两单体共聚，r_1=0.46，r_2=0.52，如要得到共聚组成F_1=0.2且组成均匀的共聚物，最有效的控制手段是( )。A. 控制转化率的一次性投料B. 加阻聚剂C. 恒比点处投料D. 不断补加消耗快的单体

本题考查高分子化学中自由基共聚组成控制的相关知识。解题的关键在于根据给定的竞聚率判断共聚类型，计算恒比点组成，分析目标组成与恒比点组成的关系，进而判断单体消耗情况，最后评估各个控制手段的有效性。

1. 判断共聚类型并计算恒比点组成：
   • 已知两单体共聚的竞聚率分别为 $r_1 = 0.46$，$r_2 = 0.52$。因为 $r_1 \lt 1$ 且 $r_2 \lt 1$，所以这属于有恒比点的非理想共聚。
   • 根据恒比点组成公式 $f_{1, \text{azeo}} = \frac{1 - r_2}{(1 - r_1) + (1 - r_2)}$，将 $r_1 = 0.46$，$r_2 = 0.52$ 代入可得：
     $\begin{align*} f_{1, \text{azeo}}&=\frac{1 - 0.52}{(1 - 0.46) + (1 - 0.52)}\\ &=\frac{0.48}{0.54 + 0.48}\\ &=\frac{0.48}{1.02}\\ &\approx 0.47 \end{align*}$
   • 在恒比点处，共聚物组成 $F_1 = f_1 \approx 0.47$。
2. 分析目标组成与单体消耗情况：
   • 题目要求得到共聚组成 $F_1 = 0.2$，由于 $F_1 = 0.2$ 远小于恒比点组成 $0.47$，说明单体 1 在共聚物中的比例较低。
   • 根据共聚物组成方程 $F_1 = \frac{r_1 f_1^2 + f_1 f_2}{r_1 f_1^2 + 2f_1 f_2 + r_2 f_2^2}$，当 $F_1 = 0.2$ 时，对应的单体投料比 $f_1$ 会小于 $0.2$（经计算约为 $0.136$）。
   • 因为 $r_1 = 0.46 \lt 1$ 且 $r_2 = 0.52 \lt 1$，且目标 $F_1 = 0.2$ 小于恒比点组成，这意味着单体 1 的消耗速度相对于其在投料中的比例是偏快的。随着反应的进行，单体 1 会优先消耗，导致剩余单体混合物中单体 1 的浓度 $f_1$ 不断下降，进而导致生成的共聚物组成 $F_1$ 也随之不断下降，产生组成不均匀（组成漂移）的问题。
3. 评估各个选项：
   • A选项：控制转化率的一次性投料。由于单体 1 消耗较快，组成会随转化率升高而剧烈漂移。为了得到 $F_1 = 0.2$ 且组成均匀，只能控制在极低的转化率下停止反应，这会严重降低生产效率，不是“最有效”的手段。
   • B选项：加阻聚剂。阻聚剂的作用是终止聚合反应，无法控制共聚物的组成均匀性。
   • C选项：恒比点处投料。恒比点处的组成约为 $0.47$，这与题目要求的 $F_1 = 0.2$ 不符。
   • D选项：不断补加消耗快的单体。为了维持 $F_1 = 0.2$ 且组成均匀，需要保持单体混合物组成 $f_1$ 恒定。由于单体 1 消耗较快，可以通过不断补加单体 1（即消耗快的单体）来维持 $f_1$ 不变，从而得到组成均匀的共聚物。这是工业上常用的有效方法。