洛阳理工学院/ 学年第二学期高分子合成工艺学期末考试试题卷（5）答案及评分标准
一填空题 (每空1分，共26分)
1、基本有机合成、高分子合成、高分子合成材料成型
2、水
3、亲水基团 亲油基团
4、胶乳颗粒成核 颗粒增长
5、缩合聚合反应
6、共缩聚物
7、固相缩聚法
8、间歇式液相本体法、液相气相组合式连续本体法、淤浆法(又叫做溶剂聚合法)
9、锦纶
10、聚丙烯酰胺
11、聚异戊二烯
12、电解质凝聚法 冷冻凝聚法
13、生胶塑炼 胶料混炼 混炼胶的加工成型 硫化
14、粘度稳定剂
15、聚酯纤维 聚丙烯腈纤维
评分标准
每个空1分，多答、少答、错别字均不给分；同一空有两个意义相同的答案时，写上其一均给分。
二、选择题（每小题1分，共10分)
1、B，
2、A，
3、D
4、B
5、C
6、B
7、B
8、C
9、C 10、D
评分标准
选对给1分，。
三、名词解释（每小题3分，共21分)
1、反相悬浮聚合法：将水溶性单体的水溶液作为分散相悬浮于油类连续相中，在引发剂作用下进行聚合的方法。
评分标准：完整答题给3分
2、临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度。
评分标准：完整答题给3分。
3、配位聚合：是指烯类单体的碳－碳双键首先在过渡金属引发剂活性中心上进行配位、活化，随后单体分子相继插入过渡金属－碳键中进行链增长的过程。
评分标准：完整答题给3分，
4、熔融缩聚法：无溶剂情况下，使反应温度高于原料和生成的缩聚物熔融温度，即反应器中的物料在始终保持熔融状态下进行缩聚反应的方法。
评分标准：完整答题给3分
5、静态界面缩聚：分别含有两种可发生缩聚反应单体的水相与有机相静置分为两层液体时，其界面可以发生缩聚反应。
评分标准：完整答题给3分。
6、维卡耐热温度：将试样置于每小时升温50℃的等速升温烘箱中，试样上放置测试用金属针，面积为一平方毫米，负荷为50N。
金属针刺入塑料深度为1mm时的温度为维卡耐热温度。
评分标准：完整答题给3分，“金属针”前2分，后1分
7、应力破裂：在使用过程中塑料时常需承受外界压力或存在有成型时产生的内应力，塑料可能对某种溶剂在无应力状态下稳定，但在应力下接触溶剂时产生破裂的现象。
评分标准：完整答题给2分，“但在应力下”前后各占1分
四、简答题(每小题5分，共30 分)
1、对于聚合反应工艺条件及设备的要求也很严格，表现在哪几个方面？
① 不仅要求单体高纯度，对所有分散介质(水、有机溶剂)和助剂的纯度都有严格要求，它们不仅不能含有害于聚合反应的杂质，而且不能含有影响聚合物色泽的杂质。
各种助剂的规格应当严格一致。
2分
② 反应条件的波动与变化，将影响产品的平均分子量与分子量分布；因此为了控制产品规格，反应条件应当稳定不变或控制波动在容许的最小范围之内。
为此需要采用高度自动化控制。
1分
③ 因为产品形成之后，不能进行精制提纯，所以对大多数合成树脂的聚合生产设备，在材质方面要求不能污染聚合物，因此聚合反应设备和管道在多数情况下应当采用不锈钢、搪玻璃或不锈钢碳铜复合材料等制成。
1分
④生产不同牌号产品的方法可以采用：使用分子量调节剂；改变反应条件；或改变稳定剂、防老剂等添加剂的种类等。
1分
2、有机分散相在水连续相中稳定分散应具备的条件？
（1）在有机分散相与水连续相的相界面之间，应当存在保护膜或粉状保护层以防止液滴凝结。
（2）反应器的搅拌装置应具备有足够的剪切速率以使凝结的液滴重新分散。
给定条件下得到稳定的平均粒径范围。
（3）搅拌装置的剪切力能够防止两相由于密度的不同而分层。
评分标准：（1）、（2）每答一项给2分，（3）给1分。
3、悬浮聚合后处理包括哪些？
（1）回收未反应单体：气态单体减压即可，常压下为液体的单体则较长时间加热，单体也可与水共沸脱出。
（2）聚合物脱水：在专门的设备中进行单体剥离，称之为汽提。
（3）聚合物离心分离：经离心机脱水、洗涤后得到湿树脂颗粒。
用粉状无机物作为分散剂时，用稀酸洗涤以去除。
（4）聚合物干燥：对PS、PMMA一般用气流式干燥塔。
评分标准：（2）、（3）、（4）每答一项给1分，（1）给2分。
4、表面活性剂溶液性质发生突变现象的解释？
表面活性剂分子在临界浓度下，呈单分子状态溶解或分散于水中。
达到临界浓度时，若干个表面活性剂分子聚集形成胶体粒子，此时每个分子的排列呈规则性，亲水基团向着水分子排列。
3分 如果水是分散介质（或称外相），则亲水基团向外，组成带有电荷的粒子（离子型表面活性剂），这种粒子被称为“胶束”。
每个胶束由50—100个表面活性剂分子组成。
2分
5、在高分子合成工业中，体型结构的高分子材料分为哪两个阶段进行生产？
第一阶段：生产具有反应活性的低分子量合成树脂。
这一类合成树脂的分子量仅为数百至数千，分子结构为线型或还有若干支链；其外观为粘稠流体或脆性固体，具有可熔性与可溶性。
2分 第二阶段：应用与成型阶段。
利用上阶段生产的合成树脂具有可熔可溶性的持点，用作涂料或粘合剂，经固化过程生成保护膜或产生粘结作用；或经成型固化过程制成塑料制品，增强塑料制品等。
固化过程是具有反应活性的合成树脂，在外界条件如热、催化剂等作用下发生化学交联反应转变为体型高聚物的过程。
3分6、生产合成纤维的高聚物条件？
能够用来生产合成纤维的高聚物在宏观结构上应当是具有适当结晶度，经拉伸取向后成为不可逆状态的聚合物，并且需要具备以下条件：
①聚合物主链是线型结构，具有高分子量。
②聚合物分子结构具有线型对称性，这样可以使分子与分子间结合紧密。
③聚合物大分子与大分子之间存在相当强的作用力，如离子键、色散力、范德华力等。
评分标准：叙述给2分，答出“①、②、③”分别给1分
五、论述题(每小题13分，共13分)
1、聚氯乙烯悬浮聚合所采用的主要原料及要求？
(1)原料
①单体
氯乙烯在我国生产方法主要是乙炔法和乙烯氧氯化法，由于生产方法的不同以及各树脂生产工厂所采用的生产工艺的差别，对单体纯度要求以及杂质的含量也有所不同。
单体纯度要求＞99.98％，先进的工厂则要求＞99.99％。
3分 ②去离子水
所用反应介质水，应经过离子交换树脂或磺化煤进行 脱盐处理。
处理后的水pH应在5-8.5范围，硅胶含量 ≤0.2mg/L。
2分
③分散剂
悬浮聚合生产的聚氯乙烯颗粒的大小与形态，主要取决于所用分散剂又称为成粒剂，可分为两类：主分散剂与辅助分散剂。
主分散剂的主要作用是控制所得颗粒大小，但会影响聚氯乙烯颗粒的孔隙率和某些形态。
辅助分散剂的作用是提高颗粒中的孔隙率，并使之均匀，以改进聚氯乙烯树脂吸收增塑剂的性能。
4分 ④引发剂
由于氯乙烯悬浮聚合温度为50-60℃上下，应根据反应温度选择合适的引发剂，其原则为在反应温度条件下引发剂的半衰期约为2h者，反应时间为最佳。
选择引发剂的条件除其半衰期外，还有在水中的溶解度，贮存与操作条件以及产生的反应器壁沉积物多寡等。
引发剂如果易于水解，则在水中的溶解度高时，将影响到引发效率，并将影响氯乙烯单体液滴粒子的粒径分布，溶解度高则粒径大小分布较集中。
4分。