高分子化学习题 第二章 逐步聚合

第一章 逐步聚合
作业习题：
1．己二酸与己二胺进行缩聚反应的平衡常数是432℃，设单体为等摩尔配比，若期望得到聚合度为200的聚合物，体系中的水必须控制在多少？
2．由己二胺和己二酸合成聚酰胺，反应程度p ＝0.995，分子量约15000，试计算原料比。

产物端基是什么?
3．如果单体是等摩尔配比并改用加入苯甲酸的办法控制相对分子质量达到相同值，试计算苯甲酸的加入量。

设反应程度均为为99.5%。

4．等摩尔的二元酸和二元醇在密闭反应器中进行缩聚反应，设在该反应温度条件下的平衡常数为9，试计算达到平衡时的反应程度和聚合度。

5．根据Flory 分布函数分别计算反应程度为0.5，0.90和1时线型缩聚物中单体和二聚体的理论含量。

6．分别用两种方法计算下面三种体型缩聚反应的凝胶点：
邻苯二甲酸酐 甘油 乙二醇
3.0 mol 2.0 mol 0
1.5 mol 0.98 mol 0
1.50 mol 0.99 mol 0.002 mol
讨论习题：
1．解释下列高分子术语：
1) 反应程度； 2) 转化率； 3) 平均官能度；
4) 官能团摩尔系数； 5) 小分子存留率； 6）凝胶化过程和凝胶点；
7）界面聚合； 8）无规预聚物和结构预聚物。

2．简要回答下列问题：
1）官能团等活性理论；
2）在密闭反应器中进行的线型平衡缩聚反应的聚合度公式为：
试解释为什么不能得出“反应程度越低则聚合度越高”的结论？
3）获得高相对分子质量缩聚物的基本条件有哪些？试写出可以合成涤纶的
几个聚合反应方程式，说明哪一个反应更容易获得高相对分子质量的产
物并说明理由。

4）试举例说明线型平衡缩聚反应的条件往往对该反应的平衡常数的大小有很
强的依赖性。

5）试分析线型平衡缩聚反应的各种副反应对缩聚物相对分子质量及其分布的影响。

6）试归纳体型缩聚反应的特点和基本条件。

试比较三种凝胶点p c 、p cf 、p s
的大小并解释原因。

3．试写出合成具有两种重复单元的无规共聚物和嵌段共聚物的反应方程式：
1）~[OCC 6H 4COO(CH 2)2O]~ 和 ~[OC(CH 2)4COO(CH 2)2O]~
2）~[OC(CH 2)5NH]~ 和 ~[OCC 6H 4NH]~
3）~[OCNHC 6H 3(CH 3)NHCOO(CH 2)4O]~ 和
X n == ? ==√K p √K n w _
~[OCNHC 6H 3(CH 3)NHCOO(CH 2)2O]~
思考习题：
1．写出并描述下列缩聚反应所形成的聚酯结构，b-d 聚酯结构与反应物配比有无关系?
a ．
b ．
c ．
d ． 2．下列多对单体进行线型缩聚：己二酸和己二醇，己二酸和己二胺，己二醇和对苯二甲酸，乙二醇和甲酸，己二胺和对苯二甲酸，简明点出并比较缩聚物的性能特征。

3．羟基酸 进行线形缩聚，测得产物的重均分子量为18,400g·mol －1，试计算
a ．羧基已经酯化的百分比
b ．数均聚合度
c ．结构单元数
4．等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚，试求反应程度p 为0.50，0.80，0.90，0.95，0.98，0.99，0.995时的。

作两者关系图。

5．通过碱滴定法和红外光谱法，同时测得21.3g 聚己二酰己二胺试样中含有2.50×10－3mol 羧基。

根据这一数据，计算得数均分子量为8520。

计算时须作什么假定?如何通过实验来确定的可靠性?如该假定不可靠，怎样由实验来测定正确的值?
6．等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚，试证明从开始到p ＝0.98所需的时间与p 从0.98到0.99的时间
相近。

计算自催化和外加酸催化聚酯化反应时不同反应程度p 下、[C]/[C]0
与时间t 值的关系，用列表作图来说明！
7． 由1mol 丁二醇和1mol 己二酸合成M n ＝5000聚酯，
a ．两基团数完全相等，忽略端基对M n 的影响，求终止缩聚的反应程度p 。

b ．在缩聚过程中，如果有0.5m01％丁二醇脱水成乙烯而损失，求到达同一反应程度时的M n 。

c ．如何补偿丁二醇脱水损失，才能获得同一M n 的缩聚物?
d ．假定原始混合物中羧基的总浓度为2mol ，其中1.0％为醋酸，无其他因素影响两基团数比，求获得同一数均聚合度所需的反应程度p 。

8．等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸l.5％，p ＝0.995或0.999时，聚酯的聚合度多少?(醋酸浓度以二元酸计)
9．尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分子量，如果要求分子量为20000，问1010盐的酸值应该是多少?(以mgKOH ／g 计)
10．己内酰胺在封管内进行开环聚合。

按1mol 己内酰胺计，加有水0.0205mol ，醋酸0.0205mol ，测得产物的端羧基19.8mmol ，端氨基2.3mmol 。

从端基数据，计算数均分子量。

11．等摩尔己二胺和己二酸缩聚，p ＝0.99和0.995，试画出数量分布曲线和质量分布曲线，并计算数均聚合度和重均聚合度，比较两者分子量分布的宽度。

n X n X n X HO R COOH HO R'OH HOOC R COOH +R''(OH)3HOOC R COOH +HO R'OH HOOC R COOH +R''(OH)3+HOOC (CH 2)4COOH
12．用乙二胺或二乙撑三胺使1000g 环氧树脂(环氧值0.2)固化，固化剂按化学计量计算，再多加10％，问两种固化剂用量应该多少?
13．苯酚和甲醛采用碱催化和酸催化预缩聚，问原料配比、预聚物结构、缩聚时温度条件、固化方法等有哪些不同?
14．不饱和聚酯树脂的原料为乙二醇、马来酸酐和邻苯二甲酸酐，问三者比例的调整原则?用苯乙烯固化的原理?室温固化的引发体系?
15．邻苯二甲酸酐与甘油或季戊．四醇缩聚，两种基团数相等，试求：
a ．平均官能度
b ．按Carothers 法求凝胶点
c ．按统计法求凝胶点
16．AA ，BB ，A 3混合体系进行缩聚，，A 3中A 基团数占混合物中A 总数(ρ)的10％，试求
P=0.970时的以及＝200时的P 。

0.3==O B o A N N n X n X。