高分子材料基礎第二章課后習題
3 下列烯類(lèi)單體適于何種聚合：自由基聚合、陽(yáng)離子聚合或陰離子聚合？并說(shuō)明理由。
(1) CH2=CHCl
(2) CH2=CCl2
(3) CH2=CHCN
(4) CH2=C(CN)2
(5) CH2=CHCH3
(6) CH2=C(CH3)2
(7) CH2=CHC6H5
(8) CF2=CF2
(9) CH2=C(CH3)—CH=CH2
答1只能進(jìn)行自由基聚合。Cl原子是吸電子基團，也有共軛效應，但均較弱。
2能進(jìn)行自由基和陰離子聚合，因為兩個(gè)氯原子使誘導效應增強。
3適合自由基聚合和陰離子聚合。-CN是較強的吸電子取代基，并有共軛效應
4適于自由基聚合和陰離子聚合，CN是強吸電子基團
5不能進(jìn)行自由基、陽(yáng)離子、陰離子聚合，只能進(jìn)行配位聚合，因為一個(gè)甲基供電性弱，不足以使丙烯進(jìn)行陽(yáng)離子聚合。
6只能進(jìn)行陽(yáng)離子聚合。-CH3為推電子取代基，-CH3與雙鍵有超共軛效應，兩個(gè)甲基都是推電子取代基，其協(xié)同作用相當于強的推電子取代基，有利于雙鍵電子云密度增加和陽(yáng)離子進(jìn)攻。
7可進(jìn)行自由基、陽(yáng)離子、陰離子聚合。因為共軛體系中電子流動(dòng)性大，容易誘導極化. 8適合自由基聚合。F原子體積小
9可進(jìn)行自由基、陽(yáng)離子、陰離子聚合。因為共軛體系中電子流動(dòng)性大，容易誘導極化.
5，對于雙基終止的自由基聚合反應，每一大分子含有1.30個(gè)引發(fā)劑殘基。假定無(wú)鏈轉移反應，試計算歧化終止與偶合終止的相對量。
解:偶合終止占30%，歧化終止占70%。
7 何謂鏈轉移反應？有幾種形式？對聚合速率和產(chǎn)物分子量有何影響？什么是鏈轉移常數？
解：① 問(wèn)：鏈自由基奪取其它分子上的原子，使原來(lái)的自由基終止，同時(shí)生成一個(gè)新的自由基，這種反應稱(chēng)為鏈轉移反應。② 問(wèn)：鏈轉移的形式包括：向單體、溶劑、引發(fā)劑、聚合物、外來(lái)試劑的轉移反應。 ③ 問(wèn)：對聚合反應速率和聚合物相對分子質(zhì)量影響與鏈增長(cháng)速率常數kp、鏈轉移反應速率常數ktr、再引發(fā)速率常數ka相對大小有關(guān)。 鏈轉移常數C=ktr/kp，為鏈轉移反應速率常數與鏈增長(cháng)反應速率常數之比，表示鏈轉移劑和單體對鏈自由基反應的競爭能力。
9 試述單體進(jìn)行自由基聚合時(shí)誘導期產(chǎn)生的原因。
11. 自由基聚合時(shí),轉化率和分子量隨時(shí)間的變化有何特征及其原因
答：自由基聚合時(shí)，引發(fā)劑是在較長(cháng)時(shí)間內逐漸分解釋放自由基的，因此單體是逐次與產(chǎn)生的自由基作用增長(cháng)的，故轉化率隨時(shí)間延長(cháng)而逐漸增加。而對產(chǎn)生的一個(gè)活性中心來(lái)說(shuō)，它與單體間反應的活化能很低，kp值很大，因此瞬間內就可生成高聚物。因此，從反應一開(kāi)始有自由基生成時(shí)，聚合物分子量就很大，反應過(guò)程中任一時(shí)刻生成的`聚合物分子量相差不大。
12 偶氮二異丁腈：
偶氮二異庚腈：
CH3CH3HHH3CCCH2NNCH2CCH3
CH3CNCNCH3 CH3HCH2+ N2CH3CN2CH3
過(guò)氧化二苯甲酰：
OO
COOC2CO無(wú)單體2 + 2CO 少一個(gè)
異丙苯過(guò)氧化氫：
CH3
OOH
CH3CH3OCH3
過(guò)氧化氫-亞鐵鹽體系：
-3+ HO-OH + Fe2+ → OH + HO+Fe
�。�2）（4）為油溶性（1）（3）為水溶性
13解釋引發(fā)效率、誘導分解和籠蔽效應。試舉例說(shuō)明
引發(fā)效率：引發(fā)劑分解后，只有一部分用來(lái)引發(fā)單體聚合，將引發(fā)聚合部分的引發(fā)劑占引發(fā)
劑分解或消耗總量的分率稱(chēng)為引發(fā)效率，用f表示。
誘導分解：指自由基向引發(fā)劑的轉移反應，反應結果為自由基總數不變，但白白消耗一個(gè)引
發(fā)劑分子，使f下降。
籠蔽效應：由于聚合體系中引發(fā)劑的濃度低，引發(fā)劑分解生成的初級自由基處于溶劑分子的
包圍中，限制了自由基的擴散，導致初級自由基在籠內發(fā)生副反應，使f下降。
舉例略
15
鏈長(cháng)和聚合度有何影響？
將每個(gè)活性種從引發(fā)階段到終止階段所消耗的單體數定義為動(dòng)力學(xué)鏈長(cháng)。
對于無(wú)鏈轉移的聚合反應，雙基終止時(shí)，平均聚合度是動(dòng)力學(xué)鏈長(cháng)的兩倍；歧化終止時(shí)，平均聚合度就是動(dòng)力學(xué)鏈長(cháng)。
有鏈轉移反應存在時(shí)：向單體、向溶劑、向引發(fā)劑向鏈轉移發(fā)生鏈轉移都使聚合物的動(dòng)力學(xué)鏈長(cháng)和平均聚合度下降。
21在離子聚合反應中，活性中心離子和反離子之間的結合有幾種形式？其存在形式受哪些因素影響？不同的存在形式對單體的聚合能力有何影響.
在離子聚合反應中，活性中心離子和反離子之間的結合有以下幾種形式：
以上各種形式之間處于平衡狀態(tài)。結合形式和活性種的數量受溶劑性質(zhì)、溫
度及反離子等因素的影響。
溶劑的溶劑化能力越大，越有理于形成松對甚至自由離子；隨著(zhù)溫度的降低，離解平衡常數（K值）變大，因此溫度越低越有利于形成松對甚至自由離子；反離子的半徑越大，越不易被溶劑化，所以一般在具有溶劑化能力的溶劑中隨反離子半徑的增大，形成松對和自由離子的可能性減��；在無(wú)溶劑化作用的溶劑中，隨反離子半徑的增大。A+與B－之間的庫侖引力減小，A+與B－之間的距離增大。
活性中心離子與反離子的不同結合形式和單體的反應能力順序如下：
共價(jià)鍵連接A－B一般無(wú)引發(fā)能力。
25簡(jiǎn)述傳統乳液聚合中單體、乳化劑和引發(fā)劑的所在場(chǎng)所，鏈引發(fā)、鏈增長(cháng)和鏈終止的場(chǎng)所和特征，膠束、膠粒、單體液滴和速率的變化規律。
答(1)傳統乳液聚合中，大部分單體分散成液滴，膠束內增溶有單體，形成增溶膠束，極少量的單體溶于水中。大部分乳化劑形成膠束，單體液滴表面吸附少量乳化劑，極少量乳化劑溶于水。大部分引發(fā)劑溶于水相中。
(2)單體難溶于水并選用水溶性引發(fā)劑的經(jīng)典體系屬于膠束成核，引發(fā)劑在水中分解成初級自由基后，引發(fā)溶于水中微量單體，增長(cháng)成短鏈自由基，膠束捕捉水相中的初級自由基和短鏈自由基。自由基一旦進(jìn)入膠束，就引發(fā)其中單體聚合，形成活性種。初期的單體-聚合物乳膠粒體積較小，只能容納1個(gè)自由基。由于膠束表面乳化劑的保護作用，乳膠粒內的自由基壽命較長(cháng)，允許較長(cháng)時(shí)間的增長(cháng)，等水相中另一自由基擴散人乳膠粒內，雙基終止，第3個(gè)自由基進(jìn)入膠粒后，又引發(fā)聚合。第4個(gè)自由基進(jìn)入，再終止。如此反復進(jìn)行下去。但當乳膠粒足夠大時(shí)，也可能容納幾個(gè)自由基，同時(shí)引發(fā)增長(cháng)。
(3)乳液聚合過(guò)程一般分為三個(gè)階段，第一階段為增速期，膠束不斷減少，乳膠粒不斷增加，速率相應增加。單體液滴數不變，體積不斷縮小。第二階段為恒速期，膠束消失，乳膠粒數恒定，乳膠粒不斷長(cháng)大，聚合速率恒定，單體液滴數不斷減少。第三階段為降速期，體系中無(wú)單體液滴，聚合速率隨膠粒內單體濃度降低而降低。
6 聚乙烯分子鏈上無(wú)側基,內旋轉位能不大,柔順性好,為什么聚乙烯在室溫下是塑料而不是橡膠？
答：這是由于聚乙烯分子對稱(chēng)性好，容易結晶，從而失去彈性，因而在室溫下為塑料而不是橡膠。
【高分子材料基礎第二章課后習題】相關(guān)文章：
公共基礎第二章習題及答案06-13
會(huì )計基礎課后練習題精選06-13
Linux的規劃與安裝基礎學(xué)習篇課后習題答案06-14
草業(yè)課后習題04-30
太陽(yáng)的話(huà)課后習題05-26
《鳥(niǎo)的天堂》課后習題08-05
語(yǔ)文樂(lè )園的課后習題06-24