《高分子化学》习题与答案

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1、高分子化学习题与答案沈阳化工学院材料科学与工程学院第一章 绪 论习题 1.阐明下列名词和术语： (1)单体，聚合物,高分子，高聚物 (2)碳链聚合物，杂链聚合物，元素有机聚合物，无机高分子 （3)主链，侧链,侧基，端基 （4)构造单元，单体单元,反复单元,链节 (5）聚合度，相对分子质量,相对分子质量分布（)连锁聚合,逐渐聚合，加聚反映,缩聚反映 ()加聚物，缩聚物,低聚物2与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特性？3. 从时间转化率、相对分子质量转化率关系讨论连锁聚合与逐渐聚合间的互相关系与差别。4. 举例阐明链式聚合与加聚反映、逐渐聚合与缩聚反映间的关系与区别。. 各举三例阐明下列聚合物

2、 ()天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。 （2)碳链聚合物，杂链聚合物。 (3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。6 写出下列单体的聚合反映式和单体、聚合物的名称 (1）CH=HF (2)CH2=C(C3)2 (3） CH2C | OO H3 (4） H-（ CH2）5-OOH (5) CH2CC2O |_|7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反映式，并指明这些聚合反映属于加聚反映还是缩聚反映，链式聚合还是逐渐聚合？ () - C2- CH-n- CO CH3 （2） -CH-n | OCOCH(3) -CH2 C = H CH2-n- | CH3 （4） -NH(CH2)6N

3、HC(CH2)4C-n- （)-NH(CH）5O-8.写出合成下列聚合物的单体和反映式: (1) 聚苯乙烯 (2） 聚丙烯 (3） 聚四氟乙烯 (4） 丁苯橡胶 () 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (）涤纶 (8)尼龙6,10 (9)聚碳酸酯 (10） 聚氨酯. 写出下列单体形成聚合物的反映式。指出形成聚合物的反复单元、构造单元、单体单元和单体，并对聚合物命名,阐明聚合属于何类聚合反映。1 写出聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙66、维尼纶、天然橡胶、顺丁橡胶的分子式，根据表-4所列这些聚合物的相对分子质量,计算这些聚合物的聚合度。根据计算成果分析做塑料、纤维和橡胶用的聚合物在相对分子质量和聚合度上的差别。

4、1如何用实验测定一未知单体的聚合反映是以逐渐聚合还是以连锁聚合机理进行的。12. 阅读自学内容，写出自己对高分子科学的结识。第一章 绪论习题答案1(1） 单体：可以形成聚合物中构造单元的小分子化合物。高分子:由许多构造相似的简朴的单元通过共价键反复连接而成的相对分子质量很大的化合物。由于对大多数高分子而言,其均由相似的化学构造反复连接而成,故也成为聚合物或高聚物。(2) 碳链聚合物:聚合物主链完全由碳原子构成的聚合物。杂链聚合物:主链除碳外还具有氧、氮、硫等杂原子的聚合物。元素有机聚合物：主链不含碳，而侧基由有机基团构成的聚合物。无机高分子；主链和侧基均无碳原子的高分子。(） 主链:贯穿于整个

5、高分子的链称为主链。侧链:主链两侧的链称为侧链。侧基：主链两侧的基团称为侧基。端基:主链两端的基团称为端基。(4) 构造单元:高分子中多次反复的且可以表白合成所用单体种类的化学构造。反复单元：聚合物中化学构成相似的最小单位，又称为链节。单体单元：聚合物中具有与单体相似化学构成而不同电子构造的单元。() 聚合度：高分子链中反复单元的数目称为聚合度。相对分子质量：反复单元的相对分子质量与聚合度的乘积即为高分子的相对分子质量。对于高分子来说,通过聚合反映获得每一大分子相对分子质量都相似的聚合物几乎是不也许的,这种聚合物相对分子质量的多分散性又称为聚合物相对分子质量分布,可用重均相对分子质量与数均相对

6、分子质量的比值表达其分布宽度。(6) 加聚反映:单体通过互相加成而形成聚合物的反映。缩聚反映：带有多种可互相反映的官能团的单体通过有机化学中多种缩合反映消去某些小分子而形成聚合物的反映。连锁聚合:在链引起形成的活性中心的作用下，通过链增长、链终结、链转移等基元反映在极短时间内形成高分子的反映。逐渐聚合:通过单体上所带的能互相反映的官能团逐渐反映形成二聚体、三聚体、四聚体等,直到最后在数小时内形成聚合物的反映。(7) 加聚物:通过加成聚合获得的聚合物，其反复单元与单体分子式构造相似、仅电子构造不同，同步聚合物相对分子质量是单体相对分子质量的整数倍。缩聚物:通过缩聚反映得到的聚合物。低聚物:相对分

7、子质量在10-104的分子。2从转化率和时间的关系看:连锁聚合，单体转化率随时间延长而逐渐增长；逐渐聚合，反映初期单体消耗大部分，随后单体转化率随时间延长增长缓慢。从相对分子质量与转化率关系看：连锁聚合,在任何时刻均生成高分子量的聚合物;逐渐聚合，反映初期只生成低聚物,随转化率增长,聚合物相对分子质量逐渐增长，高分子量的聚合物需数十小时才干生成。3绝大多数烯类单体的加聚反映属于连锁聚合，如聚甲基丙烯酸甲酯的合成、聚苯乙烯的合成,都属于加聚和连锁聚合。但反过来,并不是所有的连锁聚合都是加聚反映，如3甲基1丁烯的聚合，反映是连锁聚合，但由于发生氢转移,其最后产物不是加聚物，不属于加聚反映。绝大多数

8、缩聚反映属于逐渐聚合反映。如尼龙-,6的合成,反过来,不是所有逐渐聚合都属缩聚反映,如聚氨酯的合成，属逐渐聚合，但产物却是加聚产物。.(1)天然无机高分子:石棉、金刚石、云母天然有机高分子:纤维素、土漆、天然橡胶生物高分子:蛋白质、核酸(2） 碳链聚合物:聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯杂链聚合物：聚甲醛、聚酰胺、聚酯(3)塑料:P、P、P、P橡胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶化学纤维:尼龙、聚酯、腈纶、丙纶功能高分子:离子互换树脂、光敏高分子、高分子催化剂5.7.聚乙烯 M08，P=21431714。 聚氯乙烯 M62.5，DP=80020。 尼龙-6，6 22，DP=53。 维尼纶 0=

9、86，DP=6872。天然橡胶M=，P=294582。 顺丁橡胶 M0=52,DP=40769。从相对分子质量和聚合度来比较,三者的关系为：橡胶塑料纤维。第二章 逐渐聚合习题、 解释下列概念 反映限度和转化率当量系数和过量分数 平衡缩聚和不平衡缩聚 均缩聚、混缩聚和共缩聚 线形缩聚和体型缩聚平均官能度和凝胶点 光能团和官能度 热塑性树脂和热固性树脂构造预聚物和无规预聚物2、 讨论下列缩聚反映环化的也许性。m=210。 3、写出并描述下列反映所形成的聚酯的构造,聚酯构造与反映物相对量有无关系。如有关系,请阐明差别。4、 用碱滴定法和红外光谱法均测得21.g聚己二酰己二胺试样中21-3ol的羧基。

10、计算该聚合吴的数均相对分子质量为52，计算时需做什么假定?如何通过实验来拟定其可靠性?如该假定不可靠，如何由实验来测定对的的数均相对分子质量?5、 等摩尔二元醇与二元酸在外加酸催化下进行缩聚，证明从P从9到0.9所需的时间与从开始到P.9所需的时间相近。6、 等摩尔二元酸与二元胺缩聚，平衡常数为00,在封闭体系中反映，问反映限度和聚合度能达到多少？如果羧基起始浓度为4l/，要使聚合度达到20，需将H2O减少到如何的限度?7、 尼龙-0是根据10盐中过量的癸二酸控制相对分子质量的。如果规定数均相对分子质量为2104，反映限度为0.95,问配料时的当量系数和过量分数各是多少?8、 等摩尔二元醇和二

11、元酸缩聚,另加1.5%（mol)醋酸调节相对分子质量。=.95及时,聚酯的聚合度各为多少？加1（mo)醋酸时,成果如何？（醋酸%（ml）浓度以二元酸计）、 等摩尔的二元酸和二元胺缩聚时,画出P=95，0.9和0.9时的数均分子质量分布曲线和重均分子质量分布曲线，并计算数均聚合度和重均聚合度,比较两者的相对分子质量分布的宽度。10、 计算下列混合物的凝胶点，各物质的比例为摩尔比a、邻苯二甲酸酐:甘油=.0:2.0b、邻苯二甲酸酐：甘油=.5：.8c、邻苯二甲酸酐：甘油4.0:1.0d、邻苯二甲酸酐：甘油:乙二醇1.50：0.99：0.0021、邻苯二甲酸酐与官能团等摩尔的季戊四醇缩聚，试求:平均

12、官能度b.按Caroer法求凝胶点。c按记录法求凝胶点。、苯酚和甲醛采用酸和碱催化聚合,其原料配比、预聚体构造、固化措施等方面有哪些不同？13、1000g环氧树脂(环氧值为0.2)用等当量的乙二胺或二次乙基三胺(H2NCHCH2NHCH2H2NH）固化,以过量1%计，试计算两种固化剂的用量。14、合成下列无规和嵌段共聚物：15、不饱和聚酯树脂的重要原料为乙二醇、马来酸酐和邻苯二甲酸酐，试阐明三种原料各起什么作用,比例调节的原则。用苯乙烯固化的原理是什么？考虑室温固化使用何种引起体系？第二章 逐渐聚合习题答案.a.反映限度:参与反映的官能团与起始官能团总数之比。转化率：参与反映的单体分子数与初始

13、投料单体分子数之比。b. 当量系数:起始两种官能团数之比，记为,1。过量分数:过量单体的过量分子数与但是量单体的分子数之比。 平衡缩聚:一般指平衡常数不不小于103的缩聚反映。不平衡缩聚：一般指平衡常数不小于103的缩聚反映,或主线不可逆的缩聚反映。.均缩聚:由一种单体进行的缩聚反映.混缩聚；由两种均不能独自缩聚的单体进行的缩聚为混缩聚.共缩聚：在均缩聚中加入第二种单体或在混缩聚中加入第三甚至第四种单体进行的缩聚反映。e. 线型缩聚:2官能度单体或22体系的单体进行缩聚反映,聚合过程中,分子链线形增长,最后获得线型聚合物的缩聚反映。体型缩聚：有官能度不小于的单体参与的缩聚反映，聚合过程中，先产生支链,再交联成体型构造,此类聚合过程称为体型缩聚。f 平均官能度：反映体系中平均每一种分子带有的能参与反映的官能团数。凝胶点：开始浮现凝胶时的临界反映限度。.官能团:单体分子中能参见反映并能表征反映类型的原子或原子团。官能度;一种分子上参与反映的官能团数。h. 热塑性树脂加热时可塑化