第4章离子及配位聚合习题参考答案
第4章 习题及答案精选版演示课件-
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:
A+ + B- > A+//B - >A+B-
h共kui 价键连接的A-B一般无引发能力
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5.分别叙述进行阴、阳离子聚合时,控制聚合反应速度和聚合 物分子量的主要方法。
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4.在离子聚合反应过程中,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的影响?不同存在形式和 体的反应能力如何?
在离子聚合中,活性中心正离子和反离子之间有以下几种结合 方式:
共价键合 紧密离子对 疏松离子对 自由离子
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
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引发剂:
(1) 为过氧化苯甲酰, 属过氧化物自由基引发剂;(2)为过氧化物+ 低价 盐, 属自由基聚合的氧化还原引发体系;(3)钠-萘属电子间接转移 阴离子聚合引发剂;(4)n-C4H9Li属烷基金属化合物阴离子聚合 引发剂;(5) BF3+H2O为Lewis酸阳离子聚合引发体系;(5)为 碳阳离子源阳离子聚合引发体系, 其中t-BuCl为碳阳离子源, 是引发 剂, AlCl3为Lewis酸活化剂。
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7、写出在丙烯的阳离子聚合中, 向单体、向聚合物链转移反应 的方程式, 哪种链转移方式为主, 并分析丙烯在阳离子聚合条 件得不到高分子量产物的原因。
向聚合物链转移反应: 向单体链转移反应: 为主
生成稳定的烯丙基正碳离子(烯丙基单体自阻聚).
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(完整word版)高聚物合成工艺课后题答案
1生产单体的原料路线有哪几种?试比较它们的优缺点?答:①石油路线:目前最主要的单体原料路线②煤炭路线:乙炔,电石生产需大量电能,经济上不合理,由于我国历史原因和资源情况,乙炔仍是高分子合成的工业的重要原料。
③可再生资源路线,原料不充足,成本高,但充分利用自然资源,变废为宝的基础上,小量生产某些单体出发点还是可取的。
2、如何有C4馏分制取1,3丁二烯?①用C4馏分分离出来的丁烯进行氧化脱氢制取②将裂解气分离得到的C4馏分用PM下进行萃取蒸馏抽提制取。
第三章本体聚合1、简述高压聚乙烯工艺流程答:精制的乙烯进入一次压缩(一级);来自低压分离的循环乙烯与相对分子量调节剂混合后,进入一次压缩机入口,压缩至250MPa,然后与来自高压分离器循环乙烯混合后进行二级压缩;冷却单体进入聚合反应器,引发剂溶液用高压泵送入进料口或直接进入气相聚合;然后高压分离、低压分离挤出切粒,未反应单体分离循环使用。
2、高压PE有哪两种主要工艺路线?各有什么特点?管式反应器进行、反应釜中进行两条主要工艺路线管式反应器反应中:物料在管内呈柱塞状流动,无返混现象,反应温度沿反应管长度而变化,得高压聚乙烯分子量分布较宽,耐高压。
无搅拌系统,长链分枝少。
生产能力取决于反应管参数。
釜式反应器:物料可充分混合,反应温度均匀,还可分区操作。
耐高压不如管式,反应能力可在较大范围内变化,反应易控制。
PE分布窄,长链分枝多。
3、高压PE合成反应条件比较苛刻,具体条件如何?为什么采用这样的工艺条件?反应温度设在150℃~330℃,原因有二:①乙烯无任何取代基,分子结构对称,纯乙烯在350℃以上爆炸性分解,从安全角度,避免因某些特殊不可预知的因素造成温度上升,引发事故,故使T<330℃②PE 熔点为130℃,当T<130℃时造成大量PE凝固,堵塞管道,同样造成反应难以进行,造成事故,故最低温度不低于130℃,一般温度大于150℃。
反应在低压下进行,原因:乙烯常压下位气体,分子间距离远,不易反应,压缩后,分子间距离显著缩短,极大增加了自由基与单体分子之间碰撞几率,易反应,在100~300MPa下,C2H4接近液态烃,近似不可压缩状态,其次T上升,需压力也增加,才能使PE与单体形成均相状态,保持反应顺利进行。
高分子科学简明教程课后习题及试题答案
▲为08年6月考试题目*为14年6月考题第一章概述3. 说出10种你在日常生活中遇到的高分子的名称。
答:涤纶、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PET、蛋白质、核酸、涂料、塑料、合成纤维6.下列物质中哪些属于聚合物?(1)水;(2)羊毛;(3)肉;(4)棉花;(5)橡胶轮胎;(6)涂料答:羊毛、棉花、橡胶轮胎、涂料、肉*7.写出下列高分子的重复单元的结构式:(1)PE;(2)PS;(3)PVC;(4)POM;(5)尼龙;(6)涤纶答:(1)PE——聚乙烯-CH2-CH2-(2)PS——聚苯乙烯(3)PVC——聚氯乙烯(4)POM——聚甲醛-O-CH2-(5)尼龙——聚酰胺-NH(CH2)5CO-(6)涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯P7名称结构单元单体单元H2C CCH3H3COOC聚甲基丙烯酸甲酯一样一样H2 C H CH3COOC聚丙烯酸甲酯一样一样—NH(CH2)6NHCO(CH)4CO—尼龙-66 —NH(CH2)6NH——CO(CH)4CO—无H2C CH3C HCCH2聚异戊二烯一样一样▲(1)高分子;(2)链节;(3)聚合度;(4)多分散度;(5)网状结构;(6)共聚物答:(1)高分子也叫聚合物分子或大分子,具有高的相对分子量,其结构必须是由多个重复单元所组成,并且这些重复单元实际是或概念上是由相应的小分子衍生而来的。
(2)链节是指结构重复单元,重复组成高分子分子结构的最小结构单元。
(3)聚合度是单个聚合物分子所含单体单元的数目。
(4)多分散性:除了蛋白质、DNA等外,高分子化合物的相对分子质量都是不均一的(5)网状结构是交联高分子的分子构造。
(6)共聚物:由一种以上单体聚合而成的聚合物。
14、平均相对分子质量为100万的超高相对分子质量PE的平均聚合度是多少?P=100×10000/28=35700▲21、高分子结构有哪些层次?各层次研究的内容是什么?答:高分子结构由4个层次组成:a、一级结构,指单个大分子内与基本结构单元有关的结构,包括结构单元的化学组成、链接方式,构型,支化和交联以及共聚物的结构b、二级结构,指若干链节组成的一段链或整根分子链的排列形状。
分析化学第四版第四章答案
第四章 氧化还原滴定法思考题l .解释下列现象。
a . 将氯水慢慢加入到含有 Br -和I -的酸性溶液中,以CCl 4萃取,CCl 4层变为紫色。
答:酸性条件下氯水中HClO 可将Br -和I -氧化为单质Br 2和 I 2。
由于 323I e I --+=3/0.545I I E V θ--= 222Br e Br -+=2/ 1.05Br Br E V θ-= 1222HClO H e Cl H O +++=+2/ 1.63HClO Cl E V θ= 所以 I -更易被氧化为I 2,I 2被CCl 4所萃取,使CCl 4层变为紫色。
b. θ-IIE /2( 0.534V ) >θ++Cu Cu E /2(0.159V),但是Cu 2+却能将I -氧化为I 2。
答:这是由于生成了溶解度很小的 CuI 沉淀(pK sp =11.96),溶液中[Cu 2+]极小,Cu 2+/Cu + 电对的电势显著增高,Cu 2+成为较强的氧化剂。
222///1()0.059lg 0.1590.05911.960.865(0.534)spCu CuI Cu Cu II K CuI E E V E V θθθ+++-=+=+⨯=>所以,Cu 2+能将I -氧化为I 2。
c.间接碘量法测定铜时,Fe 3+和AsO 43-都能氧化I -析出I 2,因而干扰铜的测定,加入NH 4HF 2两者的干扰均可消除。
答:424NH HF NH HF F +-++,组成HF-F -缓冲体系,pH ≈3.2。
因为3343222AsO H e AsO H O -+-++=+,[H +]< 1 mol ·L -1所以,33334343//AsO AsO AsO AsO E E θ----<。
而F -能与Fe 3+形成络合物,溶液中[Fe 3+]大大减小,3232//Fe Fe Fe Fe E E θ++++<。
高分子化学(第四版)潘祖仁版课后习题答案
第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。
答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。
在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。
在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。
如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。
聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平X表示。
均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。
答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。
聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。
从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。
多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。
齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。
低聚物的含义更广泛一些。
4. 举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连锁聚合。
答:按单体-聚合物组成结构变化,可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类;而按机理,可分成逐步聚合和连锁聚合两类。
离子聚合习题答案
离子聚合习题答案离子聚合习题答案离子聚合是一种重要的化学反应过程,常见于溶液中的离子物种之间的相互作用。
在离子聚合的习题中,我们需要根据已知的条件和反应方程式,推导出最终的产物和反应物的摩尔比例关系。
下面将通过一些典型的离子聚合习题,来探讨其答案和解题思路。
习题一:已知溶液A中含有1mol Na+离子和2mol Cl-离子,溶液B中含有1mol Ca2+离子和3mol OH-离子。
当A和B两溶液混合后,发生离子聚合反应。
求反应后生成的产物以及摩尔比例。
解答:根据已知条件,我们可以写出反应方程式:2Na+ + Ca2+ + 3Cl- + 3OH- -> 2NaCl + Ca(OH)2根据反应方程式,我们可以得出产物为2mol NaCl和1mol Ca(OH)2。
因此,反应后生成的产物摩尔比例为NaCl:Ca(OH)2 = 2:1。
习题二:已知溶液A中含有1mol Fe2+离子和2mol OH-离子,溶液B中含有1mol Al3+离子和3mol Cl-离子。
当A和B两溶液混合后,发生离子聚合反应。
求反应后生成的产物以及摩尔比例。
解答:根据已知条件,我们可以写出反应方程式:3Fe2+ + 2Al3+ + 6OH- + 6Cl- -> 3Fe(OH)2 + 2AlCl3根据反应方程式,我们可以得出产物为3mol Fe(OH)2和2mol AlCl3。
因此,反应后生成的产物摩尔比例为Fe(OH)2:AlCl3 = 3:2。
习题三:已知溶液A中含有1mol K+离子和2mol SO42-离子,溶液B中含有1molMg2+离子和3mol OH-离子。
当A和B两溶液混合后,发生离子聚合反应。
求反应后生成的产物以及摩尔比例。
解答:根据已知条件,我们可以写出反应方程式:2K+ + Mg2+ + 2SO42- + 6OH- -> MgSO4 + 2KOH根据反应方程式,我们可以得出产物为1mol MgSO4和2mol KOH。
无机分析化学第4章 习题答案
第四章配位化合物习题参考解答1. 试举例说明复盐与配合物,配位剂与螯合剂的区别。
解复盐(如KCl·MgCl2·6H2O)在晶体或在溶液中均无配离子,在溶液中各种离子均以自由离子存在;配合物K2[HgI4]在晶体与溶液中均存在[HgI4]2-配离子,在溶液中主要以[HgI4]2-存在,独立的自由Hg2+很少。
配位剂有单基配位剂与多基配位剂:单基配位剂只有一个配位原子,如NH3(配位原子是N);多基配位剂(如乙二胺H2N-CH2-CH2-NH2)含有两个或两个以上配位原子,这种多基配位体能和中心原子M形成环状结构的化合物,故称螯合剂。
2. 哪些元素的原子或离子可以作为配合物的形成体?哪些分子和离子常作为配位体?它们形成配合物时需具备什么条件?解配合物的中心原子一般为带正电的阳离子,也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子,以过渡金属离子最为常见,少数高氧化态的非金属元素原子也能作中心离子,如Si(Ⅳ)、P(Ⅴ)等。
配位体可以是阴离子,如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O4-等;也可以是中性分子,如H2O、CO、乙二胺、醚等。
它们形成配合物时需具备的条件是中心离子(或原子)的价层上有空轨道,配体有可提供孤对电子的配位原子。
3. 指出下列配合物中心离子的氧化数、配位数、配体数及配离子电荷。
[CoCl2(NH3)(H2O)(en)]Cl Na3[AlF6] K4[Fe(CN)6] Na2[CaY] [PtCl4(NH3)2]数。
K2[PtCl6] [Ag(NH3)2]Cl [Cu(NH3)4]SO4 K2Na[Co(ONO)6] Ni(CO)4[Co(NH2)(NO2)(NH3)(H2O)(en)]Cl K2[ZnY] K3[Fe(CN)6]二硫代硫酸合银(I)酸钠四硫氰酸根⋅二氨合铬(III)酸铵;四氯合铂(II)酸六氨合铂(II) 二氯⋅一草酸根⋅一乙二胺合铁(III)离子硫酸一氯⋅一氨⋅二乙二胺合铬(III)解Na3[Ag(S2O3)2] NH4[Cr(SCN)4(NH3)2] [Pt(NH3)6][PtCl4][FeCl2(C2O4)(en)]-[CrCl(NH3)(en)2]SO46. 下列配离子具有平面正方形或者八面体构型,试判断哪种配离子中的CO32-为螯合剂?[Co(CO3)(NH3)5]+[Co(CO3)(NH3)4]+[Pt(CO3)(en)] [Pt(CO3)(NH3)(en)]解[Co(CO3)(NH3)4]+、[Pt(CO3)(en)]中CO32-为螯合剂。
4.配位滴定习题答案新
第4章配位滴定法部分思考题参考答案1.金属离子与EDTA形成的配合物有何特点?答:EDTA与金属离子形成螯合物时,它的两个氨基氮和四个羧基氧都能与金属离子键合,形成配位数为4或6的稳定的配合物。
EDTA与金属离子的配位反应具有如下特点:(1)EDTA与许多金属离子可形成配位比为1:1的稳定配合物。
只有极少数高氧化值金属离子与EDTA螯合时,不是形成1:1的配合物。
(2)(3)(4)2.值越大,MY上式中M与金属离3.黑T:铬黑T在pH8~11时呈现蓝色,它与Ca2+, Mg2+,Zn2+等金属离子形成的配合物呈酒红色。
EDTA滴定这些金属离子时,加入铬黑T指示剂,滴定前它与少量金属离子形成酒红色配合物,而大多数金属离子处于游离状态。
随着EDTA 的不断滴入,游离金属离子逐步被配位形成配合物M-EDTA。
当游离的金属离子几乎完全配位后,继续递加EDTA时,由于EDTA与金属离子形成的配合物(M-EDTA)的条件稳定常数大于铬黑T与金属离子形成的配合物(M-铬黑T)的条件稳定常数,因此,EDTA夺取M-铬黑T中的金属离子,从而将指示剂释放出来,溶液显示出游离铬黑T的蓝色,指示滴定终点的到达。
反应方程式如下;M-铬黑T + EDTA M-EDTA + 铬黑T4.什么是金属指示剂的封闭和僵化?如何避免?答:如果指示剂与金属离子形成的配合物的稳定性太高,会使终点拖后,而且有可能虽加入过量的EDTA也不能夺走其中的金属离子,得不到滴定终点,这种现象称为指示剂的封闭。
通常可采用加入适当的掩蔽剂来消除指示剂的封闭现象。
如果指示剂或指示剂与金属离子形成的配合物溶解度很小,将使EDTA与指示剂的置换速率缓慢,终点拉长,这种现象称为指示剂的僵化。
解决的方法可以加入有机溶剂或加热,以增大其溶解度。
5.用EDTA滴定Ca2+和Mg2+,采用EBT为指示剂。
此时若存在少量的Fe3+和Al3+, 对答:Fe3+6.答:掩蔽Cu2+和Zn2+坏[Zn(CN)7.答:pH配位滴定法是由8Cu2+?答:利用在氨缓冲溶液中金属离子可以与铬黑T反应生成红色配合物;若金属离子封闭指示剂,则滴加EDTA时终点变色不敏锐的特点。
第章离子及配位聚合习题参考答案
第四章 离子聚合和配位聚合-习题参考答案1、分析下列引发体系与单体,并判断何种引发体系可引发何种单体?按哪种机理进行聚合?写出反应式。
答: 1、(C 6H 5COO)2 引发自由基聚合Na +引发阴离子聚合BF 3 + H 2O 引发阳离子聚合 (CH 3)3COOH + Fe 2+ 引发自由基聚合H 2SO 4 引发阳离子聚合n C 4H 9Li引发阴离子聚合(NH 4)2S 2O 8 引发自由基聚合 n H 2CCHC 6H 5CH 2CH6H 5n自由基、阴离子、阳离子聚合n H 2CCH CH CH 2CH 2CH CH CH 2n自由基、阴离子、阳离子聚合n H 2CCHClCH 2CHCln自由基聚合n H 2CC(CN)CH 2C(CN)2n阴离子聚合n H 2CC(CH 3)COOCH 3CH 2C COOCH 3CH 3n自由基聚合n H 2CC(CH 3)2CH 2CCH 3CH 3n阳离子聚合n H 2CCH OC 4H 9CH 2CHOC 4H 9n阳离子聚合4、用萘钠引发α一甲基苯乙烯聚合,获得分子量为354000的聚合物1.77kg ,计算反应初始加入的萘钠为多少克? 解:300011810000054.3=⨯=Xn2/][118/100077.1/][][C n C M Xn ⨯==[C]=mol 01.0300030萘钠用量为:0.01×23=0.23克。
离子聚合课后习题
极性溶剂中,反离子溶剂化,半径越大,Kp越小 极性溶剂中,反离子溶剂化,半径越大,Kp越小 非极性溶剂中,反离子未溶剂化,半径越大,Kp越大 非极性溶剂中,反离子未溶剂化,半径越大,Kp越大
写出用阴离子聚合方法合成三种不同端基(-OH、-COOH、 写出用阴离子聚合方法合成三种不同端基( OH、 COOH、 -NH2)的聚丁二烯遥爪聚合物的反应过程 NH2)
以乙二醇二甲醚为溶剂,分别以RLi、RNa、RK为引发剂, 为引发剂, 以乙二醇二甲醚为溶剂,分别以RLi、RNa、RK为引发剂 在相同条件下使苯乙烯聚合, 在相同条件下使苯乙烯聚合,判断采用不同引发剂时聚合 速度的大小。如改用环己烷做溶剂, 速度的大小。如改用环己烷做溶剂,聚合速度的大小顺序 如何, 如何,说明判断依据
(1)乙二醇二甲醚是极性很强的溶剂,可使金属离子溶剂化。金属反 (1)乙二醇二甲醚是极性很强的溶剂 可使金属离子溶剂化。 乙二醇二甲醚是极性很强的溶剂, 离子的半径越小,其溶剂化程度越大, 离子的半径越小,其溶剂化程度越大,因而松对和自由离子活性种 浓度越大,链增长速度也越大。碱金属离子半径Li<Na<K,所以苯 浓度越大,链增长速度也越大。碱金属离子半径Li<Na<K,所以苯 乙烯在乙二醇二甲醚中的聚合速度是RLi>RNa>RK 乙烯在乙二醇二甲醚中的聚合速度是RLi>RNa>RK (2)环己烷基本无溶剂化能力,所以活性种反离子基本未溶剂化。金 (2)环己烷基本无溶剂化能力 所以活性种反离子基本未溶剂化。 环己烷基本无溶剂化能力, 属离子半径越大,正负离子的解离度越大,增长速率越大。 属离子半径越大,正负离子的解离度越大,增长速率越大。故在环 己烷中RLi<RNa<RK 己烷中RLi<RNa&,加入二氧化碳、 遥爪聚合物概念:活性聚合结束,加入二氧化碳、 环氧乙烷或二异氰酸酯进行反应,形成带有羧基、 环氧乙烷或二异氰酸酯进行反应,形成带有羧基、 羟基、氨基等端基的聚合物。 羟基、氨基等端基的聚合物。如果是双阴离子引 则大分子两端都带有这些端基, 发,则大分子两端都带有这些端基,即为遥爪聚 合物。 合物。 • 该题应用什么引发体系? 该题应用什么引发体系?
第四章作业答案
8. 进行阴离子聚合反应或配位聚合反应时预先要对原料及 聚合容器进行怎样的处理?为什么?试写出相关的反应式。 因为离子聚合和配位聚合的引发剂及活性链均很活泼, 许多杂质及空气中的水、O2、CO2均可破坏引发剂使活性中 心失活,因此,需预先将原料和聚合容器净化、干燥、除 去空气并在密封及N2保护条件下进行。
7. 化学计量聚合:
阴离子的活性聚合由于其聚合度可由单体和引发剂的浓 度定量计算确定,因此也称为化学计量聚合。 8 立构规整度: 立构规整聚合物的质量占总聚合物质量的分率。 9 遥爪聚合物: 是一种分子两端带有反应性官能团的低分子量聚合物。 10. 热塑弹性体: 常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑化成型的一类 弹性体。既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐 油性各项优异性能,同时又具备普通塑料加工方更、加工 方式广的特点。
很少短支链 强度高,熔 低压配位聚 点较高 合(Z-N) 8/1000C (130-135)
短支链 (可控) 介于上面两 低压配位聚 种之间 合(Z-N)
7. 配位聚合反应实施方法有哪几种?与自由基反应有何不 同?为什么? 配位聚合常用的实施方法有: 1.淤浆聚合(溶液聚合);2.气相聚合;3.本体聚合 由于配位聚合必须在无水、无氧条件下进行,所以不能采 用自由基聚合通常采用的悬浮聚合及乳液聚合这两种以水 为介质的实施方法。
3. 苯乙烯在萘钠的四氢呋喃溶液中聚合为典型的(9) 阴离 子 聚合,其产物的特点是(10) 分子量分布窄 ,当用0.002 摩尔的萘钠引发208克苯乙烯单体聚合,转化率达到100%时, 所得聚苯乙烯的分子量为(11) 2.08x105。 4. 合成顺丁橡胶的聚合反应式(12) ,工业上最常采用 的引发体系为(Ziegler-Natta引发剂,烯丙基过渡金属型引 发剂,烷基锂引发剂),顺丁橡胶因为其高顺式含量也属于 (13) (全同聚合物,立构规整聚合物,结晶聚合物)。
高聚物合成工艺课后题答案
1生产单体的原料路线有哪几种?试比较它们的优缺点?答:①石油路线:目前最主要的单体原料路线②煤炭路线:乙炔,电石生产需大量电能,经济上不合理,由于我国历史原因和资源情况,乙炔仍是高分子合成的工业的重要原料。
③可再生资源路线,原料不充足,成本高,但充分利用自然资源,变废为宝的基础上,小量生产某些单体出发点还是可取的。
2、如何有C4馏分制取1,3丁二烯?①用C4馏分分离出来的丁烯进行氧化脱氢制取②将裂解气分离得到的C4馏分用PM下进行萃取蒸馏抽提制取。
第三章本体聚合1、简述高压聚乙烯工艺流程答:精制的乙烯进入一次压缩(一级);来自低压分离的循环乙烯与相对分子量调节剂混合后,进入一次压缩机入口,压缩至250MPa,然后与来自高压分离器循环乙烯混合后进行二级压缩;冷却单体进入聚合反应器,引发剂溶液用高压泵送入进料口或直接进入气相聚合;然后高压分离、低压分离挤出切粒,未反应单体分离循环使用。
2、高压PE有哪两种主要工艺路线?各有什么特点?管式反应器进行、反应釜中进行两条主要工艺路线管式反应器反应中:物料在管内呈柱塞状流动,无返混现象,反应温度沿反应管长度而变化,得高压聚乙烯分子量分布较宽,耐高压。
无搅拌系统,长链分枝少。
生产能力取决于反应管参数。
釜式反应器:物料可充分混合,反应温度均匀,还可分区操作。
耐高压不如管式,反应能力可在较大范围内变化,反应易控制。
PE分布窄,长链分枝多。
3、高压PE合成反应条件比较苛刻,具体条件如何?为什么采用这样的工艺条件?反应温度设在150℃~330℃,原因有二:①乙烯无任何取代基,分子结构对称,纯乙烯在350℃以上爆炸性分解,从安全角度,避免因某些特殊不可预知的因素造成温度上升,引发事故,故使T<330℃②PE 熔点为130℃,当T<130℃时造成大量PE凝固,堵塞管道,同样造成反应难以进行,造成事故,故最低温度不低于130℃,一般温度大于150℃。
反应在低压下进行,原因:乙烯常压下位气体,分子间距离远,不易反应,压缩后,分子间距离显著缩短,极大增加了自由基与单体分子之间碰撞几率,易反应,在100~300MPa下,C2H4接近液态烃,近似不可压缩状态,其次T上升,需压力也增加,才能使PE与单体形成均相状态,保持反应顺利进行。
高分子习题解答A
自由基(含初级自由基和链自由基)向引发剂分子的链转移反应,其结果是消耗一分子引发剂而自由基数目并不增加的现象。
6.遥爪聚合物
在极端纯净的阴离子聚合反应体系中,加入某些试剂如环氧乙烷、二氧化碳等可以生成大分子的一端或两端带活性官能团的聚合物。
7.活性聚合
在无链转移和链终止反应发生的连锁聚合反应条件下,聚合反应完成以后大分子链端仍然保留着活性,一旦加入单体即可重新开始聚合反应的反应叫活性聚合。
C → -[CH2-C-CH2]n-
1 0.10 12000 5 0.11 73000
2 0.19 21000 6 0.08 102000
3 0.24 35000 7 0.06 122000
已经参加了反应的反应物(单体)与起始反应物(单体)的物质的量的比值即为转化率。
二.写出下列反应通式
1.聚脂的合成
nHO-R-OH + nH0OCR’-COOH→HO-[OR-OOC-R’COO]n- +(2n-1)H2O
2.聚酰胺的合成
nHOOC(CH2)nCOOH + nH2N(CH2)nNH2
HO-[OC(CH2)NCO-HN(CH2)nNH]n- +(2n-1)H2O
因为:
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。
第四章离子聚合与配位聚合生产工艺2012
1. 碱金属引发剂-电子转移引发
(1)电子直接转移引发
Na + CH2 CH X
2 Na CH CH2 X
单体自由基-阴离子
Na CH2 CH
Na CH CH2
X
X
Na CH CH2 CH2 CH Na
聚合物的立构规整性用立构规整度表征 立构规整度:是立构规整聚合物占总聚合物的分数。
是评价聚合物性能、引发剂定向聚合能力的一个重要 指标 l 全同聚丙烯的立构规整度(全同指数、等规度、等规指数)
常用沸腾正庚烷的萃取剩余物所占百分数表示
(不溶于沸腾正庚烷中的百分含量)
4.2.1.2 配位聚合用催化剂
具有吸电子取代基的烯类单体原则上可以进行阴离子聚合。
能否聚合取决于两种因素:
a. 具有-共轭体系 b. 吸电子基团
吸电子基团并具有-共轭体系,能够进行阴离 子聚合,如AN、MMA、St、硝基乙烯、丁二烯等。
吸电子基团并不具有-共轭体系,则不能进行 阴离子聚合,如VC、VAc
(1)带有氰基、硝基和羧基等,可使负电荷稳定的 吸电子取代 基的乙烯基单体。
l
A B + CH2 CH
H A CH2 C B
R
R
a.推电子基团使双键电子云密度增加,有利于阳离子活性种 进攻. b.碳阳离子形成后,推电子基团的存在,使碳上电子云稀少的 情况有所改变,体系能量有所降低,碳阳离子的稳定性增加.
能否聚合成高聚物,还要求:
a.质子对碳-碳双键有较强的亲合力 b.增长反应比其它副反应快,即生成的碳阳离子有适当的 稳定性
《高分子化学》习题与答案
1. 说明下列名词和术语:(1)单体,聚合物,高分子,高聚物(2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子(3)主链,侧链,侧基,端基(4)结构单元,单体单元,重复单元,链节(5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布(6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应(7)加聚物,缩聚物,低聚物2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征?3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。
4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。
5. 各举三例说明下列聚合物(1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。
(2)碳链聚合物,杂链聚合物。
(3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。
6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称(1) CH2=CHF(2) CH2=CH(CH3)2CH3|(3) CH2=C|COO CH3(4) HO-( CH2)5-COOH(5) CH2CH2CH2O|__________|7. 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(CH2)5CO-]n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式:(1) 聚苯乙烯(2) 聚丙烯(3) 聚四氟乙烯(4) 丁苯橡胶(5) 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶(8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯 (10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反应式。
指出形成聚合物的重复单元、结构单元、单体单元和单体,并对聚合物命名,说明聚合属于何类聚合反应。
10. 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。
聚合物工艺学第4章--离子聚合与配位聚合生产工艺
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4. 活性阳离子聚合反应
合成可控制的分子量以及分子量分布的聚合物。 可以进行活性阳离子聚合反应的单体:乙烯基醚类单体、 异丁烯、苯乙烯及其衍生物、N-乙烯基咔唑等,其中以乙 烯基醚类单体最为重要。
利用活性阳离子聚合可以:
(1)合成分子量分布较窄,和可控制分子量的聚合物 (2)合成端基为某功能团的聚合物 (3)合成具有功能性悬挂基团的聚合物 (4)合成嵌段共聚物 (5)合成大分子单体
三氧化钼(MoO3)载于活性γ-AlO3上,常称为美浮法。 由以上两种引发剂体系制得的HDPE产率为5-50kgPE
/gTi(或Cr或Mo)。
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(2) 丙烯配位聚合的引发剂
最基本的组成:α-TiCl3-Al(C2H5)2Cl。加入第三组分,对 提高引发剂的引发活性,聚合物的立构规整度和表观密度
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4.3 离子聚合实施方法
在离子聚合中以溶液聚合方法为主,本体聚合法 中,只有低压(2MPa,85 ℃一100 ℃) HDPE或聚 丙烯以及这些单体的共聚物的生产。 溶液聚合方法分为均相溶液聚合(常称为溶液法)和 非均相溶液聚合(常称为淤浆法)。溶液聚合法主要 用于中压 (2MPa~10MPa、120 ℃一180 ℃)HDPE的生产、聚丁烯橡胶(PBR)、聚异戊二烯 橡胶 (PIPR)、乙丙橡胶(EPR)和溶液丁苯橡胶 (SSBR)等的生产。淤浆法主要用于聚丙烯 (PP)和 丁基橡胶(PIBR)的生产
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2. 聚甲醛 由三聚甲醛与少量二氧五环经阳离子引发剂BF3、
AlEt3等引发聚合而得。
3. 聚乙烯亚胺 环状胺主要是环乙胺、环丙胺等经阳离子聚合反应
生成聚乙烯亚胺均聚物或共聚物,它是高度分支的高聚物。 主要用作絮凝剂、纸张湿强剂、黏合剂、涂料以及表面活 性剂等。
离子聚合习题
解: 阳离子聚合中引发剂和共引发剂的不同组合,活 性差异很大,主要决定于向单体提供质子的能力。SnCl4 引发异丁烯聚合时,聚合速率随共引发剂酸的强度增加 而增大,其次序为:氯化氢>醋酸>硝基乙烷>苯酚>水> 甲醇>丙酮。答案选(3)。
11、苯乙烯可进行自由基,阳离子,阴离子聚合,均可得到 聚苯乙烯,如何用简便的实验方法来鉴别何种聚合反应? 解: 下列诸法可以用来区别自由基,阳离子,阴离子聚合。 在聚合体系中加入DPPH,能使自由基聚合反应立刻终止, 如果为离子聚合,则反应仍能继续进行。在体系中加入水, 醇等含活泼氢物质时,则可以终止阴,阳离子聚合,而对 自由基聚合无大影响。离子聚合反应中,CO2能终止阴离 子聚合,而对阳离子聚合无影响。
CH3CH2CH(CH3)2 +CH2
• 自发链终止(动力学链不终止)
CH3 CH3CH2C (SnCl5) CH3 CH3CH2C(CH3) CH2 +H (SnCl5)
• 与反离子的一部分结合
CH3 CH3CH2C (SnCl5) CH3 CH3 CH2C(CH3)2Cl + SnCl4
和反离子结合后生成的SnCl4,还可以和溶剂CH3Cl重新生成引发 剂,故动力学链仍未终止。
1、解释下列概念 离子对 异构化聚合 活性聚合 离子对:带有相反电电荷的离子当二者间的距离小于某一临 界距离时,可称为离子对。 异构化聚合:在聚合链增长过程中,伴有分子内重排的聚合 常称为异构化聚合。 活性聚合;没有链转移和链终止的聚合反应称为活性聚合。
2、分析下列引发体系和单体,何种引发体系可引发何种单体聚 合?聚合反应类型是什么?写出链引发反应式。 引发体系
CH Na n
CH=CH2
《聚合物合成工艺学》复习知识点及思考题
《聚合物合成工艺学》各章重点第一章绪论1.高分子化合物的生产过程及通常组合形式原料准备与精致,催化剂配置,聚合反应过程,分离过程,聚合物后处理过程,回收过程2.聚合反应釜的排热方式有哪些夹套冷却,夹套附加内冷管冷却,内冷管冷却,反应物料釜外循环冷却,回流冷凝器冷却,反应物料部分闪蒸,反应介质部分预冷。
3. 聚合反应设备1、选用原则:聚合反应器的操作特性、聚合反应及聚合过程的特性、聚合反应器操作特性对聚合物结构和性能的影响、经济效应。
2、搅拌的功能要求及作用功能要求:混合、搅动、悬浮、分散作用:1)推动流体流动,混匀物料;2)产生剪切力,分散物料,并使之悬浮;3)增加流体的湍动,以提高传热效率;4)加速物料的分散和合并,增大物质的传递效率;5)高粘体系,可以更新表面,使低分子蒸出。
第二章聚合物单体的原料路线1.生产单体的原料路线有哪些?(教材P24-25)石油化工路线,煤炭路线,其他原料路线(主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料)2.石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料?并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品?(教材P24-25、P26、P31)得到单体和原料:乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。
得到聚合物:聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。
3. 合成聚合物及单体工艺路线第三章自由基聚合生产工艺§ 3-1自由基聚合工艺基础1.自由基聚合实施方法及选择本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合。
聚合方法的选择只要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本。
2.引发剂及选择方法,调节分子量方法种类:过氧化物类、偶氮化合物,氧化还原体系。
选择方法:(1)根据聚合操作方式和反应温度条件,选择适当分解速度的引发剂。
(2)根据引发剂分解速度随温度的不同而变化,故根据反应温度选择适引发剂。
(3)根据分解速率常数选择引发剂。
无机化学离子共存及配位化合物练习题
无机化学离子共存及配位化合物练习题在无机化学中,离子共存是一种常见的现象,是指在一个物质中同时存在不同的离子或离子组合。
离子共存的情况下,常常会发生配位化合物的生成,这是由于不同离子之间通过配位键结合而形成的化合物。
1. 问题一:下列物质中,哪些是离子共存的情况?a) NaClb) CaOc) CuSO4d) NH4OH解答:离子共存是指在一个物质中同时存在不同的离子或离子组合。
根据物质的离子化程度,我们可以判断出哪些是离子共存的情况。
a) NaCl: Na+和Cl-离子共存于氯化钠中。
b) CaO: Ca2+和O2-离子共存于氧化钙中。
c) CuSO4: Cu2+和SO42-离子共存于硫酸铜中。
d) NH4OH: NH4+和OH-离子共存于氢氧化铵中。
因此,答案是a) NaCl,b) CaO,c) CuSO4,d) NH4OH都是离子共存的情况。
2. 问题二:下面是一些离子的名称,请给出它们的化学式。
a) 高锰酸根离子b) 氧化亚铁离子c) 氢氧根离子d) 亚硝酸根离子解答:离子的名称可以通过化学式来表示。
a) 高锰酸根离子:MnO4-b) 氧化亚铁离子:Fe2+c) 氢氧根离子:OH-d) 亚硝酸根离子:NO2-因此,答案是a) MnO4-,b) Fe2+,c) OH-,d) NO2-。
3. 问题三:给出以下离子的配位数。
a) 铁离子b) 铜离子c) 银离子d) 锌离子解答:配位数是指一个离子或原子周围配位体的数目。
a) 铁离子的配位数可以是2、4、6或8。
b) 铜离子的配位数可以是2、4、5、6或8。
c) 银离子的配位数可以是2、3或4。
d) 锌离子的配位数可以是2、4或6。
因此,答案是a) 2、4、6或8,b) 2、4、5、6或8,c) 2、3或4,d) 2、4或6。
4. 问题四:给出以下配位化合物的化学式。
a) 四氟合铜(II)酸根b) 六水合硝酸铁(III)c) 五氯化铋(III)d) 二氯合二乙烯铂(II)解答:配位化合物的化学式可以根据离子和配位体的配位数推导得出。
第四章离子聚合
第四章离子聚合第四章离子聚合习题参考答案1.与自由基聚合相比,离子聚合活性中心有些什么特点?解答:离子聚合与自由基聚合得根本不同就就是生长链末端所带活性中心不同。
离子聚合活性中心得特征在于:离子聚合生长链得活性中心带电荷,为了抵消其电荷,在活性中心近旁就要有一个带相反电荷得离子存在,称之为反离子,当活性中心与反离子之间得距离小于某一个临界值时被称作离子对。
活性中心与反离子得结合,可以就是极性共价键、离子键、乃至自由离子等多种形式,彼此处于平衡状态: BAB +A B +A B +A +I II IIIIVⅠ为极性共价物种,它通常就是非活性得,一般可以忽略。
Ⅱ与Ⅲ为离子对,引发剂绝大多数以这种形式存在。
其中,Ⅱ称作紧密离子对,即反离子在整个时间里紧靠着活性中心。
Ⅲ称作松散离子对,即活性中心与反离子之间被溶剂分子隔开,或者说就是被溶剂化。
Ⅳ为自由离子。
通常在一个聚合体系中,增长物种包括以上两种或两种以上得形式,它们彼此之间处于热力学平衡状态。
反离子及离子对得存在对整个链增长都有影响。
不仅影响单体得得聚合速度,聚合物得立体构型有时也受影响,条件适当时可以得到立体规整得聚合物。
2.适合阴离子聚合得单体主要有哪些,与适合自由基聚合得单体相比得些什么特点?解答:对能进行阴离子聚合得单体有一个基本要求:① 适合阴离子聚合得单体主要有:(1)有较强吸电子取代基得烯类化合物主要有丙烯酸酯类、丙烯腈、偏二腈基乙烯、硝基乙烯等。
(2)有π-π共轭结构得化合物主要有苯乙烯、丁二烯、异戊二烯等。
这类单体由于共轭作用而使活性中心稳定。
(3)杂环化合物② 与适合自由基聚合得单体相比得特点:(1)有足够得亲电结构,可以为亲核得引发剂引发形成活性中心,即要求有较强吸电子取代基得化合物。
如VAc,由于电效应弱,不利于阴离子聚合。
(2)形成得阴离子活性中心应有足够得活性,以进行增长反应。
如二乙烯基苯,由于空间位阻大,可形成阴离子活性中心,但无法增长。
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第四章 离子聚合和配位聚合-习题参考答案
1、分析下列引发体系与单体,并判断何种引发体系可引发何种单体?按哪种机理进行聚合?写出反应式。
答: 1、
(C 6H 5COO)2 引发自由基聚合
Na +
引发阴离子聚合
BF 3 + H 2O 引发阳离子聚合
(CH 3)3COOH + Fe 2+ 引发自由基聚合
H 2SO 4 引发阳离子聚合 n C 4H 9Li
引发阴离子聚合
(NH 4)2S 2O 8 引发自由基聚合 n H 2C
CHC 6H 5
CH 2CH
C 6H 5
n
自由基、阴离子、阳离子聚合
n H 2C
CH CH CH 2CH 2CH CH CH 2
n
自由基、阴离子、阳离子聚合
n H 2C
CHCl
CH 2
CHCl
n
自由基聚合
n H 2C
C(CN)
CH 2
C
2
n
阴离子聚合
n H 2C
C(CH 3)COOCH 3
CH 2
C COOCH 3
CH 3
n
自由基聚合
n H 2C
C(CH 3)2
CH 2
C
CH 3
3
n
阳离子聚合
n H 2C
CH OC 4H 9CH 2
CH
4H 9
n
阳离子聚合
4、用萘钠引发α一甲基苯乙烯聚合,获得分子量为354000的聚合物1.77kg ,计算反应初始加入的萘钠为多少克? 解:
3000118
100000
54.3=⨯=
Xn
2
/][118
/100077.1/][][C n C M Xn ⨯==
[C]=
mol 01.03000
30
萘钠用量为:0.01×23=0.23克。