一、名词解释
1高分子：高分子是由多种原子以相同的、多次重复的结构单元并主要由共价键连接起来的，通常相对分子量多为104~106的化合物。 2单体：合成聚合物的起始原料。 3结构单元：在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。 4共聚物：由两种以上单体共聚而成的聚合物称作共聚物。 5加聚反应：烯类单体π键断裂而后加成聚合起来的反应称作加聚反应，产物称作加聚物。 6缩聚反应：缩聚是缩合聚合的简称，是官能团单体多次缩合成聚合物的反应，形成缩聚物和低分子副产物。 7官能度：一个单体分子中能参与反应的官能团的数目。 8平均官能度：每一分子平均带有的基团数。 9诱导期：引发剂开始分解，初级自由基为阻聚杂质所阻止，无聚合物形成，聚合速率为零的时期。 10反应程度：表征高分子聚合反应的反应深度的量，为参加反应的官能团数占起始官能团数的比例。 11转化率：参加反应的单体的量占单体量的百分比。 13凝胶化现象：多官能团单体聚合到某一程度，开始交联，粘度突增，气泡难上升的现象。 14凝胶点：开始出现凝胶瞬间的临界反应程度。 15引发剂：即可提供活性物种的化合物在高分子化学中称为引发剂（分子结构上具有弱键、易分解产生自由基、能引发单体聚合的化合物）。 16引发剂半衰期：引发剂分解至其实浓度一半时所需的时间。 17、20阻聚剂、缓聚剂：一 类非自由基，低活性，对聚合反应有抑制作用的化合物，抑制程度大的为阻聚剂，程度小的为缓聚剂。 18自动加速现象（又称凝胶效应）：随粘度增加，自由基终止速率由于受活性链扩散控制而下降、自由基寿命变长，因而聚合速率迅速增长的现象。 19笼蔽效应：浓度较低的引发剂分子处于溶剂的“笼子”中，分解成的初级自由基如果不能及时扩散出去，可能在笼内发生副反应，形成稳定分子，从而导致引发剂效率降低。 21竞聚率：均聚和共聚链增长速率常数之比。 22本体聚合：只有单体加少量引发剂（甚至不加）或在光、热、辐射的作用下进行聚合的一种方法。 23溶液聚合：单体和引发剂溶于适当的溶剂中进行的聚合。 24悬浮聚合：单体以小液滴状悬浮在水中的聚合。 25乳液聚合：单体在水中由乳化剂分散成乳液状态进行聚合。 26临界胶束浓度：乳化剂从分子分散的溶液状态到开始形成胶束的转变的浓度称为临界胶束浓度（CMC）。 27乳化剂：使单体乳化成小液滴并形成胶束，提供引发和聚合的场所的一类化合物。 28自由基共聚合反应：
二、简答题
1、乳化剂不参加聚合反应，但它的存在对聚合反应有很大的影响，为什么？
乳化剂的作用：降低表面张力，使单体分散成细小液滴；在其表面形成保护层，防止凝聚，使乳液稳定；形成胶束，使单体增溶，提供引发和聚合的场所。
2、什么叫聚合物相对分子质量的多分散性？
聚合物是一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。
3、何谓自动加速现象？并解释产生的原因。
自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的，加速的原因可以由链终止受扩散控制来解释。链自由基的双基终止过程可以分为三步：连自由基质心的平移；链段重排，使活性中心靠近；双基化学反应而终止。当达到40%~50%转化率时，kt可降低上百倍。但这一转换率下，体系粘度还不足以妨碍单体扩散，链增长速率常数kp变动还不大，从而使增加了近7~8倍，导致加速显著。
4、何谓缩聚，缩聚反应中“官能团等活性理论的假定”内容是什么？适用条件及其局限
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缩聚反应是缩合聚合的简称，是多次缩合重复结果形成缩聚物的过程。内容：在一定聚合度范围内，基团活性与聚合物分子量大小无关，形成官能团等活性概念。条件：在聚合度不高、体系粘度不大的情况下。局限：到聚合后期，粘度过大后，链段活动也受到阻碍甚至包埋，端基活性才降低下来。
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5、加聚反应、缩聚反应的定义及其特征。
加聚反应：烯类单体π键断裂而后加成聚合起来的反应，产物称作加聚物。特征：加聚物结构单元的元素组成与其单体相同，仅仅是电子结构有所变化，因此加聚物的分子量是单体分子量的整数倍。缩聚反应：缩聚反应是缩合聚合的简称，是多次缩合重复结果形成缩聚物的过程。特征：缩聚的聚合热不大，活化能却很高，且多在较高的温度下进行。
6、连锁聚合和逐步聚合的特征。
连锁聚合从活性种开始，由链引发、链增长、链终止等基元反应组成，各基元反应的速率和活化能差别很大。自由基聚合过程中，分子量变化不大，没有分子量递增的中间产物，转化率却随着时间而增大，单体则相应减少。逐步聚合特征是低分子转变成高分子是缓慢逐步进行的，每步反应的速率和活化能大致相同。短期内单体转化率很高，但反应基团的反应程度却很低。随后，低聚物间继续相互缩聚，分子量缓慢增加，直至基团反应程度很高（＞98%）时，分子量才达到较高的数值，体系由单体和分子量递增的系列中间产物组成。
7、乳液聚合的3个成核机理。
胶束成核，难溶于水的单体所进行的经典乳液聚合，以胶束成核为主。经典乳液聚合体系选用水溶性引发剂，在水中分解成初级自由基，引发溶于水中的微量单体，在水相中增长成短链自由基。聚苯乙烯疏水，短链自由基只增长少数单元（＜4）就沉析出来，与初级自由基一起被增溶胶束捕捉，引发其中的单体聚合而成核，即所谓胶束成核。水相（均相）成核，有相当多水溶性的单体进行乳液聚合时，以均相成核为主。溶于水中的单体经引发聚合后，所形成的短链自由基亲水性也较大，聚合度上百后才能从水中沉析出来。水相中多条这样较长的短链自由基相互聚集在一起，絮凝成核（原始微粒）。以此为核心，单体不断扩散入内，聚合成胶粒。胶粒形成以后更有利于吸取水相中的初级自由基和短链自由基，而后再胶粒中引发增长。液滴成核，液滴粒径较小或采用油溶性引发剂，有利于液滴成核，分为增速期、恒速期和降速期三个时期。
8、高分子合成的4个工艺过程。
准备过程，原料的准备与精制过程，包括单体、溶剂、水系原料的贮存、洗涤、精制干燥，浓度调节等。引发剂配制过程，包括引发剂、助剂的准备，溶解、贮存，调整浓度。聚合过程，以聚合装置为中心，附加冷却，加热及物料输送。后处理过程，聚合结束后，各物质的分离、回收过程，高聚物的后处理过程。分离过程包括未反应单体的回收，脱除溶剂、引发剂的过程。回收过程：未反应单体以及溶剂进行回收与精制的过程。高聚物后处理过程：高聚物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存包装等过程。辅助过程，“三废”处理级供电、供气、供水等。
9、可控/“活性”自由基聚合的基本原则是什么？简述原子转移自由基聚合法（ATRP）的基本原理。
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自由基聚合的链增长对自由基浓度呈一级反应，而终止则成二级反应。如能降低自由基的浓度[M·]或活性，就可减弱双基终止，有望成为可控/“活性”聚合。令活性增长自由基（P·）与某化合物反应，经链终止或转移，使蜕化成低活性的共价休眠种（Pn-X）。但希望休眠种仍能分解成增长自由基，构成可逆平衡，并要求平衡倾向于休眠种一侧，以降低自由基浓度和终止速率，这就成为可控/“活性”自由基聚合的关键。因此活性种与休眠种的可逆互变是可控/“活性”自由基聚合的基本原则。
原子转移自由基聚合法：以有机卤化物RX（如1-氯-1-苯基乙烷）为引发剂，以过渡金属卤化物（如CuCl）为卤素载体，即催化剂，双吡啶（bpy）为配体（L）以提高催化剂的溶解度，构成三元引发体系。 卤代烃RX单独较难均裂成为自由基，但亚铜却可夺取其卤原子而成为高价铜（CuX2），同时使自由基R·游离出来。R·引发单体聚合成增长自由基Pn·，增长自由基Pn·又从高价卤化铜获得卤原子而形成休眠种Pn-X，活性种和休眠种之间构成动态可逆平衡。结果，降低了自由基浓度，抑制了终止反应，导致可控/“活性”聚合。上述引发增长反应都是通过可逆的（卤）原子转移而完成的，因此，称作原子转移自由基聚合。
10、分散聚合的定义，聚丙烯酰胺水分散液的形成过程。
分散聚合是自由基聚合中一种聚合方法。从反应历程来讲，本质上是一种特殊的沉淀聚合，即分散聚合是在有稳定剂存在下的沉淀聚合。聚合反应前，体系中的单体、分散稳定剂、引发剂等所有成分溶解于介质中，体系为均相溶液。当反应生成聚合物链，且链长达到临界点后，由于聚合物不溶于介质中，此时开始有聚合物从介质中沉淀析出。按照分散聚合的成核反应稳定机理，析出的聚合物通过聚并形成微小颗粒，同时吸收稳定剂，并以球形颗粒形成悬浮于介质中，形成稳定的分散体系。
11、简述线形缩聚的逐步机理，以及转化率和反应程度的关系。
以二元酸和二元醇的缩聚为例，两者第一步缩聚，形成二聚体羟基酸。二聚体羟基酸的端羟基或端羧基可以与二元酸或二元醇反应，形成三聚体。二聚体也可以自缩聚，形成四聚体。含羟基的任何聚体和含羧基的任何聚体都可以相互缩聚，如此逐步进行下去，分子量逐渐增加，最后得到高分子量聚酯，通式如下：n聚体＋m聚体＝（n+m）聚体+水。
聚合反应进行的程度可用转化率C来表示。转化率定义为反应掉的单体量占单体初始量的百分比。反应程度p的定义为参加了反应的基团数与起始基团数的比值。
从线形缩聚的机理可看出，在缩聚早期，单体的转化率就很高，在整个聚合过程中实际参加反应的是官能团而不是整个分子，因此转化率并无实际意义，改用基团的反应程度来表述反应的深度更确切。
12、简单评述官能团等活性概念（分子大小对反应活性的影响）的适用性和局限性。
官能团等活性概念是Flory在20世纪30年代提出的，其要点包括：单官能团化合物的分子链达到一定长度后，其官能团的反应活性与分子链的长度无关。适用条件为：聚合体系为真溶液；官能团的临近基团及空间环境相同；体系黏度不妨碍缩聚反应生成的小分子的排除；在低转化率下适用。
13、影响线形缩聚物聚合度的因素有哪些？两单体非等化学计量，如何控制聚合度？
（1）影响线形缩聚物聚合度的因素有：反应程度p 缩聚物的聚合度随反应程度的增加而增加；平衡常数K 对于可逆缩聚反应，平衡常数对反应程度产生影响，进一步影响聚合度，密闭体系中聚合度与平衡常数有下列定量关系 Xn=1/(1-p)= +1，敞开体系中聚合度、残留小分子及平衡常数之间有下列定量关系n=≈麦弗逊式独立悬架；基团的摩尔比 反应基团的摩尔比影响反应程度，进一步影响聚合度；反应条件 如反应温度、反应器内压力、催化剂、单体纯度和浓度、搅拌、惰性气体等。
（2）两单体非等化学计量，通过控制原料单体的摩尔比来控制聚合度，可按下式进行计算： n=,r=＜1 式中，Na、Nb为a、b的起始基团数； n为数均聚合度；r为基团数比p为反应程度
14、体形缩聚时有哪些基本条件？平均管能度如何计算？煤矿井下定位设备
体型缩聚的基本条件是至少有一单体含两个以上官能团，并且体系的平均官能团度大于2。平均官能团度的计算分两种情况：（1）反应的官能团物质的量相等，单体混合物的平均官能度定义为每一分子平均带有的基团数。=，官能度Ni为fi的单体的分子数。（2）反应的官能团物质的量不等，平均官能度应以非过量集团数的2倍除以分子总数来求取 =(2×不过量的官能团总数)/参加反应的总物质量
15、为什么说传统自由基聚合的机理特征是慢引发、快增长、速终止？在聚合过程中，聚合物的聚合度、转化率、聚合产物的物种变化趋向如何？
自由基聚合机理由链引发、链增长、链终止等基元反应组成，链引发是形成单体自由基（活性种）的反应，引发剂引发由2步反应组成，第一步为引发剂分解，形成初级自由基，第二步为初级自由基与单体加成，形成单体自由基。以上2步反应动力学行为有所不同。第一步引发剂分解是吸热反应，活化能高，反应速率和分解速率常数小。第二步是放热反应，活化能低，反应速率大，因此总引发速率由第一步反应控制。
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