材工基复习题

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1、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。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4).反应连锁进行，转化率随时间的延长而增加5).单体浓度随聚合时间逐步降低，聚合物浓度逐步提高，延长聚合时间以提高单体转化率6).反应是不可逆的7).少量阻聚剂（0.01-0.1%）足以使自由基聚合终止2．自由基聚合中，引发

2、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。如何计算半衰期t1/2？Rd=—d[I]/d[t]=kd[I]积分可得：或===>引发剂活性↑，分解半衰期↓，分解活化能↓，分解速率常数↑。3．什么是缩聚反应？缩聚反应的特点？单体间相互反应而成高分子化合物，同时还生成小分子(如水、氨等)的聚合反应叫做缩合聚合反应，简称缩聚反应。属逐步聚合反应。特点：1).没有特定的反应活性中心（等活性），每个单体都可以看作是反应的活性中心2).随着时间延长，DP增加，单体转化率基本不变3).无所谓链引发、链增长和链终止

3、4).是逐步、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).复杂性，有副反应：官能团的消去反应，包括羧酸的脱羧、胺的脱氨等反应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？1）.加聚反应产物结构和单体相同，缩聚反应产物结构和单体不同2）.延长时间对加聚反应来说是为了提高单体转化率，对缩聚反应来说是为了提高聚合度3）.加剧反应时不可逆的，缩聚反应时可逆的平衡反应4）.基元反应：加聚反应有链引发、链增长、链

4、终止，缩聚反应只有一种官能团反应5．高分子的化学反应有哪些？分别举出些例子。1）聚合度基本不变的反应：侧基和端基变化2)聚合度变大的反应：交联、接枝、嵌段、扩链3)聚合度变小的反应：降解，解聚6．高聚物的分子间作用力有什么？各有什么特点？1)范德华力（静电力，诱导力，色散力）：无饱和性和方向性，永久存在于一切分子之间2)氢键：具有饱和性、方向性7．高聚物的结晶形态有哪些？折叠链片晶、伸直链片晶、球晶，孪晶、树枝状晶，纤维状晶和串晶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。成核；片晶生长；形成球晶；球晶生长

5、。图见PDFP1879.在偏光显微镜的两正交偏振片之间，球晶呈示出什么图象？在偏光显微镜的两正交偏振片之间，球晶呈示出某种特征的黑十字图象。黑十字消光，或带有同心环的黑十字图形10．球晶尺寸对材料力学性能的影响？如何控制球晶的尺寸？1).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¯2).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。从比容的加和性，假定有：V=fcwVc+(1-fcw)Vafcw=Va-V

6、Va-Vc=1/ρa-1/ρ1/ρa-1/ρc从密度的加和性，假定有：ρ=fcvρc+(1-fcv)ρafcv=ρ-ρaρc-ρaVc：完全结晶聚合物的比容Va：完全无定形聚合物的比容ρ：式样的比重ρc：完全无定形聚合物的密度ρa：完全结晶聚合物的密度12．Avrami方程用于高聚物的结晶动力学：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。(Vt-Vµ)/(V0-Vµ)=exp(-Ktn)K：结晶速率常数，n：Avrami指数，V：聚合物的比容（下标为0，t，µ分别为体膨胀剂起始、

7、t时刻、最终）t1/2=(ln2/K)1/nlg{-ln[(Vt-Vµ)/(V0-Vµ)]}=nlgt+lgK（n为曲线斜率，lgK为截距）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？1).定义：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。2）类型：单轴取向双轴取向链段取向（小尺寸）：通过单键的内旋转造成链段运动，高弹态下进行；低温、小力作用下，先进行；分子链取向（大尺寸）：需要大分子各链段的协同运动才能实现，只在

8、粘流态进行；高温、大力作用下，后进行。14．高聚物溶解过程的特点？1).溶解慢(溶剂分子小，聚合物分子大),先溶胀后溶解2).溶剂不同，排除体积效应不同3).分子量大，溶解度小；分子量小，溶解度大。交联高聚物不可能溶解4).溶解与聚集态有关：非晶态较易溶解，晶态态难溶解5).溶解不仅与分子量大小有关，更