH 2CH 2O 2)4COOn(2n -1)H 2O +(3)n OCN(CH 2)6NCO +n HO(CH 2)4OH(CH 2)6H NH NCOO O(CH 2)4On(4)n HO(CH 2)5COOH2)5COn +(n -1)H 2O3、n X =200n X =,K=432代入,可得:224320.0108200w n K n X === 4、计算等物质的量的对苯二甲酸与乙二醇的反应体系,11X P=-,聚对苯二甲酸乙二醇酯结构单元的分子量为M 0=192,11n X P=-,0n n M M X =,各反应程度时的平均聚合度和分子量见下表。
5、n X =50n X =,K =4.9代入,可得:3224.9 1.961050w n K n X -===⨯ 6、由112n r X r rP +=+-,10.996210.0022a b c N r N N ===++⨯当P=0.95时,n X =20;当P=0.98时,n X =46;当P=0.99时,n X =83 7、(1)2*33*22.432a ab b a b f N f N f N N ++===++f >2,该体系可以发生交联,凝胶点:220.8332.4c P f ==≈ (2)3×2>1.95×3,邻苯二甲酸过量,两官能团不等当量,22*3*1.952.363 1.95b b a b f N f N N ==≈++凝胶点:220.8472.36c P f ==≈ (3)2()2*(1.95*32*0.002)2.3643 1.950.002a a c c abc f N f N f N N N ++==≈++++f >2,该体系可以发生交联,凝胶点:220.8472.36c P f==≈ 8、2-官能度体系、2-2官能团体系能发生缩聚时,能生成线型聚合物。
高分子物理1.高聚物的球晶() *A.一定呈球状B.是多晶聚集体(正确答案)C.是在搅拌下生成的D.一般是由熔体冷却时形成的(正确答案)E.是在稀溶液中形成的2.聚合物熔体在高温高压下结晶,生成()晶体。
[单选题] *A.伸直链(正确答案)B.串晶C.片晶D.单晶3.浓溶液边搅拌边结晶生成() [单选题] *A.伸直链B.串晶(正确答案)C.片晶D.单晶4.高聚物在稀溶液中极缓慢冷却结晶时,可以成()这种结晶形态。
[单选题] * A.伸直链B.串晶C.单晶(正确答案)D.球晶5.从熔体冷却结晶时,倾向于生成()结构。
[单选题] *A.伸直链B.串晶C.单晶D.球晶(正确答案)6.熔体在应力作用下结晶时,通常形成()结构。
[单选题] *A.伸直链B.串晶(正确答案)C.单晶D.球晶7.高聚物熔体结晶的温度范围是从()到( B )之间,结晶过程包括( C )。
[单选题] *A.Tg(正确答案)B.TmC.晶核开线和晶粒生长8.高聚物的结晶度增加,则() [单选题] *A.抗冲击强度增加B.抗张强度增加(正确答案)C.取向度增加D.透明性增加9.增加高聚物结晶度xc可采取的有效措施有()( B )等。
[单选题] *A.Tmax下长期结晶(正确答案)B.退火处理C.加成检剂D.降低结晶温度10.欲减小环晶半径可采取()( D )等措施。
[单选题] *A.Tmax下长期结晶B.退火处理C.加成核剂(正确答案)D.降低结晶温度11.晶体中分子链不呈平面锯齿形构象的高聚物是()。
[单选题] * A.PVA(聚烯醇)B.PEC.PAD.聚四氟乙烯(正确答案)12.呈螺旋形构象的高聚物有() *A.等规聚丙烯(正确答案)B.PEC.PAD.聚四氟乙烯(正确答案)13.下列聚合物中柔顺性最好的是() [单选题] *A.聚乙烯(正确答案)B.聚丙烯C.聚氯乙烯D.聚苯乙烯14.下列聚合物中柔顺性最差的是() [单选题] *A.聚甲基丙烯酸甲酯B.聚甲基丙烯酸乙酯C.聚甲基丙烯酸丙酯D.聚甲基丙烯酸丁酯(正确答案)15.高分子显示出柔性,是由于具有运动单元()。
高分子物理习题及答案一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、结晶高聚物在冷却结晶过程中冷却速度加快,最后结晶度将( )。
A、不一定B、不变C、减小D、增大正确答案:C2、比较一下聚合物的流动性,哪个最好。
()A、MI=10B、MI=0.1C、MI=1正确答案:A3、在高分子-良溶剂体系中,第二维利系数值为 ( ) 。
A、正值B、1C、负值D、0正确答案:A4、高聚物材料在受强力作用时,从韧性断裂转为脆性断裂时的温度是( )。
A、脆化温度B、软化温度C、黏流温度D、玻璃化温度正确答案:A5、以下哪种材料的密度最大。
()A、高压聚乙烯B、低压聚乙烯C、聚丙烯正确答案:B6、聚乙烯醇的英文缩写是()。
A、PVAB、PPC、PAND、PA-6正确答案:A7、测定聚苯乙烯的数均相对分子质量,应采用的方法是()。
A、黏度法B、沉降平衡法C、膜渗透压法正确答案:C8、以下哪个专业术语是“solubility parameter”的中文解释。
()A、键接异构B、Boltzmann原理C、溶解度参数D、增塑作用正确答案:C9、以下哪个专业术语是“relaxation of stress”的中文解释。
()A、应力松弛B、连锁聚合反应C、强迫高弹性D、逐步聚合反应正确答案:A10、以下哪个专业术语是“segment”的中文解释。
()A、链段B、特性黏度C、银纹质(体)D、熔限正确答案:A11、根据时温等效原理,将曲线从高温移至低温,则曲线应在时间轴上( )。
A、上B、左C、右D、下正确答案:C12、下列高聚物-溶剂对中,在室温下可溶解的是 ( ) 。
A、聚丙烯塑料-四氢萘B、聚乙烯-甲苯C、丁腈橡胶 -汽油D、尼龙-甲酰胺正确答案:D13、以下哪个专业术语是“blending modification”的中文解释。
()A、溶致性液晶B、差热分析C、拉伸强度D、共混改性正确答案:D14、以下哪个专业术语是“Z-average molecular weight ”的中文解释。
高分子物理与化学习题解答――参考答案第一章 绪论1. P16: 名词解释:单体:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物 结构单元:构成高分子链并决定高分子性质的最小原子组合 重复单元:聚合物中组成和结构相同的最小单位,又称为链节。
聚合物:由结构单元通过共价键重复连接而成的大分子聚合度:即高分子链中重复结构单元的重复次数,是衡量聚合物分子大小的指标。
3. P16写出下列单体的聚合反应式,以及单体/聚合物的名称1).2) 3) 4)5) 6. P17: 写出下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数(1)组分1:质量分数=0.5,分子量=1 x 104 (2)组分2:质量分数=0.4,分子量=1 x 105 (3)组分3:质量分数=0.1,分子量=1 x 106解:4641085.11011054.0105.01/1⨯=++====∑∑∑∑∑∑Mi WiWi MiWiWi Ni NiMi M n 56541045.1101.0104.0105.0⨯=⨯+⨯+⨯==∑WiMi Mw 1045.15⨯Mw nCH 2CHF2CHF n氟乙烯聚氟乙烯nCH 2C(CH 3)CH 2C(CH 3)2n聚异丁烯异丁烯nHO (CH 2)5H O(CH 2)5COOHn 6-羟基己酸聚己内酯nn CH 2CH 2CH 2O CH 2CH 2CH 2O 1,3-环丙烷聚氧化丙撑n nn H 2N(CH 2)6NH 2HOOC(CH 2)4COOH+2)6NHCO(CH 2)4CO 己二胺己二酸尼龙66第三章自由基聚合习题解答1.P73-74. 判断下列单体能否进行自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合?并说明理由判断:1,1—二取代易聚合,除大取代基如—C6H5外1,2—二取代,除取代基为F以外都难聚合双键上电荷密度大,不利于自由基进攻—烯丙基单体取代基吸电性太强也不利于自由基聚合,如CH2=C(CN)2,CH2=CH(NO2)4. P74 写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式(1) 偶氮二异丁腈【见教材P43】H 3CC CH 3H 3CC CH 3NNC CH 3CH 32N2+(2) 偶氮二异庚腈CH 2C CH 3NNC CH 2CH 3N2+CHHCH 3C CH 3CH 3CH 2C CH 3HC CH 33(3) 过氧化二苯甲酰【见教材P43】(4)异丙苯过氧化氢【见教材P43】(5)过硫酸铵体系【见教材P43】(6) 过硫酸钾-亚硫酸盐体系【见教材P44】(7) 过氧化二苯甲酰-N,N-二甲基苯胺体系【见教材P44】O NH 4H 4NH 4N2C OO C OO2+CO C CH3CH3O OH C CH 3CH 3O HO +S 2O 82- + SO 342- +SO 4-· +SO 3-·N CH 33O C O N CH 3CH 3C O OC O ON CH O CO C O O5. P74 以偶氮异丁腈为例,写出氯乙烯自由基聚合的各基元反应 1.)链引发(2)链增长:CH 2CHCl CHCl ·CH 2CH 3CNC CH 3CHCl ·CH 3C CH 3+CH 2CH 2CHClCHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·CH 2CHCl(3)链终止: 偶合:CH 3CNC CH 3CH 2CHCl CH 3CNC CH 32n 2CHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·歧化CH 3C N CN C ·CH 3CH 3CH 3N CH 3CN C CH 32+N 2CH 2CHCl CHCl·CNCH 3CH 3C ·+CH 2CH 3C CH 32CHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·CHCl CH 2n-1CH 2CH 3CNC CH 3CH 2ClCHCl CH 2n-1CH 3CNC CH 3CH CHCl +13.P74.解: 苯乙烯 d=0.887g/ml本体聚合:[M]=0.887/104=8.53×10-3(mol/ml )=8.53(mol/l ) [I]=(0.109%×0.887)×103/242≈4×10-3(mol/l ) 苯乙烯以偶合终止为主:n x =2ν=2R p /R i(1)R i =2R p /n x =246010255.024-⨯⨯=2.07×10-8(mol/L.s )由R i =2k d f[I] f=0.8(2)k d = R i /2f[I]=381048.021007.2--⨯⨯⨯⨯=3.23×10-6(s -1)(3)自由基寿命τ=[ M·]/R t =1/2k t [M·]=k p [M]/ 2 k t R p64p 109.453.882.010255.02][2R --⨯=⨯⨯⨯==M k k t p τ在测定k t 、k p 时,由R p =k p [M][ M·] R i =2k t [M·]2得4282422P 21063.833.81007.2)10255.0(2][2R ---⨯=⨯⨯⨯⨯==M R k k I t Pk p =1.76×102(l//mol.s ) k t =3.59×107(l//mol.s ) 数量级k t > k p >>k d(5)[M·]= 1/2k t τ=1/(2×3.6×10-7×0.82)=1.7×10-8(mol/l )[M] >>[M·](6)R t =[M·]/τ=1.7×10-8/0.82=2.1×10-8(mol/L.s )∴ R p >> R p = R i17.P74 参见教材 P61-63.19. P75概念:本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。
高分子化学与物理考试试题1. 选择题(每题2分,共40分)1.1. 高分子化学与物理的主要研究对象是:a) 无机化合物b) 有机化合物c) 高分子化合物d) 金属化合物1.2. 下列哪个不是高分子化学的基本原理之一:a) 高分子化合物的合成b) 高分子化合物的结构与性质的关系c) 高分子化合物的分解反应d) 高分子化合物的应用1.3. 高分子聚合反应中,已知聚合速度与单体浓度成正比,这个规律被称为:a) 反应平衡定律b) 速率方程c) 聚合动力学d) 活性位理论1.4. 下列哪种聚合反应不属于自由基聚合反应:a) 顺反噁啉聚合b) 丙烯酸甲酯聚合c) 丙烯腈聚合d) 苯乙烯聚合1.5. 高分子化学中,通过原料种类和聚合方式的不同,可分为以下几种聚合类型:a) 原料聚合和无机聚合b) 同种聚合和异种聚合c) 高分子聚合和低分子聚合d) 静态聚合和动态聚合2. 简答题(每题10分,共30分)2.1. 高分子聚合反应有哪几种常见的聚合方法?简要介绍每种聚合方法的特点。
2.2. 聚乙烯是一种常见的塑料,它的合成方法和主要特点是什么?2.3. 纳米材料在高分子领域中的应用有哪些?简要介绍其中两种应用方式。
3. 案例分析题(共30分)某化工公司需要生产一种高性能塑料,你作为高分子化学与物理专家应该如何设计合成工艺?请结合高分子化学与物理的原理,给出解决方案,并解释理由。
你需要考虑原料选择、反应条件控制、催化剂的使用等因素。
4. 计算题(共30分)4.1. 已知含有n个单体的高分子聚合物的摩尔质量为Mn,其中单体的摩尔质量为Mm,聚合度为N,推导出高分子聚合度(即聚合物中单体的重复单位数)和相对分子质量之间的关系式,并给出具体推导过程。
4.2. 一种聚合物的年产量为10万吨,其材料利用率为80%,这种聚合物的摩尔质量为5×105 g/mol,求该聚合物的平均聚合度。
4.3. 某高分子材料理论密度为1.2 g/cm³,试计算其摩尔质量。
1. 涤纶聚酯属于 ( )A. 线性饱和脂肪族聚酯B. 线性芳族聚酯C. 不饱和聚酯D. 醇酸树脂2. 能同时进行自由基聚合,阳离子聚合和阴离子聚合的是 ( )A. 丙烯腈B. α—甲基苯乙烯C. 烷基乙烯基醚D. 乙烯3. 在氯乙烯的自由基聚合中,聚氯乙烯的聚合度主要取决于向()转移的速率常数。
A.溶剂B.引发剂C.聚合物D.单体4. 两种单体共聚时得到交替共聚物,则它们的竞聚率应是()A. r1=r2=0B. r1= r2 =1C. r1﹥1,r2﹥1D. r1﹤1,r2﹤15.同时获得高聚合速率和高相对分子质量聚合物的聚合方法是()A. 溶液聚合B. 悬浮聚合 C 乳液聚合 D. 本体聚合6. 制备聚乙烯醇是从下列单体开始的 ( ) ;A、乙烯醇B、乙醇C、乙醛D、醋酸乙烯酯7. 己二胺和己二酸反应生成聚己二酰己二酸是典型的()反应的例子;A .缩聚 B. 加聚 C. 开环聚合 D 消去聚合8 在线形缩聚反应中,延长聚合时间主要是提高();A.转化率 B.官能度 C.反应程度 D.交联度9. 2mol甘油,3mol邻苯二甲酸酐体系f=()A. 1.2B.2.4C.3.6D.4.810. 在氯乙烯的自由基聚合中,聚氯乙烯的平均聚合度主要取决于向()转移的速率常数A溶剂 B引发剂 C聚合物 D单体11. 过硫酸钾引发剂属于( )A、氧化还原引发剂B、水溶性引发剂C、油溶性引发剂D、阴离子引发剂12金属钠能引发()A.自由基聚合B.阴离子聚合C.阳离子聚合D.缩合聚合13 凝胶效应现象就是()A凝胶化 B自动加速效应 C凝固化 D胶体化14在丙烯配位聚合反应中,引发剂TiCl3属于( )A、主引发剂B、共引发剂C、第三组分D、载体15 聚甲醛合成后要加入乙酸酐处理,其目的就是()A.洗出低聚物B. 除去引发剂C.提高聚甲醛热稳定性D. 增大聚合物相对分子质量二、解释下列概念1. 分子量分布指数2、竞聚率3、引发剂效率4、动力学琏长5、阻聚作用6、官能度7、反应程度8、聚合上限温度9、聚合物的老化10、自动加速效应三、简单回答下列问题。
高分子物理试题库及答案一、选择题1. 下列哪一项不是高分子材料的特点?A. 高分子材料具有可塑性B. 高分子材料具有热塑性C. 高分子材料具有热固性D. 高分子材料具有导电性答案:D2. 高分子链的构象变化主要受哪些因素影响?A. 分子量B. 温度C. 溶剂D. 以上都是答案:D二、填空题1. 高分子材料的玻璃化转变温度是指材料从______状态到______状态的转变温度。
答案:玻璃态;高弹态2. 聚合物的分子量分布可以通过______曲线来表示。
答案:分子量分布三、简答题1. 简述高分子材料的力学性能特点。
答案:高分子材料的力学性能特点包括高弹性、高韧性、高抗冲击性、良好的耐磨性和良好的抗疲劳性等。
2. 解释什么是聚合物的分子量分布。
答案:聚合物的分子量分布是指聚合物中不同分子量的分子所占的比例。
由于聚合反应的不完全性,实际的聚合物中分子的分子量并不是单一的,而是呈一定范围分布的。
四、计算题1. 已知某聚合物的分子量为10000,求其分子量分布指数(Mw/Mn),假设Mn=5000。
答案:Mw/Mn = 10000 / 5000 = 22. 假设某聚合物的分子量分布指数为2,求其分子量Mw,已知Mn=5000。
答案:Mw = Mn * (分子量分布指数) = 5000 * 2 = 10000五、论述题1. 论述高分子材料在现代工业中的应用及其重要性。
答案:高分子材料因其独特的物理、化学和力学性能,在现代工业中应用广泛。
例如,在汽车工业中,高分子材料可用于制造轻质的车身部件以降低能耗;在电子工业中,高分子材料可用于制造绝缘材料和柔性电路板;在医疗领域,高分子材料可用于制造各种医疗器械和生物可降解的植入物。
高分子材料的轻质、耐腐蚀、可塑性强等特点使其在现代工业中具有不可替代的重要性。
高分子化学与物理主要习题解答参考书籍:《高分子物理教程柯杨船何平笙主编》《高分子化学(第五版)潘祖人主编》主讲人:柯扬船教授参与人员:刘壮刘乐王迪靳欢常启帆学校:中国石油大学(北京)一,选择题(题库抽选)1.本体聚合和溶液聚合都属于()。
A均相聚和 B非均相聚和 C游离基逐步聚合 D连锁聚合2.本体聚合中,聚合产物与作为溶剂的单体,呈完全()A相分离 B均相 C非均相 D混相3.聚苯乙烯,聚氯乙烯和聚乙烯醇的共同特点是( )A.主链是聚乙烯链,支链不同B.主链不相同,支链也不相同C.主链是聚乙烯链,都无支链D.侧基都不相同,却都能结晶4.根据推导自由基聚合反应动力学方程所做出的假设,选出下列正确答案()A.引发剂的诱导速率=引发速率B.引发剂引发速率=链增长速率C.引发剂引发速率=链终止速率5.根据推导缩聚反应和自由基聚合反应的聚合度分布方程,选出下列正确答案[假设,Xw重均聚合度;Xn数均聚合度]()A.对缩聚反应,Xw/Xn=2;B.对自由基岐化终止聚合反应Xw/Xn≈2C.对自由基偶合终止聚合反应Xw/Xn≈2D.对所有逐步聚合反应Xw/Xn≈26.设C M为向单体链转移系数,C1为向引发剂转移系数,Cs为向溶剂转移系数,Ktr M为向单体转移速率常数,Ktrl为向引发剂转移速率,Ktrs为向溶剂转移速率,Kp为聚合速率常数,Kd为引发剂分解速率,Kt为引发剂终止速率,Etr M为单向转移活化能,Ep为聚合反应活化能,Et链终止活化能Ed引发剂分解活化能,E是影响聚合度的综合活化能。
请从下列选出不正确的公式()A.CM=Ktr M/Kp,C1=Ktrl/Kp,Cs=Ktrs/KpB.对于聚氯乙烯CM≈1/XnC.CM=Ktr M/Kp=(Atr M/Ap)exp=[-(Etr M-Ep)/RT]D.E=(Ep-Et/2)-Ed/27.按照自由基聚合微观动力学理论,Ri为引发剂引发速率,Rp为聚合速率,Kp为聚合速率,Rt为链终止反应速率,kt为链终止速率,Rd为引发剂分解速率,Kd为分解速率[I]为引发剂浓度[M]为游离基浓度,f为引发剂效率,则下列公式或假设不正确的是()A. Ri= -d[I]dt=2fKd[I]B. Rp= -d[M]dt=Kp[M][M•]C. Rt= - d[M•] dt=2Kt[M•]^2D. Rd=-d[I]/dt=Kd[I]^28.指明和改正下列方程式中的错误()A. Rp=K[^(1/2)](FKd/Kt)[I]^(1/2)[M]B. V=[Kp/(2Kt)][M•][M]C. Xn=(Xn)0-Cs[S]/[M]D. s=(Kp^2/(2Kt)([M]/Rp)9.高分子聚合物的聚集态或者凝聚态通常可包括()A.结晶态,无定形态,液晶态B.结晶态,液晶态,热固态C.结晶态,无定形态D.结晶态,无定形态,液晶态,过滤态或亚稳态10.高分子链的结构形式是影响高分子结晶的内因,通常影响结晶的主要因素有()A.分子链柔性,分子链支化度及分子链节对称性B.分子链取代基大小,分子量大小,分子量分布大小C.主链规整度大小,主链等规度大小,主链支化度及交联度大小D.主链全同立构结构,缩合聚合反应的高分子链11.高分子链聚集时会产生主价力和次价力,主价力的化学键能常为140-700Kj/mol而次价力键能仅8-42Kj/mol,但是有一些高分子聚合物热降解时却往往发生次价力还未来得及破坏而主价力先行破坏或其分子链先行断裂现象,其原因可能是()A.高聚物分子量通常很高,链段次价力具有加和性B.高分子链次价力加和可能超过主价力C.高分子链之间产生氢键加和效应,支链或交联结构D.高分子量高聚物分子链的氢键范德华力与静电力其加和效应很强12.根据反应分子数N,反应物浓度C和反应程度P的定义,可写出以下种数均聚合度Xn的表达式,其中正确的表达式是()A.Xn=N0/N(N0是高分子结构单元数,N是高分子数)B.Xn=C0/C(C0是高分子单体浓度,C是转化为高聚物的单体浓度)C.Xn=1/(1-P)(P是高分子反应程度)D.1/Xn=K1(K2[M])-C M-Cs[S]/[M](K1是阴离子聚合转移速率常数,K2是阴离子聚合速率常数,[M]是单体浓度,[S]是溶剂浓度,C M是阴离子聚合反应向单位转移常数,Cs是阴离子聚合反应向溶剂转移常数)13.根据高分子聚集态或凝聚态理论,高分子在不同结晶条件形成不同形态的晶体如()A.折叠链晶体,伸展链晶体,纤维状晶体B.串晶体,单晶体和球晶体C.晶胞,晶型和晶状体D.液晶体,枝晶体和缨状胶束晶体二,计算题(题库抽选)14. 对于双基终止的自由基聚合物,每一个大分子含有1.3个引发剂残基,假定无链转移,试计算歧化终止和偶合终止反应的相对量。
高分子化学与物理学教程课后答案高分子物理—第一章一、单选题1.热可塑性高分子又称为A.热塑性高分子B.加工可塑性高分子C.化学可塑性高分子D.胶粘剂答案:A2.聚合物链的形状受到的约束不包括A.化学键B.亲合力C.自由度D.空间拉伸答案:D3.聚合物的大多数性能受到其A.结构类型B.形状C.链长D.分子量答案:A4.下面有关聚合物的陈述中,正确的只有A.聚合物是聚合物均匀分布的B.聚合物拥有自由度C.聚合物属于共价键D.聚合物有分子式答案:B5.以下有关聚合物的性质,正确的有A.熔点低B.熔点高C.膨胀性大D.密度低答案:A二、多选题1.与热固性高分子相比,热塑性高分子能溶于A.油性溶剂B.水性溶剂C.有机酸D.无机酸答案:A、B、C2.除了可以处理高分子单体外,机械方法还可以进行A.转化反应B.热塑性C.共混化D.改性答案:B、C、D3.聚合反应中共有几种聚合反应A.一种B.二种C.三种D.四种答案:B、C、D4.有关聚合物体系,错误的是A.分子表面能最大B.分子量最大C.分子尺寸最大D.分子量分布狭小答案:B三、填空题1.聚合物的可塑性及其塑料性能与聚合物的__分子量__有关。
2.可塑性有机高分子物质的聚合反应要求大量的能量和高的__温度__ 。
3.聚合物的机械性质主要受其__结构类型、链长、分子量分布和失重率__的影响。
4.相对分子量是指将__一种高分子__物质分子量与某一标准物质分子量之比。
1. 涤纶聚酯属于 ( )
A. 线性饱和脂肪族聚酯
B. 线性芳族聚酯
C. 不饱和聚酯
D. 醇酸树脂
2. 能同时进行自由基聚合,阳离子聚合和阴离子聚合的是 ( )
A. 丙烯腈
B. α—甲基苯乙烯
C. 烷基乙烯基醚
D. 乙烯
3. 在氯乙烯的自由基聚合中,聚氯乙烯的聚合度主要取决于向()
转移的速率常数。
A.溶剂
B.引发剂
C.聚合物
D.单体
4. 两种单体共聚时得到交替共聚物,则它们的竞聚率应是()
A. r1=r2=0
B. r1= r2 =1
C. r1﹥1,r2﹥1
D. r1﹤1,r2﹤1
5.同时获得高聚合速率和高相对分子质量聚合物的聚合方法是()
A. 溶液聚合
B. 悬浮聚合
C 乳液聚合D. 本体聚合
1. 分子量分布指数
2、竞聚率
3、引发剂效率
4、动力学琏长
5、阻聚作用
三、简单回答下列问题。
〖每小题5分,共25分〗
1. 为提高聚甲醛的热稳定性,可以采取的两个措施是什么?简述理由
2. 在自由基聚合反应中,何种条件下会出现反应自动加速现象。
采取什么措施可减轻这种现象?
3.分别绘出自由基聚合与缩合聚合这两类反应的分子量与反应时间的关系示意图,简单说明反应特点。
4.欲使逐步聚合成功,必须考虑哪些原则和措施?
5. 解释笼蔽效应和诱导分解,它们对引发效率有什么影响?
四、写出下列聚合反应,并指出其机理。
〖每小题2分,共10分〗
1. 3,3′-二(氯亚甲基)丁氧环的开环聚合;
2. 尼龙-66的制备;
3. 聚乙烯醇与甲醛的反应;
4. 有机玻璃的制备;
5. 环氧树脂的制备。
五、写出下列聚合反应的机理。
〖每小题10 分,共20 分】
1. 四氢呋喃中用SnCl4 + H2O 引发异丁烯聚合,写出引发,增长,终止的基元反应。
2. 写出用AIBN 引发甲基丙烯酸丁酯聚合的各基元反应。
六、计算题。
【每小题10 分,共30 分】
1. 邻苯二甲酸酐(1.5 摩尔)、乙二醇(1.35 摩尔)、甘油(0.1 摩尔)混合体系进行缩
聚。
试求
a. p=0.98 时的X
b.X = 500 时的p
2. 甲基丙烯酸甲酯由引发剂引发进行自由基聚合,终止后每一大分子含有1.50个引发剂残基,假设无链转移发生,试计算歧化终止与偶合终止的相对数量。
3. 在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反应釜中加入0.2mol n-BuLi和20kg苯乙烯。
当单体聚合了一半时,向体系中加入1.8g H2O,然后继续反应。
假如用水终止的和继续增长的聚苯乙烯的分子量分布指数均是1,试计算
(1)被水终止的聚合物的数均分子量;
(2)继续增长所得聚合物的数均分子量;
(3)整个体系所得聚合物的数均分子量及其分子量分布指数。
一、选择正确答案填空【每小题1分,共5分】
1—5 : B B D A C
二、解释下列概念:【每小题2分,共10分】
1、诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应
2、系统中均聚链增长速率常数和共聚链增长速率常数之比,表征两单体的相对活性。
3、引发剂分解产生初级自由基,但初级自由基不一定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,称为引发剂效率。
4、在聚合动力学研究中,长将一个活性种从引发开始到链终止说消耗的单体分子数定义为动力学琏长
5、自由基向某些物质转以后,形成稳定的自由基,不再引发单体聚合,最后只能自由基双基终止。
三、简单回答下列问题。
〖每小题5分,共25分〗
1. 方法有两种:
①乙酰化或醚化封端:加入酸酐与端基反应,使乙酰化
封端,防止聚甲醛从端基开始解聚。
②将三聚甲醛和二氧五环或环氧乙烷共聚,在共聚物
中引入热稳定性较好的-OCH2CH2-基团,可阻止聚合物
链进一步分解。
2. 本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。
造成自动加速现象的原因是随着反应的进行,体系粘度渐增或溶解性能变差,造成kt 变小,活性链寿命延长,体系活性链浓度增大。
选用良溶剂、加大溶剂用量、提高聚合温度或适当降低聚合物的分子量等,都会减轻反应自动加速程度。
反之,则可使自动加速现象提前发生。
3. 连锁聚合:连锁聚合从活性种开始。
过程由链引发,链增长,链终止等基元反应组成,各基元反应的速率和活化能差别很大。
链引发是活性种的形成,活性种与单体加成,使链迅速增长,活性种的破坏就是链终止。
逐步聚合:低分子转变成高分子是缓慢逐步进行的,每步的速率和活化能大概一致,反应早期单体很快聚合成二,三,四聚体的低聚物,短期内单体转化率很高单反应基团反应程度却很低。
在逐步聚合过程中,体系由单体和分子量递增的系列中间产物组成。
4. 原则和措施:原料尽可能纯净;按化学计量或等摩尔比投料;尽量提高反应程度;采用减压或其他手段打破化学平衡,使反应向聚合物方向移动。
实施方法有:熔融聚合;溶液聚合和界面缩聚。
5. 笼蔽效应――由于初级自由基受溶剂分子包围,限制了自由基的扩散,导致初级自由基的偶合(或岐化)终止,使引发效率f 降低
诱导效应――它是指链自由基向引发剂的转移反应。
原来的链自由基或简单自由基在形成稳定分子的同时,生成一个新的自由基。
由于无偿的消耗了一个引发剂分子。
二者都使实际引发效率降低。