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习 题 1 1. 说明下列名词和术语： (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)结构单元，单体单元，重复单元，链节 (5)聚合度，相对分子质量，相对分子质量分布 (6)连锁聚合，逐步聚合，加聚反应，缩聚反应 (7)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征？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步聚合间的相互关系与差别4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别5. 各举三例说明下列聚合物 (1)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应式和单体、聚合物的名称 (1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2 CH3 | (3) CH2=C | COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH (5) CH2CH2CH2O |__________|7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式，并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应，链式聚合还是逐步聚合？ (1) -[- CH2- CH-]n- | COO CH3 (2) -[- CH2- CH-]n- | OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n- | CH3 (4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n- (5) -[-NH(CH2)5CO-]n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式： (1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯 (3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶 (8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯 (10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反应式。

指出形成聚合物的重复单元、结构单元、单体单元和单体，并对聚合物命名，说明聚合属于何类聚合反应10. 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1-4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结果分析做塑料、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11．如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步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认识 第一章            绪论习题答案1．(1) 单体：能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物高分子：由许多结构相同的简单的单元通过共价键重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，其均由相同的化学结构重复连接而成，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：主链除碳外还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合物元素有机聚合物：主链不含碳，而侧基由有机基团组成的聚合物无机高分子；主链和侧基均无碳原子的高分子3) 主链：贯穿于整个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) 结构单元：高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构重复单元：聚合物中化学组成相同的最小单位，又称为链节单体单元：聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元5) 聚合度：高分子链中重复单元的数目称为聚合度相对分子质量：重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，通过聚合反应获得每一大分子相对分子质量都相同的聚合物几乎是不可能的，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分子质量的比值表示其分布宽度6) 加聚反应：单体通过相互加成而形成聚合物的反应缩聚反应：带有多个可相互反应的官能团的单体通过有机化学中各种缩合反应消去某些小分子而形成聚合物的反应连锁聚合：在链引发形成的活性中心的作用下，通过链增长、链终止、链转移等基元反应在极短时间内形成高分子的反应逐步聚合：通过单体上所带的能相互反应的官能团逐步反应形成二聚体、三聚体、四聚体等，直到最终在数小时内形成聚合物的反应7) 加聚物：通过加成聚合获得的聚合物，其重复单元与单体分子式结构相同、仅电子结构不同，同时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：通过缩聚反应得到的聚合物低聚物：相对分子质量在102-104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加；逐步聚合，反应初期单体消耗大部分，随后单体转化率随时间延长增加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；逐步聚合，反应初期只生成低聚物，随转化率增加，聚合物相对分子质量逐渐增加，高分子量的聚合物需数十小时才能生成3．绝大多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合，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应，如3-甲基-1-丁烯的聚合，反应是连锁聚合，但由于发生氢转移，其最终产物不是加聚物，不属于加聚反应绝大多数缩聚反应属于逐步聚合反应如尼龙-6,6的合成，反过来，不是所有逐步聚合都属缩聚反应，如聚氨酯的合成，属逐步聚合，但产物却是加聚产物4．(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：PE、PP、PVC、PS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：离子交换树脂、光敏高分子、高分子催化剂5．6. 7.8.①     聚乙烯 M0=28，DP=2143～10714。

②     聚氯乙烯 M0=62.5，DP=800～2400③     尼龙-6,6 M0=226，DP=53～80④     维尼纶 M0=86，DP=698～872⑤     天然橡胶 M0=68，DP=2941～5882⑥     顺丁橡胶 M0=52，DP=4808～5769从相对分子质量和聚合度来比较，三者的关系为：橡胶＞塑料＞纤维习 题31. 解释下列名词： (1)均聚合与共聚合，均聚物与共聚物 (2)均缩聚、混缩聚、共缩聚 (3)共聚组成与序列结构2. 无规、交替、嵌段、接枝共聚物的结构有何差异？对下列共聚反应的产物进行命名： (1)丁二烯（75%）与苯乙烯（25%）进行无规共聚 (2)马来酸酐与乙酸2-氯烯丙基酯进行交替共聚 (3)苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯依次进行嵌段共聚 (4)苯乙烯在聚丁二烯上进行接枝共聚3. 试用动力学和统计两种方法来推导二元共聚物组成微分方程（式7-10）在推导过程中各做了哪些假定？4. 对r1 = r2 = 1；r1 = r2 = 0；r1 ＞0，r2 = 0；r1 r2 = 1等特殊体系属于哪种共聚反应？此时d[M1]/d[M2] = f([M1]/[M2])，F1 = f(f1)的函数关系如何?5. 示意画出下列各对竞聚率的共聚物组成曲线，并说明其特征。

f1=0.5时,低转化率阶段的F1=?实 例123456r1r2000.10.10.20.20.50.50.80.811实 例789101112r1r20.1100.2100.250.110.20.80.80.26. 试作氯乙烯-醋酸乙烯酯(r1 = 1.68，r2 = 0.23)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(r1 = 0.46，r2 = 0.52)两组单体进行自由基共聚的共聚物组成曲线若醋酸乙烯酯和苯乙烯在两体系中的浓度均为15%(重量)，试求起始时的共聚物组成7. 两单体的竞聚率r1 = 2.0，r2 = 0.5，如f1O = 0.5，转化率为50%，试求共聚物的平均组成8. 甲基丙烯酸甲酯（M1）和丁二烯（M2）在60OC进行自由基共聚，r1 = 0.25，r2 = 0.91，试问以何种配比投料才能得到组成基本均匀的共聚物？并计算所得共聚物中M1和M2的摩尔比若起始配料比是35/65（重量比），问是否可以得到组成基本均匀的共聚物？若不能，试问采用何种措施可以得到共聚组成与配料比基本相当的组成基本均匀的共聚物？9. 什么是前末端效应、解聚效应、络合效应？简述它们对共聚组成方程的影响。

10. 什么是“竞聚率”？它有何意义和用途？11. 影响竞聚率的内因是共聚单体对的结构，试讨论自由基共聚中，共轭效应、极性效应、位阻效应分别起主导作用时，单体对的结构，并各举一实例加以说明反应温度、介质、压力等外因对单体自由基共聚的竞聚率有何影响？12. 相对分子质量为72，53的两种单体进行自由基共聚，实验数据列于下表，试用截距斜率法,求竞聚率r1 ，r2 单体中M1，wt%202550607080共聚物中M1，wt%25.530.559.369.578.686.413. 苯乙烯（M1）和丁二烯（M2）在5OC进行自由基乳液共聚时，r1 = 0.64，r2 = 1.38已知苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49和25.1 L/mol·s求： (1)两种单体共聚时的反应速率常数 (2)比较两种单体和两种链自由基活性的大小 (3)作出此共聚反应的F1-f1图 (4)要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施？14. 苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯是常用的共聚单体，它们与某些单体共聚的竞聚率r1 列于下表根据这些结果排列这些单体的活性次序，并简述影响这些单体活性的原因M2苯乙烯作为r1甲基丙烯酸甲酯作为r1 丙烯腈 醋酸烯丙基酯 2,3-二氯-1-丙烯 甲基丙烯腈 氯乙烯 偏氯乙烯 2-乙烯基吡啶0.419050.30171.850.551.352.35.50.6712.52.530.39515. 试判断下列各单体对能否发生自由基共聚？如可以，粗略画出共聚组成曲线图（F1 - f1 图）。

(1)对二甲基氨基苯乙烯(Q1=1.51, e1=-1.37) - 对硝基苯乙烯(Q1=1.63, e1=-0.39) (2)偏氯乙烯(Q1=0.22, e1=0.36) – 丙烯酸酯(Q1=0.42, e1=0.69) (3)丁二烯(Q1=2.39, e1=-1.05) – 氯乙烯(Q1=0.044, e1=0.2)。