高分子复习资料
高分子实验复习要点
复习提纲:1、市售的单体一般需要蒸馏精制后才能参与聚合反应,为什么?答:对于一个化学反应必须接触才能进行反应,而市售试剂单体为了防止其聚合变质,必须降低其浓度来阻止反应,所以要加入稀释剂使其不能接触。
从而使该单体长时间保存,当然用的时候要把稀释剂除去(一般采用蒸馏法)后才能发生反应。
2、在悬浮聚合中如何控制悬浮聚合产物颗粒的大小。
答:悬浮聚合产物的颗粒尺寸大小与搅拌速度、分散剂用量及油水比(单体与水的体积比)成反比,主要通过控制反应温度,搅拌速度,以及调节分散剂用量来加以控制悬浮聚合粒径。
3、聚合物的分子量与其熔体流动速率有什么关系?为什么熔体流动速率不能在结构不同的聚合物之间进行比较?答:熔体流动速率(MFR)是指在一定的温度和压力下,聚合物在单位时间内通过规定孔径的量,用g/min来表示熔体流动速率。
一般来说,同一类的聚合物如聚乙烯,聚合度越大即分子量越大,分子链之间作用力越大,链缠结越严重,导致聚合物熔体流动阻力增大,它的熔体流动速率越小;同样分子量的聚合物,由于它们的化学结构不同,它的熔体流动速率也不一样,这主要跟它们分子间的滑动系数有关。
由于不同聚合物测定时的标准条件不同,因此不具有可比性。
4、本体聚合的工业生产分两个阶段,先与预聚合到一定转化率,再进入第二阶段聚合。
试解释采取上述步骤的原因。
答:如何排散聚合热,维持聚合温度恒定是实施本体聚合时必须考虑和解决的主要问题。
本体聚合的生产分段进行,是为了先在较低温度下使单体以较低聚合速率转化,有利于聚合热的排散;同时由于转化率不高,聚合体系的粘度低,也有利于排散自动加速效应带来的集中放热,以避免由局部过热导致产物分子量分布较宽以及由温度失控而引起爆聚。
在聚合塔中逐渐升温聚合是为了逐渐提高单体转化率,尽量使单体完全转化,减少残余单体。
5、与其他聚合方法相比较,乳液聚合的特点是什么?有何缺点?在乳液聚合中如何控制乳胶颗粒的大小和数目?答:优点:(1)易散热。
高分子化学复习
高分子化学复习(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--功能高分子材料一、吸附分离高分子材料:定义:吸附分离高分子材料是利用高分子材料与被吸附物质之间的物理或化学作用,使两者之间发生暂时或永久性结合,进而发挥各种功效的材料。
用途:广泛应用于物质的分离与提纯。
分类:物理吸附:吸附树脂吸附机理化学吸附:离子交换树脂和螯合树脂树脂形态:无定形、球形和纤维状孔结构:微孔、中孔、大孔、特大孔和均孔吸附树脂:定义:吸附树脂是指一类多孔性的、高度交联的高分子共聚物,又称为高分子吸附剂。
这类高分子材料具有较大的比表面积和适当的孔径,可从气相或溶液中吸附某些物质。
吸附机理:吸附树脂与被吸附物质之间的作用主要是物理作用,如范德华力、偶极- - 偶极相互作用、氢键等较弱的作用力。
分类:非极性吸附树脂:主要通过范德华力吸附水溶液中的疏水性物质。
物理吸附树脂非极性树脂的修饰中极性吸附树脂与中等极性单体共聚强极性吸附树脂:主要通过氢键作用和偶极- - 偶极相互作用进行。
亲和吸附树脂:基于生物亲和原理设计合成的,对目标物质的吸附呈现专一性或高选择性的吸附剂。
其吸附专一性或分子识别性能,来源于氢键、范德华力、偶极- - 偶极作用等多种键力的空间协同作用,是生命体系中普遍的现象,如抗体- - 抗原、酶- - 底物、互补的DNA 链。
成球技术:悬浮聚合:溶有引发剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法。
整体看水为连续相,单体为分散相。
聚合在每个小液滴内进行,反应机理与本体聚合相同,可看作小珠本体聚合。
同样也可根据聚合物在单体中的溶解性有均相、非均相聚合之分。
反相悬浮聚合:如是将水溶性单体的水溶液作为分散相悬浮于油类连续相中,在引发剂的作用下进行聚合的方法,称为反相悬浮聚合法。
成球技术包括:疏水性单体的悬浮聚合单体:疏水性单体通常不含极性基团,如苯乙烯;交联剂:二乙烯苯,提高机械强度、热稳定性和化学稳定性;致孔剂:提高吸附树脂比表面积;球体:影响因素分散剂、搅拌速度、油相/水相比例、反应器及搅拌装置结构。
高分子化学复习资料
过氧化二苯甲酰(BPO, benzoyl peroxide)——过氧类引 发剂中最常用的低活性引发剂
C OO C
O
O
2
CO
2
+ 2CO2
O
60℃下,kd=10-6 S-1,t1/2=96hr
不对称的过氧化酰类引发剂的活性特别高。 如:过氧化乙酰环己烷磺酰(ACSP)
31℃下,t1/2=10hr
• 过氧化二碳酸酯类
• 氢过氧化物——低活性的引发剂
特丁基过氧化氢(t-BHP) 、异丙苯过氧化氢(CHP)
• 过氧化二烷基类——低活性引发剂
过氧化二特丁基、过氧化二异丙苯
• 过氧化二酰类——低活性引发剂
过氧化二苯甲酰(BPO)、过氧化十二酰(LPO)
• 过氧化酯类——中活性引发剂
过氧化特戊酸特丁酯(BPP)、过氧化苯甲酸特丁酯
过氧化二碳酸二异丙酯(IPP) 液体 -10 ℃下贮存
过氧化二碳酸二乙基己酯(EHP) 固体
5℃下贮存
过氧化二碳酸二环己酯(DCPD) 固体 室温下贮存
过氧化二碳酸二苯氧乙酯(BPPD)固体 室温下贮存
过氧化二碳酸酯类引发剂的特点:
(1)活性高,易分解,高活性的引发剂 (2)有较强的溶剂效应 (3)随R基团的增大,引发剂贮存稳定性增加
有机过氧类引发剂分解活性的次序:
不对称过氧化二酰> 过氧化二碳酸酯> 过氧化二酰>过氧化特烷基酯>过氧化二烷 基>过氧化氢物
2) 无机过氧化物
最常用的无机过氧化物——过硫酸盐 典型代表:水溶性的过硫酸钾(KSP)和过硫酸 铵 一般用于乳液聚合和水溶液聚合
O
O
KO S O O S OK
高分子材料复习资料
⾼分⼦材料复习资料⾼分⼦材料与应⽤复习资料⼀、根据英⽂缩写写出聚合物的结构式和中⽂名称ABS:丙烯腈-苯⼄烯-丁⼆烯共聚物ACS:丙烯睛-氯化聚⼄烯-苯⼄烯共聚物(结构式可参照ABS)MBS:甲基丙烯酸甲酯-丁⼆烯-苯⼄烯共聚物EV A:⼄烯-醋酸⼄烯共聚物EMA:⼄烯-丙烯酸甲酯共聚物PA66:聚酰胺-66PA1010:聚酰胺-1010PVDC:聚偏氯⼄烯PVDF:聚偏氟⼄烯POM:聚甲醛PPO:聚苯醚PPS:聚苯硫醚⼆、课后题部分1、PVC的结构与性能、不稳定性:(写出结构式)PVC树脂为线性⽆定形结构,结晶度在5%以下,单体分⼦以头尾⽅式连接,由于分⼦链上带有电负性极强的氯原⼦,因此PVC树脂相当刚硬,并具有良好的耐化学腐蚀性,同时具有阻燃性和⾃熄性。
PVC树脂的热稳定性差,在热、氧、光的作⽤下,PVC会脱去HCl⽽形成共轭键⽽使树脂变⾊,材料性能变坏。
2、聚酰胺的结构与性能:(1)⼤分⼦中含有-CO-NH- 基和-CH2-CH2-由于含有-NH-CO-极性基团,使⼤分⼦间产⽣氢键。
作⽤⼒⼤,易结晶,刚性⼤(2)在-CO-NH-极性基团间有脂肪族碳链具有⼀定的韧性总的来说聚酰胺的性能是刚⽽韧。
Ⅰ熔点:在同类聚酰胺中,影响熔点的因素有三点:a.氢键的密度:氢键密度⼤,熔点⾼b.主碳链上两个酰胺基之间的碳原⼦链的长短:越短:形成氢键的密度⼤,熔点⾼;越长:形成氢键的密度⼩,熔点低c.⼤分⼦链中引⼊苯环之类结构,熔点更⾼如HT-1Ⅱ吸⽔率:由于有-CO-NH-极性基团,使其易吸⽔(调湿处理)吸⽔率随(-CO-NH-)基团密度升⾼⽽增⼤Ⅲ易热氧化光氧化:由—CO—NH—位α-H易氧化羰基使⽤温度较低,在⾼于100℃时,制品变黄变质。
温度⾼氢键解离,机械性能下降Ⅳ结晶性能:结晶度为40%,退⽕处理可达50~60%,形成较⼤尺⼨的球晶形态;快速冷却时可得到结晶度为10%的微⼩球晶结构。
3、聚⼄烯与聚丙烯结构与性能的相同点与不同点:相似性:因PP和PE的结构相似,和PE⼀样,PP分⼦中⽆极性基因,虽电性能好,溶胀性能相似,但印刷性差。
高分子总复习各章重点
复习第一章绪论1.聚合物的命名(习惯)习惯命名法a.以单体名称来命名。
一种单体:“聚”+单体名。
如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。
两种不同单体合成的共物:共聚单体中各取一个字后缀“树脂”“橡胶”。
苯酚-甲醛的聚合物称为酚醛树脂,丁二烯-苯乙烯共聚物称为丁苯橡胶。
两种不同单体合成的缩聚物:在其结构单元前加一个“聚”字。
如由己二胺、己二酸缩聚的产物称为聚己二酰己二胺。
b. 以聚合物的结构特征命名以聚合物的特征结构命名。
如聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、聚砜等。
c. 以商品名称命名如涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯),锦纶(尼龙6),维纶(聚乙烯醇缩甲醛),腈纶(聚丙烯腈),丙纶(聚丙烯)等。
尼龙后面的数字代表其单体来源,第一个数字代表二元胺中碳的数目,第二个数字代表二元酸中碳的数字。
例如尼龙-6,10即是用己二胺、癸二酸为单体合成的。
d.用英文缩写命名在文章和文献中经常采用英文缩写符号表示。
如聚苯乙烯(polystyrene)简称为PS,聚醋酸乙烯酯(polyvinylacetate)简称为PVAc等。
见附表1。
2.结构单元、重复单元、聚合度、单体单元的概念结构单元:由一种单体分子通过聚合进入重复单元的部分。
重复单元:大分子链上重复出现的、最小基本单元(分子式中括号内的部分)。
聚合度:高分子链中重复单元的数目称为聚合度。
单体单元:除电子结构改变外,原子种类及个数完全相同的结构单元。
3.判断聚合类型逐步聚合:通过单体上所带的能相互反应的官能团逐步反应形成二聚体、三聚体、四聚体等,直到最终在数小时内形成聚合物的反应。
连锁聚合:在链引发形成的活性中心的作用下,通过链增长、链终止、链转移等基元反应在极短时间内形成高分子的反应写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合?-(1) -[- CH2- CH-]n|COO CH3(2) -[- CH2- CH-]-n|OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]-n|CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH 2)5CO -]n - 知识点:H 2CCH COOCH3n CH 2CH COOCH3n丙烯酸甲酯 聚丙烯酸甲酯加聚反应、连锁聚合(1)(2)(3)(4)(5)CH 2CH OCOCH3n CH 2CH OCOCH3n醋酸乙烯 聚醋酸乙烯加聚反应、连锁聚合CH 2CCH 3H CCH 2n CH 2CCH 3CHCH 2n异戊二烯 聚异戊二烯加聚、连锁聚合NH 2(CH 2)6NH 2n +COOH(CH 2)4COOHn 己二胺 己二酸 尼龙-66(聚己二酰己二胺)逐步、聚合缩聚NH(CH2)5COn H+OH-NH(CH2)5CO n NH(CH2)5COn逐步聚合 开环聚合连锁聚合 开环聚合己内酰胺 尼龙-6NH(CH2)6NHOC(CH2)4COn课后作业P15—3写出聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙66、维尼纶、天然橡胶、顺丁橡胶的分子式,根据表1-4所列这些聚合物的相对分子质量,计算这些聚合物的聚合度。
高分子复习总结
当p=0.999时,
X n 1 1 r r 2 r p 1 0 .91 8 2 0 * .0 9 5 .98 * 8 0 .9 5 5 9 19 .9 18 6
16
• 13. 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 解:a、平均官能度: 1)甘油: f 3*22*32.4
偶合终止
11
[I] [S]
Xn2CMCI[M ]CS[M ]
22
真正终止 (歧化终止)
链转移终止
以歧化终止为 例,链转移反 应对平均聚合 度影响的定量 关系式。
:无链转移反应的聚合度(歧化终止)
23
第三章 练习题
1.凝胶效应现象就是(
)
A.凝胶化 B. 自动加速现象 C. 凝固化 D. 胶体化
密闭体系
Xn K1
非密闭体系
X
=
n
K pn
W
6
分子量影响因素
分子量控制方法
计算公式
p、K、nW
端基封锁
原料非等摩尔 或加单官能团
Xn 1r 1r 2rp
r Na Nb
r
Na Nb+2Nb'
注意:Na和Nb分别是基团A和B的物质的量。
7
第二章
Carothers法计算线形缩聚物的聚合度
28
7 已知过氧化二苯甲酰在60 ℃ 的半衰期为48 小时,甲基丙烯酸甲酯在60 ℃的kp2 / kt=1×10-2l ( mol . s )。如果起始投料量为 每100ml 溶液(溶剂为惰性)中含20克甲基 丙烯酸甲酯和0.1克过氧化苯甲酰,试求 (1)甲基丙烯酸甲酯在60℃下的聚合速度? (2)反应初期生成的聚合物的数均聚合度 (60 ℃ 下85 %歧化终止,15%偶合终止, f 按1 计算)。
高分子化学复习
逐步聚合反应
5、逐步聚合/缩聚方法的配方、特点 逐步聚合/缩聚方法的配方、 熔融缩聚 逐步聚合方法 溶液缩聚 界面缩聚
自由基聚合反应
1、基本概念如自动加速现象、凝胶效应、动力学链长等 、基本概念如自动加速现象、凝胶效应、动力学链长等 如自动加速现象 2、单体聚合能力的判断与类型的选择 、
带烷基取代基的单体、 、烷基乙烯基醚、 带烷基取代基的单体、VC、烷基乙烯基醚、丙烯等
控制反应程度 控制官能团摩尔比 用单官能团单体封端
逐步聚合反应
4. 体形缩聚凝胶点的控制
Carothers方程 方程
pc =
2 f
2 Xn = 2 Pf -
平均官能度
2 fA 2(NANa + NC fC ) f= NA + NB + NC
能够参与聚合的总官能团数除以体系中 以 能够参与聚合的总官能团数除以体系中 分子总数来求取平均官能度
阳离子聚合 引发剂
a.质子酸/含氧酸 质子酸/
b.Lewis酸 Lewis酸
BF3-H2O引发体系 引发体系
离子聚合
4.阴阳离子聚合反应特点及分子量的控制 阴阳离子聚合反应特点及分子量的控制 阴离子聚合 阴离子聚合无终止聚合 why? why? 阴离子聚合 阴离子聚合化学计量聚合 阳离子聚合异构化聚合 离子聚合 离子聚合 阳离子聚合低温聚合 离子聚合 why? why? why? why? why? why?
相对 分子 量
T、[I]是影响与控制 、 是影响与控制 是影响与控制Mn 的主要 因素, ∝ 因素,Xn∝[M]/[I] 各种链转移反应使Mn↓ 各种链转移反应使 相对分子量大 T℃↑,Rp↑ ℃ , T℃↑,Xn↓ ℃ ,
本体聚合 why? why? 溶液聚合
高分子复习资料(准确情报)
所以:
即:
答……
第四章.离子、配合聚合
一.叙述下列定义:
1.离子聚合
离子聚合是单体在引发剂或催化中心作用下,按离子反应历程转化为聚合物的化学过程。
2.阴离子聚合
以带负电荷的离子或离子对为活性中心的一类连锁反应。
3.阳离子聚合
以带负电荷的离子或离子对为活性中心的一类连锁反应。
4.配位聚合
配位聚合也称配位离子聚合,是由两种或两种以上组分组成的配位催化剂引发的聚合反应。单体首先在过渡金属活性中心的空位上配位,形成σ→п配位化合物,进而这种被活化的的单体插入过渡金属-碳键进行链增长,最后形成大分子的过程。
综合各种情况,聚合速率方程可表达为:
Rp=K[I]n[M]m
一般情况下,式中指数n=0.5~1.0;m=1~1.5(个别为2)
2.局限性:主要是基于稳态法的基本假定
.不考虑链转移,为双基终止;
.单体总消耗速率=聚合反应总速率;链增长速率等于聚合反应总速率Rp=-d[M]/dt=Ri+Rp;
.游离基活性与链增长无关,Kp为常数;
O
2.-[HN-(CH2)5-C]n-聚合物名称:聚w-氨基己酸
单体名称:w-氨基己酸
合成式:
n H2N-(CH2)5-COOH→H-[N-(CH2)5-CO]n-OH + (n-1)H2O3.-[CH2-C-CH2]n-聚合物名称:聚1-甲基环丙烷
CH3单体名称:1-甲基环丙烷
合成式:CH3
C →-[CH2-C-CH2]n-
(3)
.链终止
偶合终止:
岐化终止:
(4)
式中
根据假定自由基浓度不变,进入稳定状态,或者说引发速率和终止速率相等,即Ri=Rt构成平衡,则
高分子复习
绪论复习题1.无定型高聚物的物理状态及力学性质随温度而变,其中Tg是(玻璃化温度);Tf是(粘流温度),而在结晶高聚物中Tm是(熔点)。
2.按聚合物材料性能及用途进行分类,一般可分为(塑料),(橡胶),(纤维)三大类。
根据聚合物主链所含元素,又可将聚合物分为:(碳链聚合物),(杂链聚合物),(元素有机聚合物),(无机高分子)。
3高聚物特有的三个力学状态为:(玻璃态),(高弹态),(粘流态)。
4. 按单体和聚合物在组成和结构上发生变化聚合反应可分为:(加聚反应),(缩聚反应),(开环聚合)。
按聚合机理聚合反应可分为:(连锁聚合),(逐步聚合)。
5. 尼龙-66的单体是(己二酸)(己二胺)。
6. 合成天然橡胶单体是(异戊二烯)。
7. 高分子化合物(又称聚合物)其分子量一般在大范围内。
8下列哪种物质不是聚合物? (A)A.葡萄糖B.聚乙烯C.纤维素D.胰岛素9.常温下作为塑料的聚合物在形变-温度曲线图中应处于(B)。
A. 高弹态B.玻璃态C. 过渡区D. 粘流态10.制造尼龙的原材料是(C)。
A. 链烯B.二烯C.二元羧酸和二元胺D.二元羧酸和二元醇11. 尼龙-6的单体是(A)。
A. 己内酰胺B.己二酸C. 己二胺D. 己二醇12. 聚碳酸酯是由双酚A与光气聚合物而得:HOC6H4C(CH3)2C6H4OH + ClCOCl─> H-(-OC6H4C(CH3) 2C6H4OCO-)n-Cl+HCl↑该反应称为(A)。
A.缩聚反应B.加聚反应C.自由基加成D.亲电加成13平均分子量相同的聚合物,分子量分布也相同。
14.聚合物是分子量不等的同系物的混合物,存在一定的分布或多分散性。
15.聚合物主要用作材料,材料的基本要求是强度,聚合物的强度与分子量密切相关。
16.在聚合物合成、成型、应用中,分子量总是需要考虑的重要指标。
17.交联程度浅的网状结构,受热时可软化,但不能熔融。
18. 高分子微结构是高分子合成中研究和控制的内容。
高分子复习
一、名词解释1.活性种:能打开单体的π键,使链引发和增长的物质。
常见的有自由基、阴离子、阳离子2.半衰期:引发剂分解至开始浓度的一半所用时间3.线性缩聚:参加缩聚反应的单体都只含有两个官能团,大分子向两个方向增长,形成线性高分子4.官能团数比:缩聚反应中两单体起始官能团数之比5.共聚物组成:大分子链上两种结构单元的比例6.zigler-natta引发剂:又烷基金属化合物与过渡金属卤化物组成的配位聚合催化剂7.立构规整性聚合物:原子或原子团在空间的排列规整,光学异构体为全同或间同,立体异构体为顺式的聚合物8.体型缩聚的凝胶点:体型缩聚中出现凝胶现象时的反应程度9.引发剂的诱导分解:自由基向引发剂分子的链转移反应10.自由基共聚合反应:两种或以上单体混合物,经引发聚合后,形成的聚合物其大分子链中含有两种或以上单体单元的聚合过程11.平均官能度:参与反应的单体混合物中每一个分子平均带有的官能团数12.单体转化率:单体转化为聚合物的分率13.活性聚合:当单体转化率到100%,聚合仍不终止,形成具有反应活性的聚合物的聚合14.化学计量聚合:阴离子聚合的数均聚合度为平均每个活性链上链接的单体量。
因活性中心浓度不随时间而变化,因而数均聚合度可用消耗掉的单体浓度与活性中心的浓度之比来表示15.笼蔽效应:引发剂分解产生的初级自由基被周围分子包围,不能及时扩散出去,就可能发生自由基偶合等副反应,形成稳定分子,使引发剂效率降低,引发剂分解产生的初级自由基在与单体反应形成单体自由基之前发生副反应而失活,造成引发剂效率降低16.多分散性:聚合物是由一系列分子量不等的同系物构成,其分子量或聚合度是一平均值,这种分子量的不均一性称为分子量的多分散性分布指数:由于高分子聚合物具有多分散性,因此它的分子量具有一定的分布,分子量分布用分布指数表示,即重均分子量与数均分子量的比值。
以表征分子量分布的密度或多分散性17.降解:聚合物分子量变小的反应18.聚合速率:以单位体积,单位时间内单体的消耗量或聚合物的生成量表示19.阻聚剂:能够使每一个自由基都终止,形成非自由基物质,或形成活性低,不足以再引发单体自由基的试剂20.连锁聚合:通过反应活性中心与单体加成生成新的反应活性中心,如此反复生成聚合物链的聚合过程,根据活性中心的不同,可分为自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合21.老化:高分子变脆,发黏,强度性能变坏,失去使用价值22.体型缩聚:参加反应的单体中至少有一种单体含有两个以上官能团,且体系平均官能度大于2,反应中大分子向3个方向增长,得到体型结构聚合物23.本体聚合:单体在少量引发剂作用下形成高聚物的过程24.乳液聚合:在乳化剂的作用及机械搅拌下,单体在水中分散成乳状液进行聚合的方法25.引发效率:用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解总量的百分率,以f表示26.反应程度P:缩聚反应中参加反应的官能团数目与起始官能团数目之比27.链转移常数:链转移速率常数和增长速率常数之比二、问答题1.何为自动加速现象?并解释产生的原因自由基聚合体系中,当达到一定转化率时,聚合体系中出现聚合速率突然加快,聚合物平均分子量也随之增大的现象原因:随着反应的进行,体系黏度增大,链自由基由伸展状态变为卷曲状态,溶解性能变差,链段重排受阻,活性中心被包埋,双基终止困难,Kt变小;而此时,单体的扩散未受阻碍,链增长反应不受影响,Kp基本不变,Kp/(Kt)^ 1/2增大,聚合速率增大,聚合物的平均分子量也随之增大2.什么是聚合物分子量的多分散性?聚合物是由一系列分子量不等的同系物构成,其分子量或聚合度是一平均值,这种分子量的不均一性称为分子量的多分散性3.乳化剂不参与聚合反应,但他的存在对聚合反应有很大影响,为什么?乳化剂能形成胶束,参与形成乳胶粒,乳胶粒是乳液聚合反应的场所4.为什么自由基聚合时聚合物分子量与反应时间基本无关,缩聚反应中聚合物的分子量随时间的延长而增大?自由基聚合遵循连锁聚合反应机理,链增加反应的活化能很低,很短时间内就可以生成一个大分子。
高分子复习
1.复合材料的组成主要包括哪几部分基体相、增强相、界面相2.力降解的结果使聚合物分子量分布变窄3.力降解的结果使聚合物分子量下降4.聚合物在塑炼、破碎、挤出、磨碎、抛光、一次或多次变形以及聚合物溶液的强力搅拌中,由于受到机械力的作用,大分子链断裂、分子量下降的力化学现象称为力降解5.非极性侧基的体积越大,Tg越高6.非极性侧基的体积越大,柔顺性越差7.非极性侧基的体积越大,内旋转位阻越大8.高聚物的屈服特征是在屈服过程中有应变硬化现象和应变软化现象。
9.高聚物的屈服特征是在屈服过程中有应变软化现象和应变硬化现象。
10.平均分子量提高,高聚物的加工流动性变差11.平均分子量提高,高聚物的拉伸强度提高12.对于隔音材料,要求高聚物的内耗大13.对于轮胎,要求高聚物的内耗小14.在塑料的组成中,能降低聚合物玻璃化温度合成型温度的成分是增塑剂15.一般是指塑料与塑料的共混物以及在塑料中掺混橡胶的共混物,叫做高分子合金16.胶料在一定的压力和温度下,经过一定的时间橡胶大分子由线型结构变为网状结构的交联过程叫硫化17.两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的宏观上均匀、连续的固体高分子材料叫聚合物共混物18.在固定的温度和形变下,聚合物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象称为应力松弛19.试样受冲击负荷时单位截面积所吸收的能量称为冲击强度(也称抗冲强度),是衡量材料韧性的一种指标。
20.玻璃态开始向高弹态转变的温度称为玻璃化转变温度21.屈服的主要形式有引发大量银纹和形成剪切屈服带22.聚合物非晶态结构模型有无规线团模型和两相模型两种。
23.聚合物非晶态结构模型有无规线团模型和两相模型(或折叠链缨状胶束模型)24.非极性侧基的体积越大,内旋转位阻越大,柔顺性越差25.分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排列叫构象26.晶态聚合物的结晶度愈高,聚合物的强度越高27.体型树脂较线型树脂的硬度高28.按塑料热性质分类,PF属于热固性树脂29.按塑料热性质分类,PVC属于热塑性树脂30.既可溶于适当的溶剂,又会熔融的高聚物属于线型高聚物31.在塑料组成中,增塑剂能使塑料的硬度和(脆性)降低32.在塑料的各组成中,能提高塑料的硬度、耐热性,并能降低塑料成本的组分是填料33.玻璃化温度是()使用的下限温度。
材料导论-高分子期末复习材料
4.氯乙烯, 4.氯乙烯,苯乙烯的聚合物名称分别是 聚氯乙烯 氯乙烯 PVC),聚苯乙烯. ),聚苯乙烯 (PVC),聚苯乙烯. 5.给出聚合度的定义; 5.给出聚合度的定义;如何计算一个已知聚合度的 给出聚合度的定义 聚合物的分子量? 聚合物的分子量? 聚合物分子链中连续出现的重复单元( 聚合物分子链中连续出现的重复单元(或称 链节)的次数. 链节)的次数.聚合度是衡量高分子大小的一个指 标. 聚合度两种表示法: 聚合度两种表示法: 以大分子链中的结构单元数目表示, 以大分子链中的结构单元数目表示,记作 x n 以大分子链中的重复单元数目表示, 以大分子链中的重复单元数目表示,记作 DP
5.合成橡胶的分类 5.合成橡胶的分类 合 成 橡 胶 通用合成橡胶
按其性 能和用 途
特种合成橡胶
6.天然橡胶的主要成分是( 6.天然橡胶的主要成分是(从自然界含胶植物中 天然橡胶的主要成分是 制取的一种高弹性物质) 制取的一种高弹性物质) 综合性能最好的橡胶是(聚异戊二烯( 综合性能最好的橡胶是(聚异戊二烯(天然橡 CH3 胶))
4.写出自由基聚合的主要步骤及聚合特点 4.写出自由基聚合的主要步骤及聚合特点 自由基聚合: 自由基聚合:链引发 链增长 链终止 (1)链引发 慢 单体自由基 (2)链增长 快 活性高分子链 (3)链终止 速 稳定大分子 自由基聚合反应的特征: 自由基聚合反应的特征: 1.可明显区分出引发 增长,终止, 可明显区分出引发, 1.可明显区分出引发,增长,终止,转移等基元反 慢引发,快增长,速终止. 应.慢引发,快增长,速终止. 2.大分子瞬时形成 聚合物的聚合度无大的变化. 大分子瞬时形成, 2.大分子瞬时形成,聚合物的聚合度无大的变化. 3.聚合过程中 单体浓度逐步降低, 聚合过程中, 3.聚合过程中,单体浓度逐步降低,聚合物转化率 逐步增大. 逐步增大.
高分子复习材料
1、结构可将聚合物分为哪三大类?主链元素碳链高分子:主链(链原子)完全由C原子组成(链原子)杂链高分子:主链原子除C外,还含O,N,S等杂原子组成元素有机高分子:主链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成2、自由基聚合的引发剂主要是哪两类?阴离子聚合、阳离子聚合的引发剂各有哪几类?自由基聚合的引发剂:(1)过氧化物类引发剂-O-O-, 加热易断裂产生自由基(2)偶氮化合物类引发剂-C-N=N-C-, 分解生成稳定的N2分子和自由基(3)氧化还原体系引发剂氧化剂、还原剂之间发生电子转移生成自由基阳离子聚合的引发剂:质子酸(如H2SO4、H3PO4、HClO4、Cl3CCOOH等强质子酸。
)常用引发剂Lewis酸(AlCl3, BF3, SnCl4, ZnCl2, TiBr4等。
)阴离子聚合的引发剂:电子转移引发如碱金属,碱金属-芳烃引发剂阴离子引发如有机金属化合物(有机金属化合物:如金属胺基化合物、金属烷基化合物和格利雅试剂等。
)3、自由基聚合机理、阳离子聚合机理、活性阴离子聚合机理的特点?自由基聚合机理的特点:慢引发、快增长、速终止(双基终止)阳离子聚合机理的特点:快引发、快增长、易转移、难终止活性阴离子聚合机理的特点:快引发、慢增长、无终止、无转移4、自由基聚合实施的方法有哪些?本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合体系组分各由哪些组成?它们聚合的场所各在哪里?自由基聚合实施的方法:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合体系组分的组成:本体聚合体系组分的组成:单体、引发剂(一般为油溶性)、助剂(色料、增塑剂、润滑剂、分子量调节剂等)溶液聚合体系组分的组成:单体、引发剂、溶剂悬浮聚合体系组分的组成:单体、引发剂、水、分散剂乳液聚合体系组分的组成:单体、引发剂、乳化剂、分散剂(水)本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合聚合的场所:本体聚合:加任何其它介质, 仅是单体在引发剂、热、光或辐射源作用下引发(本体)溶液聚合:将单体和引发剂溶于适当溶剂中进行(溶剂)悬浮聚合:借助机械搅拌和分散剂的作用, 使不溶于水的单体以小液滴悬浮在水介质中,并始终保持稳定的分散状态(液滴)乳液聚合:借助机械搅拌和乳化剂的作用, 使单体分散在水或非水介质中(乳胶粒)5、自由基聚合的基元反应有哪些?包括链引发、链增长、链终止和链转移等基元反应6、乳液聚合可以分为哪三个阶段?并说出各阶段的特征。
高分子化学复习重点
1. 自由基聚合按引发剂的分解方式:热分解型与氧化还原型2.热分解引发a.偶氮类引发剂:代表品种:偶氮二异丁腈(AIBN):分解只形成一种自由基,无诱导分解,常温下稳定,贮存安全。
80℃以上会剧烈分解分解速度与取代基有关:烯丙基、苄基>叔烷基>仲烷基>伯烷基b.过氧化类引发剂——最简单的过氧化物:过氧化氢活化能较高,一般不单独用作引发剂。
过氧化类引发剂的典型代表:过氧化二苯甲酰(BPO)。
分解温度:60~80℃,BPO 的分解分两步:第一步分解成苯甲酰自由基,第二步分解成苯基自由基,放出CO2c.无机过氧化类引发剂代表品种为过硫酸盐,如过硫酸钾(K2S2O8)和过硫酸铵[(NH4)2S2O8]。
水溶性引发剂,主要用于乳液聚合和水溶液聚合。
分解温度:60~80℃5.氧化—还原引发体系优点:活化能低(40~60kJ/mol);引发温度低(0~50℃),聚合速率大◆水溶性氧化—还原引发体系, 用于乳液聚合和水溶液聚合◆油溶性氧化—还原引发体系, 溶液聚合和本体聚合。
最常用的油溶性氧化—还原引发体系:过氧化二苯甲酰(BPO)—N, N二甲基苯胺(DMBA)。
6.电荷转移络合物引发:富电子分子和缺电子分子之间反应,可以生成电荷转移络合物(CTC),电荷转移络合物可以自发地或在光、热的作用下分解,产生自由基引发烯类单体进行自由基聚合。
本质:氧化--还原体系。
特点是体系活化能低(40kJ/mol)、可在低温下进行。
7.热引发:单体在没有引发剂的条件下,受热发生的聚合反应。
8.光引发:在紫外光作用下引起单体聚合特点:引发聚合活化能低,易控制,产物纯,结果重复性高9.光敏剂的光分解引发:在光的作用下,光引发剂发生光分解,产生两个自由基而引发聚合10辐射引发:在高能射线辐照下引起单体聚合反应11.等离子体引发:机理主要是自由基聚合反应12.引发剂分解动力学a. 初级自由基的生成:引发剂分解(均裂)形成自由基,为吸热反应,活化能高,反应速度慢。
高分子化学复习资料
高分子化学复习资料一、解释名词1.自加速效应:随着聚合反应的进行,单体转化率(c%)逐步提高,[I]、[M]逐步下降,聚合反应速率Rp理应下降,但在许多聚合体系中,Rp不但不下降,反而显著上升,这种现象是没有任何外界因素影响,在反应过程中自动发生的,因而称为自动加速现象。
2.反应程度:把在缩聚反应中参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值称作反应程度,以P表示,则:P=Pa=Pb=(N0-N)/N0=1-N/N03.聚合度:聚合物大分子中重复结构单元的数目称为聚合度。
6.结构单元与重复单元: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。
聚合物大分子中以共价键相互连接的、重复出现的、小而简单的结构单位称为重复单元。
4.竞聚率:令r1=k11/k12,r2=k22/k21,表示两种链增长速率常数之比,称为竞聚率。
5.平均官能度:单体混合物的平均官能度f是每一个分子所含有的官能团数目的加和平均。
f??Nf?N 式iii中,Ni为单体i的分子数;i为单体i的官能度。
7.理想恒比共聚:聚合的竞聚率r1=r2=1,这种聚合不论配比和转化率如何,共聚物组成和单体组成完全相同,F1=f1,并且随着聚合的进行,F1、f1,的值保持恒定不变。
8.官能团等活性:不同链长的端基官能团,具有相同的反应能力和参加反应的机会,即官能团的活性与分子链长无关。
9.引发效率与笼蔽效应、诱导分解:引发剂效率:用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解或损耗总量的比例,以f表示。
诱导分解:实际上是自由基(包括初级自由基、单体自由基、链自由基等)向引发剂分子的链转移反应。
笼蔽效应:聚合体系中引发剂浓度很低,引发剂分解出的初级自由基常被溶剂分子所形成的“笼子”包围着,初级自由基必须扩散出笼子,才有机会引发单体聚合。
如来不及扩散出去,初级自由基之间有可能发生反应而终止或形成较为稳定的自由基不易引发单体聚合,这样就是消耗引发剂分子而不能引发聚合,使得引发剂效率f减小,这种效应称为笼蔽效应。
高分子化学复习
2 [1 ( f-2)] 1 +
对于B-B和Af 体系(无A-A分子, =1),r < 1 对于B-B和Af 体系(无A-A分子, =1),且r=1
Pc =
1
[r+r( f-2)] 12
1
Pc =
( f-1) 2
1
Carothers方程在缩聚中聚合度计算的应用
22
由
P=
dC - = k` C 2 dt
1 = k` C 0 t + 1 1 P -
此时外加酸催化为二级反应
P~t关系式 Xn~t关系式
Xn = k` C 0 t + 1
平衡缩聚动力学
(不排除或部分排除小分子副产物)
14
dP 水未排出时: = k1 [(1 P )2 P 2 K ] - - dt 水部分排出时: dP = k [(1 P )2 P nw K ] - 1 - dt
烯类单体聚合能力的差异和聚合机理的不同主要取决于双键碳 原子上取代基的种类、数量和位置,也就是取代基的电子效应(诱 导效应、共轭效应)和空间位阻效应。
电子效应
醛、酮中的羰基π键异裂后,具有类似离子的特性,可发生阴离子或 阳离子聚合,不能进行自由基聚合。
烯类单体的碳-碳π键与羰基不同,既可均裂,也可异裂,故可以进行 自由基聚合或离子聚合(阴离子聚合、阳离子聚合)。 均裂 异裂
平均分子量的表示和测定方法:
数均分子量
依数性 和端基滴定法测定
重均分子量
光散射法
N M W N M N (W M ) W M N M W M M W NM
W Mn Ni
i w
i
i
高分子化学资料整理
《高分子化学复习资料》第一章——绪论1.高分子化学:研究高分子合成基本规律的科学.2.高分子:化合物分子质量足够大,以至于多一个链节或少一个链节不会影响其基本性能;有重复结构单元;重复结构单元间以共价键连接.3.低聚物(Oligomer):分子量较小的高分子化合物.4.单体(Monomer ):能通过聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物,即合成聚合物的原料.5.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(由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分).6.重复结构单元:(重复单元,链节):大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单位.7.单体单元:与单体的化学组成完全相同,只是化学结构不同的结构单元(电子结构有所改变).由聚合度可计算高分子的分子量:M0:结构单元平均分子量.(2)由两种结构单元组成的高分子:结构单元=重复单元=链节≠单体单元.M o 两种结构单元的平均分子量.(3)均聚物:由一种单体聚合而成的高分子。
共聚物:由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子。
共聚物:丁苯橡共聚物胶----( CH 2--CH=CH--CH 2 -)--(-CH 2--CH-)----x y nx, y 为任意值,在这种情况下,无法确定它的重复单元,仅:结构单元=单体单元.9.高分子化合物的分类和命名分类:(1)单体来源分类:天然高分子(纤维素、蛋白质、淀粉等);合成高分子(聚酯、聚酰胺等);半天然高分子(改性淀粉、乙酸纤维素等.(2)根据材料的性能和用途分类:橡胶(丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等);纤维(涤纶、腈纶、锦纶、维尼纶等);塑料(热塑性塑料:线型或支化聚合物,如聚乙烯、聚氯乙烯等;热固性塑料:体型聚合物,如酚醛树脂、不饱和聚酯等);涂料;粘合剂;功能高分子 .(3)根据高分子的主链结构分类:a.碳链聚合物: 大分子主链完全由碳原子组成绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类.b.杂链聚合物: 大分子主链中除碳原子外,还有O 、N 、S 等杂原子.c.元素有机聚合物: 大分子主链中没有碳原子,主要由Si 、B 、Al 、O 、N 、S 、P 等原子组成,侧基则由有机基团组成.。
高分子考试复习资料
1.聚合度:聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值。
2.平均官能度:至反应体系中平均每一分子上带有的能参加反应的官能团(或新中心)的数目
3.反应程度:参加反应的官能团数占起始官能团数的分率。
4.凝胶点:体型缩聚反应进行到一定程度时,体系粘度将急剧增大,迅速转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程,即出现凝胶化现象,此时的反应程度叫凝胶点。(出现凝胶化现象时的反应程度)
2.聚合物平均分子量有几种表达方法,写出其数学表达式
答:书上9页数均、粘均和重均分子量。
3.简述逐步聚合的主要特点
答:1.无所谓链引发、增长、终止,各步速率和活化能基本相同;
2.单体、低聚物、缩聚物任何物种之间均能缩聚,使链增长,无所谓活性中心;
3.聚合初期,单体全部所聚成低聚物,再由低聚物缩聚成高聚物,转化率变化小,反应程度逐步增加;
6. 任何阶段都由聚合度不等的同系缩聚物组成
7. 平衡和非等基团数比可使缩聚暂停,这些因素一旦消除缩聚又可继续进行
9.动力学链长的定义是什么?与平均聚合度有何关系?链转移反应对动力学链长和聚合度有何影响?
答:在聚合动力学研究中,将一个活性种从引发开始到链终止所消耗的单体分子数定义为动力学链长v。聚合物平均聚合度Xn和动力学链长的关系与终止方式有关:偶和终止,Xn=2v;歧化终止,Xn=v;两者都有,v<Xn<2v。链转移对动力学链长并没有影响,但是会降低聚合物的聚合度
10.动力学链长:每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数定义为动力学链长,动力学链在链转移反应中不终止
11.链转移常数:是链转移速率常数和增长速率常数之比,代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。
高分子复习整理
热固性聚合物:许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体 形聚合物,许多大分子键合在一起,已无单个大分子可言。这类聚合 物受热不软化,也不易被溶剂所溶胀。
解:(题意有修改)
低转化率下聚合动力学方程:
令 (1)当聚合时间固定时,C与单体初始浓度无关,故当聚合时间一定 时,改变不改变转化率。 (2)当其它条件一定时,改变,则有: ,即引发剂浓度增加到4.51倍时,聚合转化率可以从10%增加到 20%。 由于聚合速率,故增加到4.51倍时,增加2.12倍。 聚合度,故增加到4.51倍时,下降到原来0.471。即聚合度下降到原来 的1/2.12。 (3)引发剂引发时,体系的总活化能为: 热引发聚合的活化能与引发剂引发的活化能相比,相当或稍大,温度 对聚合速率的影响与引发剂引发相当,要使聚合速率增大,需增加聚 合温度。 光引发聚合时,反应的活化能如下: 上式中无项,聚合活化能很低,温度对聚合速率的影响很小,甚至在 较低的温度下也能聚合,所以无需增加聚合温度。
引发剂效率:引发聚合部分引发剂占引发剂分解消耗总量的分率称为 引发剂效率。
诱导分解:诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应,其结果使 引发剂效率降低。 引发剂:在聚合体系中能够形成活性中心的物质,使单体在其上连 接 分为自由基引发剂,离子引发剂。
动力学链长:每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数 定义为动力学链长,动力学链在链转移反应中不终止。
热塑性塑料:是线型可支链型聚合物,受热即软化或熔融,冷却即固 化定型,这一过程可反复进行。聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯(PE) 等均属于此类。
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1.在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反应釜中加入0.2mol n-BuLi和20kg苯乙烯。
当单体聚合了一半时,向体系中加入1.8g HO,然后继续反应。
假如用2水终止的和继续增长的聚苯乙烯的分子量分布指数均是1,试计算(1)水终止的聚合物的数均分子量;(2)单体完全聚合后体系中全部聚合物的数均分子量;(3)最后所得聚合物的分子量分布指数。
2. 有下列所示三成分组成的混合体系。
成分1:重量分数=0.5,分子量=l×104成分2:重量分数=0.4,分子量=1 ×105。
成分3:重量分数=0.1,分子量=1×106求:这个混合体系的数均分子量和重均分子量及分子量分布宽度指数。
3.某一耐热性芳族聚酰胺其数均相对分子质量为24116。
聚合物经水解后,得39.31%(质量百分数)•对苯二胺,59.81%(质量百分数)•对苯二甲酸,0.88%苯甲酸(质量百分数)。
试写出聚合物结构式和其水解反应式?计算聚合物的数均相对分子质量4.等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少?5.等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少?6.AA、BB、A3混合体系进行缩聚,NA0=NB0=3.0,A3中A基团数占混合物中A总数( )的10%,试求p=0.970时的以及= 200时的p。
7.对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中,共分出水18克,求产物的平均分子量和反应程度,设平衡常数K=4。
8.要求制备数均分子量为16000的聚酰胺66,若转化率为99.5%时:(1)己二酸和己二胺的配比是多少?产物端基是什么?(2)如果是等摩尔的己二酸和己二胺进行聚合反应,当反应程度为99.5%时,聚合物的数均聚合度是多少?9.由1mol丁二醇和1mol己二酸合成数均分子量为5000的聚酯,(1)两基团数完全相等,忽略端基对数均分子量的影响,求终止缩聚的反应程度P;(2)假定原始混合物中羟基的总浓度为2mol,其中1.0%为醋酸,无其它因素影响两基团数比,求获得同一数均聚合度时所需的反应程度。
10.某一耐热性芳族聚酰胺数均分子量为24990,聚合物经水解后,得38.91%wt对苯二胺,59.81%对苯二甲酸,0.88%苯甲酸。
试写出分子式,计算聚合度和反应程度。
11.从对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中,共分出水18克,求产物的平均分子量和反应程度,设平衡常数K=4。
12.将邻苯二甲酸酐、季戊四醇、乙二醇一摩尔比为2.00:0.99:0.01进行缩聚,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。
13.欲将1000g环氧树脂(环氧值为0.2)用等物质量的乙二胺固化,试计算固化剂用量。
并求此凝胶反应的凝胶点。
14.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15.邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油或季戊四醇缩聚,试求(1)平均聚合度;(2)按Carothers法求凝胶点;(3)按统计法求凝胶点。
16.假设由邻苯二甲酸酐,苯三酸和甘油组成的聚合体系中,三种单体的摩尔比分别为第一种是3:1:3,第二种是1:1:2.请用Carothers法分别预测两种聚合体系的凝胶点;请再用Flory法分别预测聚合体系的凝胶点17.邻苯二甲酸和甘油的物质的量之比为3:1.97,试用Carothers法和Flory统计法计算凝胶点。
18.分别用Carothers法和Flory法计算下列混合物的凝胶点。
邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002。
(10分)19.邻苯二甲酸酐和甘油摩尔比为1.50︰0.98,试分别用Carothers方程和Flory统计公式计算下列混合物的凝胶点。
20.用甲苯二异氰酸酯,乙二醇,丙三醇为原料,若按物质的量配比3.5:1.5:2进行逐步聚合反应时,试判断当反应程度P=0.84时,分别用Crothers 法和Flory法计算它们是否会出现凝胶?若未出现凝胶,计算产物的数均聚合度。
21.计算下列混合物的凝胶点。
(1)邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50:0.98(2)邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.00222.试计算丁二烯在27℃、77℃、127℃时的平衡单体浓度。
已知丁二烯的-ΔH0=73kJ/mol,ΔS0=89J/mol·K23.在一溶液聚合体系中,某单体浓度c(M)=0.2mol/L,某过氧化物引发剂浓度c(I)=4.0×10-3mol/L,60℃进行自由基聚合。
已知k=1.45×102L/mol·s,k t=7.0p×107 L/mol·s,f=1,引发剂半衰期44h。
⑴ (6分)求初期聚合速率?⑵ (4分)初期动力学链长?⑶ (4分)当转化率达50%时所需的时间?24.单体溶液浓度c(M)=0.2mol/L,过氧化物引发剂浓度c(I)=4.0×10-3mol/L,在60℃下加热聚合。
如引发剂半衰期为=44h,引发剂效率f=0.8,k p=145L/mol·s,k=7.0×107 L/mol·s,欲达到50%转化率,需多长时间?t25.2.0 mol/L苯乙烯的二氯乙烷溶液,于25℃时在4.0×10-4 mol/L硫酸存在下聚合,计算开始时的聚合度。
假如单体溶液中含有浓度为8.0×10-5 mol/L的异丙苯,那么聚苯乙烯的聚合度是多少?为便于计算,可利用下列数据。
参数:数值kp[L/(mol·S)]7.6(s-1)自发终kt1止 4.9×10-2kt2(s-1)与反离子结合终止 6.7×10-3ktr,M(L/mol·s)1.2×10-1Cs(25℃,在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂) 4.5×10-226.某单体于一定温度下,用过氧化物作引发剂,进行溶液聚合反应,已知单体浓度为1.0M,一些动力学参数为f kd=2×10-9s-1,k p /kt1/2=0.0335(L·mol·s)1/2。
若聚合中不存在任何链转移反应,引发反应速率与单体浓度无关,且链终止方式以偶合反应为主时,试计算:(11分)(1)要求起始聚合速率(Rp )>1.4×10-7mol/L·s,产物的动力学链长ν>3500时,采用引发剂的浓度应是多少?(2)当仍维持(1)的(Rp ),而ν>4100时,引发剂浓度应是多少?27. 以BPO为引发剂,60゜C 下苯乙烯在苯中聚合,已知苯乙烯的浓度为400mol/L,BPO浓度为5×10-4mol/L,Kp=176L/(mol-s),Kd=3.24×10-6Lmol/s,Kt=3.58×107L/(mol.s);f=0.70求(1)引发速率和聚合反应速率;(2)动力学链长。
28.以硫酸为引发剂,使苯乙烯在惰性溶剂中聚合。
若= 7.6L/mol·s,自发链终止速率常数=4.9×10-2s-1,向单体链转移的速率常数=1.2×10-1L/mol·s,反映体系中的单体浓度为200g/L。
计算聚合初期聚苯乙烯的分子量。
29.100毫升无阻聚物存在的甲基丙烯酸甲酯中,加入0.0242克过氧化二苯甲酰,并在60℃下聚合。
反应1.5小时后得到聚合物3克,用渗透压法测得其分子量为831500(已知60℃下BPO的半衰期为48小时,引发效率为0.81, C l为0.02 , CM为0.1×104 ,甲基丙烯酸甲醋的密度为0 .930g/ /ml )。
试求( 1 )甲基丙烯酸甲酯在60 ℃下的kp 2/kt值;( 2 )在该温度下歧化终止和偶合终止所占的比例。
30.苯乙烯溶液浓度0.20 mol*L-1, 过氧类引发剂浓度为4.0⨯10-3mol*L-1, 在60℃下聚合,如引发剂半衰期44h, 引发剂效率f=0.80,k p=145 L*(mol*s)-1,kt=7.0⨯107 L*(mol*s)-1, 欲达到50%转化率,需多长时间?31.醋酸乙烯在60°C下,以AIBN为引发剂进行本体聚合,其动力学数据如下:K d =1.1610-5S-1,Kp=3700升mol∙S,Kt=7.4107升mol∙S,【M】=10.86mol L,【I】=0.20610-8mol L,CM=1.9110-4,偶合终止占双基终止的90%,试求出聚醋酸乙烯的数均聚合度。
(f按1计算)32.以BPO为引发剂,60℃时引发苯乙烯聚合,已知苯乙烯0.887g/cm3,引发剂用量为单体量的0.108%,引发剂效率为f=0.8,产物聚合度为2800,聚合速率为0.282*10-3mol/L在体系中自由基寿命г=0.86秒,试求欲达到50%转化率时,需要多少时间?33.25℃在THF中,用n—C4H9Li作为引发剂引发丙烯腈聚合,已知单体浓度0.95mol/L,引发剂浓度为0.005mol/L,总体积为1L。
1)若反应到3/4时用36mg水终止,求水终止的聚合物的平均分子量2)若聚合5s时,单体浓度为6.28×10-3mol/L,求10s时聚合速率和聚合度34、2.0 mol/L苯乙烯的二氯乙烷溶液,于25℃时在4.0×10-4 mol/L硫酸存在下聚合,计算开始时的聚合度。
假如单体溶液中含有浓度为8.0×10-5mol/L的异丙苯,那么聚苯乙烯的聚合度是多少?为便于计算,可利用下列数据。
(10分)参数:数值kp[L/(mol·S)]7.6kt1(s-1)自发终止 4.9×10-2 kt2(s-1)与反离子结合终止 6.7×10-3ktr,M(L/mol·s)1.2×10-1Cs(25℃,在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂) 4.5×10-235.已知过氧化二苯甲酰在60 ℃的半衰期为48 小时,甲基丙烯酸甲酯在60 ℃的kp 2 / kt=1×10-2l ( mol . s )。
如果起始投料量为每100ml 溶液(溶剂为惰性)中含20 克甲基丙烯酸甲酯和0.1克过氧化苯甲酰,试求(1)10 %单体转化为聚合物需多少时间?(2)反应初期生成的聚合物的数均聚合度(60 ℃下85 %歧化终止,15%偶合终止,f 按1 计算)。