《高分子化学》课程试题答案试题编号： 05 (B )课程代号： 2040301 课程学时： 56一、基本概念题（共10分,每题2分）⒈ 聚酰胺化反应：二元胺与二元羧酸缩聚，缩去小分子水形成聚酰胺的聚合反应。
⒉ 悬浮聚合：溶有引发剂的单体，借助于悬浮剂的悬浮作用和机械搅拌,使单体以小液滴的形式分散在介质水中而聚合为高聚物的过程。
⒊ 阴离子型乳化剂的临界胶束浓度：阴离子型乳化剂,在某一温度下,形成胶束的最低浓度，记作用CMC 。
⒋ 非均相溶液聚合：单体溶于溶剂中,聚合物不溶于该溶剂中而沉淀出来, 该聚合体系为非均相溶液聚合体系。
⒌ 光引发聚合：不加引发剂，烯类单体在光的作用下，形成单体自由基而聚合的过程称为热引发聚合，简称光聚合。
二、问答题（共20分，每小题5分，根据题目要求简答下列各题）⒈(5分)以偶氮二异庚腈为引发剂写出苯乙烯自由基聚合时有关的基元反应方程式。
CH 3 C N N C CH 32 CH3 C + N CH 3CN CH 3CH 3CN CNCH 3 C CH 3CN CH 3 C CH 2 CHCH 3CN + CH 2 CH nC H 2 CH +CH 3 C CH 2 CH CH 3CN CH 2 CHCH 3 C CH 2 CH CH 3CN []n 2CH 2 CHCH 3 C CH 2 CH CH 3CN[]nC []n CH 2 CH CH 3 C CH 2 CH CH 3CN []n CH CH 2 CH CH 2CH 3CN CH 3⒉ (5分)为什么自动加速现象使聚合反应的速率和聚合物的相对分子质量增加？自动加速的原因是随着反应的进行，体系粘度渐增或链自由基溶解性能变差，链段重排受阻，活性中心被包埋，双基终止困难；而此时，单体的扩散未受阻碍，链增长反应不受影响，造成k t 变小，k p 基本不变，21t p )(/k k 增大。
聚合速率方程和动力学链长方程中都有21t p )(/k k 2121t d p p (I)(M))(=//c c k fk k R 2121t d p (I)(M)•)(2=//c c k fk k ν 因而，自动加速现象使聚合反应的速率和聚合物的相对分子质量同时增加。
⒊ (5分)何谓重复单元，结构单元，单体单元？写出PET 的重复单元和结构单元。
聚合物大分子中那些以共价键相互连接重复出现的结构单位称为重复结构单元 (简称重复单元或链节)。
重复单元中小的不可再分的与单体结构有关的结构单位称为结构单元。
原子种类与数量与单体相同（化学组成相同），仅电子结构有所改变的结构单元称为单体单元。
PET 的重复单元和结构单元⒋ （5分）设：)(M )(M =,)(M d )(M d =2121c c R c c ρ，由共聚物组成微分方程， 推导截距-斜率公式221-=-r ρR r ρR R 。
解：（每错一个方程式扣1分）共聚物组成微分方程 )(M +)(M )(M +)(M )(M )(M =)(M d )(M d 122211•2121c c r c c r c c c c可变为 221-=-r ρR r ρR R二、选择题（共10分，将正确答案填入括号中）⒈ (2分) 阳离子聚合的单体（ ⑴ ⑷ ）。
⑴ CH 2=CH -C 6H 5 ⑵ CH 2=C(CH 3)COOCH 3 ⑶ CH 2=CH -CH 3⑷ CH 2=CH -OR⒉（2分）非均相溶液聚合体系（ ⑶ ⑷ ）。
⑴ 醋酸乙烯以甲醇为溶剂的溶液聚合体系。
⑵ 丙烯腈以浓的NaCNS 水溶液为溶剂的溶液聚合体系。
⑶ 丙烯腈以水为溶剂的溶液聚合体系。
⑷ 苯乙烯、顺丁烯二酸酐以苯为溶剂的溶液共聚合体系。
⒊ (2分)非理想恒比共聚体系（ ⑵ ⑷ ）。
⑴ 醋酸乙烯酯(M 1)和丙烯腈(M 2) r 1＝0.06，r 2＝4.05；⑵ 丙烯酸甲酯(M 1)和偏二氯乙烯(M 2) r 1＝0.84， r 2＝0.9；⑶ 苯乙烯(M 1)和醋酸乙烯酯(M 2) r 1＝55， r 2＝0.9；⑷ 甲基丙烯腈(M 1)和α-甲基苯乙烯(M 2) r 1＝0.15，r 2＝0.21⒋ (2分) 自由基聚合的单体（ ⑵ ⑷ ）。
⑴ CH 2=C(CN)2 ⑵ CH 2=CH -CN ⑶ CH 2=C(CH 3)2⑷CH 2=CH -OCOCH 3⒌ (2分)阴离子聚合的引发剂( ⑴ ⑵ )C 4H 9Li NaOH + BF 3 + H 2O K 2S 2O 8⑴⑵⑶⑷三、计算题（共32分，根据要求计算下列各题）)1+(=)+(12R r R R r ρRr R r R c c c c r c c c c r R ρ+1+=)(M )(M +)(M )(M )(M )(M +)(M )(M =21•2122222211•)(122ρρRR r R r --=⒈（10分）苯乙烯的聚合反应是在60℃下进行，采用过氧化二苯甲酰作引发剂，如果要求初期聚合反应速度=p R 2.5×10-4 mol / L ·s ，初期产物的平均聚合度n X =1000时，试求引发剂的浓度为多少？已知：BPO 的分解速率常数为1-10×251-14d 510×181=s e .k RT .,1=f ；不考虑链转移反应。
解： 16333×314810×241-1410×241-14d s 10×174=10×181=10×181=55.e.e .k ..RT .（3分） i P 2=2=R R X n （2分） s •L mol 10×05=100010×52×2=2=7-4-P i /..X R R n （2分） f =1，(I)2=d i c fk R （1分） 可得：L /mol 10×06=10×174×210×05=2=(I)2-6-7-d i ...fk R c （2分） ⒉ （7分）氨基庚酸在间-甲酚溶液中经缩聚合成聚酰胺。
⑴ 写出合成聚酰胺的化学反应方程式。
⑵ 欲得数均相对分子质量为4.24×103的聚酰胺，其反应程度P=？解：⑴ 合成聚酰胺的化学反应方程（2分）：n H 2N(CH 2)6COOH H N(CH 2)6C n OH O H []+ (n-1)H 2O ⑵ 计算反应程度（5分） 根据,M X M ,PX n n n 端基相对分子质量+=-11=0以及127=0M 计算得：233=12718-4240=-=0.M M X n n 端基相对分子质量 P.-11=233，9700=.P ⒊ （10分）在生产丙烯腈-苯乙烯共聚物（AS 树脂）时，所采用的丙烯腈（M 1）和苯乙烯（M 2）的投料比m 1 ：m 2 = 24∶76 (质量比)。
此共聚体系的竞聚率r 1=0.04，r 2＝0.40。
问：⑴ 所合成的共聚物组成=2'x ？⑵ 为了合成组成均一的共聚物，应采用怎样的投料方法?解：⑴ 共聚体系属于1,121<<r r 有恒比点的共聚体系（1分）。
3850=040-40-240-1=--2-1=(A)=(A)21211....r r r x x '（2分） 3820=10476+53245324=1.///x （1分） 6180=2.x 3840=6180×40+6180×3820×2+3820×0406180×3820+3820×040=+2++=22222221211212111...........x r x x x r x x x r x '(3分)6160=2.x '(1分)解：⑵ 根据计算结果，所需的共聚物组成与恒比点的组成十分接近，因此用一次投料法,并于高转化率下停止反应,可制得组成相当均匀的共聚物。
（2分）⒋ （5分）环氧树脂用等物质量的乙二胺固化，试分别用Carothers 方程和Flory 统计公式计算固化反应的凝胶点C P 。
解：已知环氧树脂官能度2=B f ，乙二胺的官能度4=C f 。
用等物质量时，两者分子比为2︰1，故3831422=⨯+⨯=f （2分） 用Carothers 法计算 75.02==f P c （1分） 用Flory 方法计算 5770=1)-4(1=21.P C （2分） 四、填空题（共18分，每空1分）⒈ 缩聚反应根据参加反应的单体种类可分为 均缩聚 、 混缩聚 和 共缩聚 等三类。
⒉ 缩聚反应根据热力学特征可分为 平衡缩聚 和 不平衡缩聚 两类。
⒊ 环状单体有 环醚 、 环酰胺 和 环缩醛 等。
⒋ 聚合物的降解方式有 热降解 、 机械降解 和 化学降解 等。
⒌ 聚氨酯的主要用途是可作 泡沫塑料 、 涂料 、 胶粘剂 和 合成纤维 等。
⒍ 高分子化合物与低分子化合物相比较，其主要特征表现在 相对分子质量 、结构 和 聚集态 等三方面。
五、(共10分,每错一个方程式扣1分)1,3-异戊二烯配位聚合理论上有几种立体异构体? 并写出顺式-1,3-聚异戊二烯和反式-1,3-聚异戊二烯的结构式?① 1,3-异戊二烯1,2 加成聚合有全同、间同和无规三种立构异构体。
② 1,3-异戊二烯3,4 加成聚合有全同、间同和无规三种立构异构体。
③ 1,3-异戊二烯1,4 加成聚合有顺式1,4-聚异戊二烯和反式1,4-聚异戊二烯n CH 2 CH C CH 2CH 31,2加成4321(R 1)(R 2)[ CH 2]n C CH 3CH CH 2n CH 2 CH C CH [ CH 2 CH ]nCH 2C CH 3CH 33,4加成 顺式1,4聚异戊二烯CH 3 C C CH2CH 2 CH 2CH 3 C C CH 2 CH 2 C C CH 2 CH 2 H H CH 3H CH 2 反式1,4聚异戊二烯CH 3 C C CH 2CH 2 CH 2CH 3 C C CH 2 CH C C CH 2 CH 2 H CH 3H CH 2。