高分子习题

1.自由基聚合是连锁聚合还是逐步聚合反应？自由基聚合特点是什么？请进行阐述。 答：

自由基聚合是连锁聚合。 特点：

1.自由基聚合包含有链引发、链增长、链终止、链转移等基元反应，各步反应速率和活化能相差很大；其中链引发反应速率最小，是控制聚合过程的关键。

2.慢引发，快增长，速终止。

3.从单体转化为大分子的时间极短，瞬间完成。体系中不存在聚合度递增的中间状态。聚合度与聚合时间基本无关。

4.反应连锁进行，转化率随时间的延长而增加；单体浓度随聚合时间逐步降低，聚合物浓度逐步提高

5.反应是不可逆的。

6.少量阻聚剂足以使自由基聚合终止。

2．自由基聚合中，引发剂的分解反应为动力学一级反应，即分解速率Rd与引发剂浓度[I]成正比。 d[I]?kd[I] Rd??dt

如何计算半衰期t1/2？ 解：

先对上式进行积分：

然后取I=I0/2代入式子得

3．什么是缩聚反应？缩聚反应的特点？ 答：单体间相互反应而生成高分子化合物，同时还生成小分子的聚合反应叫做缩合聚合反应。属于逐步聚合。 特点：

1.没有特定的反应活性中心；

2.随着时间的延长，平均分子量增加，单体转化率基本不变。

3.没有所谓的链引发，链增长，链终止，体系中存在着聚合度递增的一系列中间产物。

4.是逐步的，可逆平衡反应。

5.所用单体至少有两个相互作用的官能团，反应过程中有小分子析出，高聚物的化学组成与单体不同。

6.反应较复杂，存在一些副反应。

4．从元素组成和产物结构、DP和单体转化率、可逆性、基元反应等，说出缩聚反应与加聚反应的不同点有哪些？ 答：

5．高分子的化学反应有哪些？请分别举出一些例子。 答：

聚合度基本不变的反应：纤维素的衍生反应，比如碱性条件下用氯乙酸处理纤维素得到羧甲基纤维素。

聚合度变大的反应：包括交联，接枝，嵌段，扩链。比如聚烯烃在过氧化物，高能辐射作用下可发生交联。

聚合度变小的反应：淀粉的水解。

6．高聚物的分子间作用力有什么？各有什么特点？ 答：范德华力：静电力、诱导力、色散力；氢键

静电力: 极性分子永久偶极之间的引力。诱导力: 分子间(极性或极性+非极性)相互作用力。色散力: 分子瞬时偶极之间的相互作用力。（无饱和性和方向性，永久存在于一切分子之间）

氢键： X-H…..Y。氢键具有饱和性、方向性。 X、 Y电负性 越大，Y半径越小，氢键越强。有分子内氢键和分子间氢键 7．高聚物的结晶形态有哪些？至少举出3种。

答：1.折叠链片晶。2.球晶。3.树枝状晶。4.伸直链片晶。5.孪晶。6.纤维状晶和串晶。

22．结晶与取向的相同点、不同点各是什么？ 答：相同点：高分子排列的有序化； 不同点：取向是使高分子链单向或双向有序化。取向后的结构是外力强迫形成的相对稳定或不稳地结构。

结晶是使高分子链三维空间或三向有序化，结晶后的结构是稳定的结构。

23．高聚物结晶的特点是什么？

答：1.高聚物结晶困难；2.高聚物晶态的有序程度要比小分子物质差得多。

3.在非常特殊条件下高聚物才能形成单晶；4片晶的厚度<<整条链的伸直长度。 5.不能用重结晶的方法来提纯高聚物。

8．试画出球晶生成、生长过程的示意图，并进行文字标识、说明。

答：

9. 在偏光显微镜的两正交偏振片之间，球晶呈示出什么图象？ 答：黑十字图像；

10．球晶尺寸对材料力学性能的影响？如何控制球晶的尺寸？ 答：晶核的数目?，球晶的数目?，球晶相互碰撞机会?， 球晶尺寸?， 抗冲击强度?， 破裂?， 透明性?。 控制尺寸：急速冷却，共聚，添加成核剂。 11．如何根据比容或密度的加和性，由高聚物的密度来计算高聚物的结晶度？请对式中所用的符号进行标注。 答：

12．Avrami 方程用于高聚物的结晶动力学： (Vt-V?)/ (V0-V?)=exp(-Ktn)

如何来计算K 和n。并对式中各式的意义，如Vt、V0、V∝、K、n的意义进行解释或标注。 答：

13．什么是高聚物的取向？取向有哪些类型？发生取向的结构单元有哪些？分别在什么条件下发生？ 答：聚合物分子由于结构上悬殊的不对称性，在受到剪切流动或受力拉伸时不可避免地沿受力方向作平行排列，称为取向作用。

取向分为：单轴取向：只沿个方向拉伸一个方向拉伸，分子链和链段倾向于沿着与拉伸方向平行的方向排列。

双轴取向在两个互相垂直的方向拉伸，高分子链段相对于拉伸平面平行排列，在拉伸平面内则为随机排列，呈各向同性；