-
9
聚合物的化学反应
9.1
课程的知识要点
聚合物化学反应的类型、特点及应
用
,介绍通过聚合物化学反应生成的几类产品
:
纤维
素类、
PVA
及缩醛化、
离子交换树脂的生产及应用、交联反应、高分子试剂;降解
反应:热、光、氧化、机械降
解的特点。
9.2
本章习题
1
、聚合物化学反应浩繁,如何考虑合理分类,便于学习和研究?
2
、
聚集
态对聚合物化学反应影响的核心问题是什么?举一例来说明促使反应顺利进行的
措施。<
/p>
3
、几率
效应和邻近集团效应对聚合物基团反应有什么影响?各举一例说明。
4
、在聚合物基团反应中,各举一
例来说明基团变换、引入基团、消去基团、环化反应。
p>
5
、从醋酸乙烯酯到维尼纶纤维,需要经过哪些反应?写出反应式、
要点和关键。
6
、由纤维素合成部分取代的醋酸纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素,写出反应式,简
述合成原理要点。
7
、简述粘胶纤维的合成原理。
8
、试就高分子功能化和功能集
团高分子化,各举一例来说明功能高分子的合成方法。
p>
9
、高分子试剂和高分子催化剂有何关系?各举一例。
10
、按链转移原理
合成抗冲聚苯乙烯,简述丁二烯橡胶品种和引发剂种类的选用原则,
写出相应反应式。<
/p>
11
、比
较嫁接和大单体共聚嫁接合成接枝共聚物的基本原理。
<
/p>
12
、以丁二烯和苯乙烯为原料,比较溶液丁苯橡胶、
SBS
弹性体、液体橡胶的合成原理。
1
1
3
、下列聚合物选用哪一类反应进行交联?
a.
天然橡胶
b.
聚甲基硅氧烷
c.
聚乙烯涂层
d.
乙丙二元胶和三元胶
14
、如何提高橡胶的硫化效率,缩短硫化时间和减少硫化剂用量?<
/p>
15
、研
究热降解有哪些方法?简述其要点。
16
、那些基团是热降解、氧化降解、光(氧化)降解的薄弱环节?
17
、热降解有几种类
型?简述聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯热降解
的机理特征。
18
、抗氧剂
有几种类型?它们的抗氧机理有何不同?
19
、紫外光屏蔽剂、紫外光吸收剂、紫外光淬灭剂对光稳定的作用机理有何不
同?
20
、比较聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯装饰材料的耐燃性和着火危害性。评价耐
热
性的指标是什么?
9.3
模拟考试题
1
、
聚集态对聚合物化学反应影响的核心问题是什么?举一例来说明促使反应顺利进行的
措施。
2
、几率效应和邻近集团效应对聚合物基团反应有什么影响?各举一例说明。
3
、从醋酸乙
烯酯到维尼纶纤维,需要经过哪些反应?写出反应式、要点和关键。
4
、简述粘胶纤维的合成原理。
5
、高分子试剂和高分子催化剂有
何关系?各举一例。
6
、下列聚合物选用哪一类反应进行交联?
a.
天然橡胶
b.
聚甲基硅氧烷
c.
聚乙烯涂层
d.
乙丙二元胶和三元胶
2
7
、研
究热降解有哪些方法?简述其要点。
8
、热降解有几种类型?简述聚甲基丙烯酸甲酯、
聚苯乙烯
、聚乙烯、聚氯乙烯热降解的
机理特征。
9
、比较聚乙烯、聚丙烯、聚氯
乙烯、聚氨酯装饰材料的耐燃性和着火危害性。评价耐热
性的指标是什么?
9.4
模拟考试题答案
1
、聚集态对聚合物化学反应影响的核心问题是什么?举一例来
说明促使反应顺利进行的措施。
答:核心问题是化学试剂与不
同聚集态聚合物的接触反应前的扩散速率不同。对于部分结晶聚
合物,低分子反应物很难
扩散入晶区,反应局限在无定形区内进行。无定形聚合物处于玻璃态时,
链段被冻结,也
不利于低分子的扩散,最好在玻璃化温度以上或处于溶胀状态进行反应。例如苯乙
烯和二
乙烯基苯的共聚物是离子交换树脂的母体,须预先用适当溶剂溶胀,才易进行后续的磺化或
氯甲基化反应。聚合物如能预先配置成均相溶液,而后进行化学反应,则可消除聚集态方面的影响,
但须注意生成物的熔解状况。
2
、几率效应和邻近集团效应对聚合物基团反应有什么影响?各举一例说明。
<
/p>
答:几率效应是指,高分子链上的相邻基团做无规成对反应时,中间往往留有孤立基团,最
高
转化率受到几率的限制,称为几率效应。例如聚氯乙烯与锌粉的反应,环化率只有
p>
86.5%
。
C
H
2
CH
2
C
H
2
CH
2
C
H
2
CH
2
C
H
2
CH
2
C
H
2
CH
2
Zn
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
高分子链上的
邻近基团,包括反应后的基团都可以改变未反应基团的活性,这种影响称为邻近
基团效应
。例如聚(甲基丙烯酸对
-
硝基苯基酯—
co
—丙烯酸)共聚物的水解反应。在中性介质中,
高水解速
率是由邻位羧基的参与引起的。羧基在形成负离子后,进攻邻近的酯基,形成酸酐,从而
加速水解。
CH
3
CH
2
C
CH
2
CH
CO
CO
O
O
R
< br>CH
3
CH
2
< br> C CH
2
CH
CO
CO
O
CH
3
CH
2
C
CH
2
CH
CO
CO
O
O
3
< br>、从醋酸乙烯酯到维尼纶纤维,需要经过哪些反应?写出反应式、要点和关键。
答:
(1)
须经自由基聚合发应、醇解反应及缩醛化反应。
(2)
各步反应要点和关键如下:
3
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