2012年研究生现代高分子化学复试题目
一、 什么是三大合成材料?写出三大合成材料中各主要品种的名称,并指出它们的聚合反应分别属于连锁聚合还是逐步聚合。
解:三大合成材料是指合成塑料、合成纤维和合成橡胶。
(1)合成塑料的主要品种有:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。上述四种单体的聚合反应均属连锁聚合反应。
聚乙烯
nCH2CH2CH2CH2n
聚丙稀
nCH2 CH CH3 CH2CH CH3nCH2 CHCl CH2CHCln
聚氯乙烯
n
聚苯乙烯
nCH2 CHC6H5 CH2CHC6H5n
上述四种单体的聚合反应均属连锁聚合反应。
(2)合成纤维的主要品种有:涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、锦纶(尼龙-6和尼龙-66)、腈纶(聚丙烯腈)。
涤纶
nHO CH2 2OH+nHOOC COOH H O CH2 2OC C OH+ 2n-1 H2On逐步聚合OO①nNH CH2 5CO NH CH2 5COn② 尼龙-6
○1用水作引发剂属于逐步聚合。○2用碱作引发剂属于连锁聚合。
尼龙-66
nH2N CH2 6NH2+nHOOC CH2 4COOH H NH CH2 6NHOC CH2 4CO OH+ 2n-1 H2On逐步聚合实际上腈纶常是与少量其它单体共聚的产物,属连锁聚合。
(3)合成橡胶主要品种有:丁苯橡胶,顺丁橡胶等。 丁苯橡胶
H2C
CHCHCH2 +H2CCHC6H5连锁聚合CH2CHCHCH2CH2CHC6H5顺丁橡胶
nCH2CHCHCH2连锁聚合 CH2CHCHCH2n
二、 连锁聚合与逐步聚合的不同特点进行比较。
三、 谈谈你对活性阴离子聚合的理解(概念、原理及应用等)。 四、 等离子体对聚合和聚合物化学反应有何作用,传统聚合反应与等离子体态聚合有何区别?
五、 与引发剂引发聚合相比,光引发聚合有何优缺点?举例说明直接光引发、光引发剂引发和光敏剂间接引发的聚合原理。
六、 可控/“活性”自由基聚合的基本原则是什么?简述氮氧稳定自由基法、引发转移终止剂法、原子转移自由基聚合法、可逆加成-断裂转移(RAFT)法可控自由基聚合的基本原理。
七、 简要介绍ATRP体系组成,原理,适用体系,优点、缺点、存在的问题、应用,你认为工业化的最大障碍,最新研究进展,我
国研究者做过哪些工作。
ATRP体系组成
ATRP体系:单体、引发剂、金属活化剂以及配体。
单体:除了苯乙烯以外,丙烯酸酯类、丙烯腈、丙烯酰胺等。 引发剂:活泼卤代烷,如α-卤代乙苯、α-卤代丙酸乙酯等。
金属活化剂: 通过其可逆氧化还原反应,实现特定基团在活性种与休眠种之间的可逆转移。因此作为金属活化剂必须有可变的价态,一般为低价态过渡金属盐如CuCl 和 CuBr、RuCl2等。
配体的作用:(a) 增加过渡金属盐活化剂在有机相中的溶解性,(b) 与过渡金属配位后对其氧化还原电位产生影响,从而可用来调节活化剂的活性。 基本原理
最先报导的原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization,ATRP)体系,是以有机卤化物 R-X(如a-氯代乙苯)为引发剂,氯化亚铜/ 联二吡啶(bpy)为活化剂,在110℃下实现苯乙烯活性/可控自由基聚合。