6 习题参考答案

高分子第六章习题参考答案

1．

4、在离子聚合反应中，活性中心离子和反离子之间的结合有几种形式？其存在形式受哪些因素影响？不同形式对单体的聚合能力有何影响？

参考答案：

在离子聚合反应中，活性中心离子和反离子之间的结合有以下几种形式：

以上各种形式之间处于平衡状态。结合形式和活性种的数量受溶剂性质、温度及反离子等因素的影响。

溶剂的溶剂化能力越大，越有理于形成松对甚至自由离子；随着温度的降低，离解平衡常数（K值）变大，因此温度越低越有利于形成松对甚至自由离子；反离子的半径越大，越不易被溶剂化，所以一般在具有溶剂化能力的溶剂中随反离子半径的增大，形成松对和自由离子的可能性减小；在无溶剂化作用的溶剂中，随反离子半径的增大。A+与B－之间的库仑引力减小，A+与B－之间的距离增大。

活性中心离子与反离子的不同结合形式和单体的反应能力顺序如下：

共价键连接A－B一般无引发能力。

计算题：

1、用n-丁基锂引发100g苯乙烯聚合，丁基锂加入量恰好500分子，如无链终止，苯乙烯和丁基锂都耗尽，计算活性聚苯乙烯链的数均分子量。

参考答案：

100g苯乙烯的分子数=（100/104）×6.22×1023=5.79×1023

活性聚苯乙烯链的数均分子量=（5.79×1023/500）×104=1.204×1023

（说明：此题数值太大，不合实际情况，如果500改为5×1020就可能）

2、将1.0×10-3 mol萘钠溶于四氢呋喃中，然后迅速加入2.0 mol苯乙烯，溶液的总体积为1L。假如单体立即混合均匀，发现2000秒内已有一半单体聚合。计算聚合2000秒和4000秒时的聚合度。

参考答案：

在聚合过程中阴离子活性增长种的浓度基本不变，即为引发剂的浓度[M—]= 1.0×10-3 mol·L-1；

在2000秒时参与反应的单体= 2.0×50%

采用萘钠时，n=2，所以：

=（2×1.0）÷1.0×10-3=2000

在4000秒时参与反应的单体= 2.0×75% mol·L-1= 1.5 mol·L-1；

采用萘钠时，n=2，所以：

=（2×1.5）÷1.0×10-3=3000

6、异丁烯阳离子聚合时，以向单体链转移为主要终止方式，聚合物未端为不饱和端基。现在4.0g聚异丁烯恰好使6.0mL的0.01mol·L-1溴-四氯化碳溶液褪色，试计算聚合物的数均分子量。

参考答案：

测定的反应式为：

根据以上反应式，每一个聚异丁烯分子链要消耗一分子溴。

4.0g聚异丁烯消耗溴的量为：

0.01mol·L-1×6.0mL=6×10-5 mol

所以聚合物的数均分子量为：

4/6×10-5=6.7×104

其他参考题：

1、指出下列化合物可进行哪一类机理聚合？

四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃，二氧六环，三氧六环，丁内酯，环氧乙烷

参考答案：

四氢呋喃：可进行阳离子聚合

2-甲基四氢呋喃：不能聚合

二氧六环：不能聚合

三氧六环：可进行阳离子聚合

丁内酯：不能聚合

环氧乙烷：可进行阳离子，阴离子及配位聚合。

2、下列单体选用哪一引发剂才能聚合，指出聚合机理，并写出引发反应式。单体引发体系

CH2=CHC6H5（1）（C6H5CO）2O2（自由基）

CH2=C（CN）2（2）Na＋萘（阴离子）

CH2=C（CH3）2（3）BF3＋H2O（阳离子）

CH2=CH-O-nC4H9（4）nC4H9Li（阴离子）

CH2=CHCl （5）SnCl4＋H2O（阳离子）

CH2=C（CH3）COOCH3

CH2=O

参考答案：

CH2=CHC6H5可被引发剂（1）（2）（3）（4）引发聚合。

CH2=CHC6H5＋（C6H5CO）2O2属自由基聚合，引发反应式为：

（C6H5CO）2O2→C6H5CO2·

C6H5CO2·＋CH2=CHC6H5→C6H5CO2 CH2-C·HC6H5

CH2=C（CN）2可被引发剂（2）（4）引发聚合。

CH2=C（CH3）2可被引发剂（3）（5）引发聚合。

CH2=CH-O-nC4H9可被引发剂（3）（5）引发聚合。

CH2=CHCl可被引发剂（1）引发聚合。

CH2=C（CH3）COOCH3可被引发剂（1）（2）（4）引发聚合。CH2=O可被引发剂（2）（3）（4）（5）引发聚合。