高分子化学(第五版)潘祖仁版期末复习资料(老师总结)
高分子化学(第五版)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X表示。
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（）可以看作是高分子（）的同义词，也曾使用的术语。
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。
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。
选择其常用分子量，计算聚合度。
聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯-[2]- n聚苯乙烯-[2(C6H5)-]n涤纶-[22O•6H4]n尼龙66（聚酰胺-66）-[(2)6•(2)4]n聚丁二烯-[22 -]n天然橡胶-[2(3)2-]n聚合物分子量/万结构单元分子量/万特征塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~3062.5104800~2400960~2900(962~2885)足够的聚合度，才能达到一定强度，弱极性要求较高聚合度。
高分子化学第五版潘祖仁版课后习题复习资料（最全面）（精华版）
第一章绪论摸索题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分；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，高分子由很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，不采纳单体单元术语，由于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；假如用2 种单体缩聚成缩聚物，就由 2 种结构单元构成重复单元；聚合物是指由很多简洁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X表n 示；2. 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分；答：合成高分子多半是由很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，而聚合物就是很多大分子的集合体；依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；3. 写出聚氯乙烯，聚苯乙烯，涤纶，尼龙-66，聚丁二烯和自然橡胶的结构式（重复单元）；挑选其常用分子量，运算聚合度；聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-] n涤纶-[-OCH2CH2O.OCC6H4CO-] n尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH .CO(CH2)4CO-]n聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH 2 -]n自然橡胶-[CH2CH=C(CH 3)CH2-] n聚合物分子量/ 结构单元特点DP=n万分子量/万塑料足够的聚合度，才能800~2400聚氯乙烯达到肯定强度，弱极5~15 960~2900聚苯乙烯性要求较高聚合度；10~30 104 (962~2885)纤维极性，低聚合度就有涤纶足够的强度60+132=1 94~120聚酰胺-66 92 53~80114+112=226橡胶非极性，高分子量才顺-聚丁二给予高弹性和强度25~30 54 4600~5600烯(4630-5556)20~40 68 2900~5900自然橡胶(2941-5882)4. 举例说明和区分：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；1）缩聚，聚加成和逐步聚合缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果，除了缩聚物为主产物外，仍有低分子副产物产生，缩聚物和单体的元素组成并不相同；逐步聚合是无活性中心，单体中不同官能团之间相互反应而逐步增 长，每步反应的速率和活化能大致相同； 大部分缩聚属于逐步聚合机 理，但两者不是同义词；聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基 的亲电化合物之间的聚合；属于非缩聚的逐步聚合；2）加聚，开环聚合和连锁聚合加聚是烯类单体加成聚合的结果， 无副产物产生， 加聚物与单体的元 素组成相同；连锁聚合由链转移，增长， 终止等基元反应组成，其活化能和速率常 数各不相同；多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合机理；环状单体 -键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合； 近年 来，开环聚合有了较大的进展，可另列一类，与缩聚和加聚并列；开 环聚合物与单体组成相同，无副产物产生，类似加聚；多数开环聚合 物属于杂链聚合物，类似缩聚物；5. 写出以下单体的聚合反应式，以及单体，聚合物的名称；d. CH 2 -CH 2b. CH 2=C(CH 3) 2 a. CH 2=CHFc. HO(CH 2 )5COOH | | e. NH 2(CH 2)6NH + HOOC(CH 2 )4COOH CH 2 -O答：序号 单体 聚合物-[-CH 2-CHF-]- n 聚氟乙烯CH 2=CHF 氟乙烯 a -[-CH 2-C(CH 3)2-]- n 聚异丁烯 CH 2=C(CH 3)2 异丁烯 b -[-O(CH 2)5CO-]- n 聚己内酯HO(CH 2)5COOH -羟 c基己酸CH 2CH 2CH 2O 丁氧环 d -[-CH 2CH 2CH 2O-]- n聚氧三亚甲基└—-—— ──┘ NH 2(CH 2)6NH 己二胺 e -[-NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CO-]- n 聚己二酰己二胺 （聚酰+ 胺-66，尼龙 66）HOOC(CH 2)4COOH 己二酸6. 按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式；属于加聚，缩 聚仍是开环聚合，连锁聚合仍是逐步聚合？—[CH 2=C(CH 3)2] n a. 答： c. — b. [NH(CH 2)6NHCO(CH 2) 4CO]n — ——[NH(CH 2)5 CO]—n — d. [CH 2C(CH 3)=CHCH 2]n— 序号 单体 聚合物 加聚，缩聚 连锁，逐步或开环聚合 聚合异丁 聚异丁烯 加聚 连锁a CH 2=C(CH 3)2 烯NH 2(CH 2)6NH 2 己二 聚已二酰己 缩聚 逐步b 胺， 二胺，尼龙HOOC(CH 2)4COOH 66己二酸尼龙 开环 逐步（水或NH(CH 2)5CO 己内 6 c 酰胺 酸作催化剂）或连锁└———— ┘（碱作催化剂）聚异戊二烯加聚连锁d CH2=C(CH 3)-CH=CH2异戊二烯7. 写出以下聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式：聚丙烯腈，自然橡胶，丁苯橡胶，聚甲醛，聚苯醚，聚四氟乙烯，聚二甲基硅氧烷；答：聚丙烯腈：丙烯腈CH2=CHCN→自然橡胶：异戊二烯CH2=C(CH 3)-CH=CH 2→丁苯橡胶：丁二烯+苯乙烯CH2=CH-CH=CH 2+CH2=CH-C6H5→聚甲醛：甲醛CH2OCH 3 OH CH3CH 3OCH 3 +O2n聚苯醚：2，6 二甲基苯酚聚四氟乙烯：四氟乙烯CF2=CF2→2CH3 Cl-Si-ClCH3 H 2O-HClO-Si n聚二甲基硅氧烷：二甲基硅氧烷CH3CH 38. 举例说明和区分线形结构和体形结构，热塑性聚合物和热固性聚合物，非晶态聚合物和结晶聚合物；答：线形和支链大分子依靠分子间力集合成聚合物，聚合物受热时，克服了分子间力，塑化或熔融；冷却后，又凝结成固态聚合物；受热塑化和冷却固化可以反复可逆进行，这种热行为特称做热塑性；但大分子间力过大（强氢键）的线形聚合物，如纤维素，在热分解温度以下，不能塑化，也就不具备热塑性；带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后，在塑化的同时，交联成体形聚合物，冷却后固化；以后受热不能再塑化变形，这一热行为特称做热固性；但已经交联的聚合物不能在称做热固性；聚氯乙烯，生橡胶，硝化纤维：线形，热塑性纤维素：线形，不能塑化，热分解酚醛塑料模制品，硬橡皮：交联，已经固化，不再塑化9. 举例说明橡胶，纤维，塑料的结构-性能特点和主要差别；答：现举纤维，橡胶，塑料几例及其聚合度，热转变温度，分子特性，集合态，机械性能等主要特点列于下表；聚合物聚合分子集合态机械性能Tg/ Tm/度℃℃特性纤涤纶90~12 极性晶态高强高模69 258维量尼龙晶态高强高模强极50~80 50 265性量-66橡顺丁高弹态低强高弹非极~5000 -10 -胶橡胶性性8硅橡高弹态低强高弹非极5000~ -12 -40胶性性1 万3塑聚乙非极晶态中强低模1500~ -12 130料烯 1 万性量5聚氯极性玻璃态中强中模600~1 81 -乙烯量600纤维需要有较高的拉伸强度和高模量，并期望有较高的热转变温度，因此多项用带有极性基团（特别是能够形成氢键）而结构简洁的高分子，使集合成晶态，有足够高的熔点，便于烫熨；强极性或氢键可以造成较大的分子间力，因此，较低的聚合度或分子量就足以产生较大的强度和模量；橡胶的性能要求是高弹性，多项用非极性高分子，分子链柔顺，呈非晶型高弹态，特点是分子量或聚合度很高，玻璃化温度很低；塑料性能要求介于纤维和橡胶之间，种类繁多，从接近纤维的硬塑料（如聚氯乙烯，也可拉成纤维）到接近橡胶的软塑料（如聚乙烯，玻璃化温度极低，类似橡胶）都有；低密度聚乙烯结构简洁，结晶度高，才有较高的熔点（130℃）；较高的聚合度或分子量才能保证聚乙烯的强度；等规聚丙烯结晶度高，熔点高（175℃），强度也高，已经进入工程塑料的范畴；聚氯乙烯含有极性的氯原子，强度中等；但属于非晶型的玻璃态，玻璃化温度较低；使用范畴受到限制；10. 什么叫玻璃化温度？橡胶和塑料的玻璃化温度有何区分？聚合物的熔点有什么特点？答：玻璃化温度及熔点是最重要的热转变温度；玻璃化温度是聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度；受外力作用，玻璃态时的形变较小，而高弹态时的形变较大，其转折点就是玻璃化温度，可用膨胀计或热机械曲线仪进行测定； 玻璃化温度是非晶态塑 料（如聚氯乙烯，聚苯乙烯等）的使用上限温度，是橡胶（如顺丁橡 胶，自然橡胶等）的使用下限温度；引入极性基团，位阻较大的芳杂 环和交联是提高玻璃化温度的三大途径；熔点是晶态转变成熔体的热转变温度； 高分子结构复杂， 一般聚合物 很难结晶完全， 因此往往有一熔融范畴； 熔点是晶态聚合物的使用上 限温度；规整的微结构，适当极性基团的引入都有利于结晶，如低密 度聚乙烯，等规聚丙烯，聚四氟乙烯，聚酰胺 -66 等；在聚合物合成阶段， 除平均分子量和分布外， 玻璃化温度和熔点往往 是需要表征的重要参数；运算题1. 求以下混合物的数均分子量，质均分子量和分子量分布指数；a ，组分 A ：质量 = 10g ，分子量 = 30 000；b ，组分 B ：质量 = 5g ， 分子量 = 70 000；c ，组分 C ：质量 = 1g ，分子量 = 100 000解：数均分子量n i M i n i 10 m im n i M n (m i / M )i 5 13857610 / 30000 5 / 70000 1 / 100000 质均分子量m i M im i10 * 30000 M w i M w i5 * 70000 1 * 1000004687610 5 1分子量分布指数 2. 等质量的聚合物 M / M n =46876/38576=w A 和聚合物 B 共混，运算共混物的 M 和 M w ； n 聚合物 A ： =90,000；n =35,000, =15,000, M M w 聚合物 B ： M =300,000M n w 2mM 21000n m M nA m M nB解： wA m.M wBM 195000w 2m 第 2 章 缩聚与逐步聚合运算题1. 通过碱滴定法和红外光谱法，同时测得 21.3 g 聚己二酰己二胺试 10-3mol 羧基； 样中含有 依据这一数据，运算得数均分子量为 8520；运算时需作什么假定？如何通过试验来确定的牢靠性？如该假 定不行靠，怎样由试验来测定正确的值？m iN i * 10解： M 21.3g ， M 3* 10 ， 8520 ， m N n i n i 3 上述运算时需假设：聚己二酰己二胺由二元胺和二元酸反应制得，每 个大分子链平均只含一个羧基，且羧基数和胺基数相等；可以通过测定大分子链端基的 COOH 和 NH 2 摩尔数以及大分子的摩 尔数来验证假设的牢靠性，假如大分子的摩尔数等于 COOH 和 NH 2的一半时，就可假定此假设的牢靠性；用气相渗透压法可较精确地测定数均分子量，得到大分子的摩尔数； 碱滴定法测得羧基基团数，红外光谱法测得羟基基团数2. 羟基酸 HO-(CH 2)4-COOH 进行线形缩聚，测得产物的质均分子量 为 18,400 g/mol -1，试运算： a. 羧基已经醌化的百分比 . 数均聚合 b 度 结构单元数 c. Xn解：已知 18400, M 100M M w 0 1 1 p 得：，故已酯化羧基百分数为 p依据 98.9%；w 和 X X wwM 0M M w 1 P, M n9251nM M 9251 100n Xn3. 等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚， 反应程度 p 为 0，0，0，X n M ，DP 和数均分子量 n，，，，，试求数均聚合度 并作 X n － p 关系图； 解： p00 1 2 510 20 50 100 200X n1 pDP=X n /2 1 5 10 25 50 100； M n =113 244 583 1148 2278 3781 5668 1131 2261 X n =18888. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚， 平稳常数 K=4，求最终 X n ；另在排除副产物水的条件下缩聚， 欲得 X n 100 ，问体系中残留水分有多少？ 1 解： 1 3X K n1 p1 K pn wK n wX 100n 1 p4n w4 * 10 mol / L9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸 1.5%，p=0.995 或 时聚酯的聚合度多少？解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为 1mol ，就醋酸的摩尔数为' b； N =2mol ， N =2mol ，molN a bN a 2Nb2 2*r, 2 N b 当 时，1 r r 2rp1 *X n1 1当 时，1 r r 2rp12 * 0.985 *X n1 110. 尼龙 1010 是依据 1010 盐中过量的癸二酸来掌握分子量，假如要 求分子量为 20000，问 1010 盐的酸值应当是多少？（以 mg KOH/g 计）解：尼龙 1010 重复单元的分子量为 338，就其结构单元的平均分子量 M=16920000 169Xn假设反应程度 p=1，1 r r 2rp1 1 r rX n, r1 + -尼龙 1010 盐的结构为： NH 3 （CH 2）NH 3OOC （ C H 2） 8COO ，分子量为 374；由于癸二酸过量， 假设 Na （ 癸二胺）=1，N （b 癸二酸）3， 就 (N bN a ) * M ( KOH ) * 21) * 56 * 2 374酸值5.18( mgKOH / g1010盐 )N a * M 101011. 己内酰胺在封管内进行开环聚合；按 1 mol 己内酰胺计，加有水，醋酸，测得产物的端羧基为19.8 mmol ，端氨基 ；从端基数据，运算数均分子量；解： NH(CH 2)5CO +H 2O ———— HO-CO （CH 2） 5NH-H└-------┘NH(CH 2)5CO +CH 3COOH ———— HO-CO （ CH 2）5NH-COCH3 └-------┘M=113m n i1 * 113 17 *1 *43 *M n13. 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：3 * 2 3 2 * 321）甘油： f2 * 2 2 4 * 112）季戊四醇： fb ， Carothers法： 2 f2 1）甘油： pc2 f22）季戊四醇： pc c ， Flory 统计法： 1( f1）甘油： p 0.703, r 1, 1c1/ 2[ r r 2)1( f2）季戊四醇： p 0.577,r 1, 1c2)1 / 2[ r r 16. AA ， B B ，A 3 混合体系进行缩聚， N A0 =N B0， A 3 中 A 基团数 占混合物中 A 总数（ ）的 10% ，试求 时的 以及 =200X n X n 时的 p ；解： N A0 =N B0，A 3 中A 基团数占混合物中 A 总数（ ）的 10%，就 A 3 中 A 基团数为 ， A 3 的分子数为 mol ；N A2 ；N A3；N B2N A f AN A N B f B N BN C N Cf C 3 3 f1.52 p fX n2 20.97 * 2 当 时，74X n2 2 p fX n200 时， X n2 p218. 制备醇酸树脂的配方为 1.21mol 季戊四醇，邻苯二甲酸酐，丙三羧酸[C 3H5（COOH ）3]，问能否不产生凝胶而反应完全？解：依据配方可知醇过量；2 * *2 0.49 * 3)f2 f ，所以必需掌握反应程度小于过不会产生凝胶；p c第三章自由基聚合（这章比较重要）摸索题2. 以下烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合，阳离子聚合仍是阴离子聚合？并说明缘由；CH 2=CHCl CH 2=CCl CH 2=CHCN CH 2=C(CN)22CH 2=CHCH CH 2=C(CH 3)2 CH 2=CHC 6H 5 CF 2=CF 2 3CH 2=C(CN)COOR CH 2=C(CH 3)-CH=CH 2答：CH2=CHCl：适合自由基聚合，Cl 原子是吸电子基团，也有共轭效应，但均较弱；CH2=CCl2：自由基及阴离子聚合，两个吸电子基团；CH2=CHCN：自由基及阴离子聚合，CN 为吸电子基团；CH2=C(CN)2：阴离子聚合，两个吸电子基团（CN）；CH2=CHCH 3：配位聚合，甲基（CH3）供电性弱；CH2=CHC6H 5：三种机理均可，共轭体系；CF2=CF2：自由基聚合，对称结构，但氟原子半径小；CH2=C(CN)COOR：阴离子聚合，取代基为两个吸电子基（CN 及COOR）CH2=C(CH3)-CH=CH 2：三种机理均可，共轭体系；3. 以下单体能否进行自由基聚合，并说明缘由；CH 2=C(C 6H5)2ClCH=CHCl CH 2=C(CH 3)C2H 5CH 3CH=CHCH 3CH 2=CHOCOCH CH 2=C(CH 3)COOCH33CH 3CH=CHCOOCH CF 2=CFCl3答：CH2=C(C6H5)2：不能，两个苯基取代基位阻大小；ClCH=CHCl ：不能，对称结构；CH2=C(CH3)C2H5：不能，二个推电子基，只能进行阳离子聚合；CH3CH=CHCH 3：不能，结构对称；CH2=CHOCOCH3：醋酸乙烯酯，能，吸电子基团；CH2=C(CH3)COOCH3：甲基丙烯酸甲酯，能；CH3CH=CHCOOCH 3：不能，1，2 双取代，位阻效应；CF2=CFCl：能，结构不对称， F 原子小；运算题1. 甲基丙烯酸甲酯进行聚合，试由H 和S 来运算77℃，127℃，177℃，227℃时的平稳单体浓度，从热力学上判定聚合能否正常进行；解：由教材P64 上表3-3 中查得：甲基丙烯酸甲酯，HS K1R HT平稳单体浓度： ( )ln[ M ] S e -3 T=77℃， ln[ M ]eT=127℃ ， ln[ M ] e T=177℃ ， ln[ M ] eT=227℃ ， ln[ M ] e4.94*10 mol/L从热力学上判定，甲基丙烯酸甲酯在77℃， 127℃， 177℃下可 227℃时平稳单体浓度较大；以聚合，在 227℃上难以聚合；由于在2. 60℃过氧化二碳酸二环己酯在某溶剂中分解， 用碘量法测定不同时 (s -1)和半衰期 间的残留引发剂浓度，数据如下，试运算分解速率常数 (h)；时间 /h DCPD 浓度 /(mol .L -1)4解：过氧化二碳酸二环己酯的分解反应为一级反应， 与反应时间的关系为：引发剂浓度变化[ I ]0 [ I ]ln k d tln [ I ] 0 通过以对 t 作图，利用最小二乘法进行回来得一条直线 [ I ]x ，斜率为 -k d ；y得到： k d -1=1.636*10-4s -1 半衰期： ht 1/ 2k d3. 在甲苯中不同温度下测定偶氮二异丁腈的分解速率常数，数据如 下，求分解活化能；再求 40℃和 80℃下的半衰期，判定在这两温度 下聚合是否有效；温度 /℃ 50 - 6- 5- 5分解速率常 2.64 10103.78 10/s -1数 解：分解速率常数，温度和活化能之间存在以下关系：E / RTk d ln k dAeE d / RT ，以 ln k d 对1/ T 作图，斜率为 / R ，截距为 ln A ； ln A E d 采纳最小二乘分法进行回来，得： k d 15116 / TlnE d / R15116E d当 t=40℃ 时7k d exp( 15116 / 313.15 33.936) 5.95 * 10ln 2 * 10t 1/ 2h7当 t=80℃ 时4k d exp( 15116 /33.936) 1.41* 10ln 2 1.41* 10t1/ 24以此可见，在 40℃下聚合时引发剂的半衰期太长，聚合无效，而在 80℃下聚合是有效的；6. 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， k p =145L .(mol .s)-1，k t107 L .(mol .s)-1, 欲达到 50% 转化率，需多长时间？ 解：61s1k 4.375 * 10dt 1/ 2当引发剂浓度随时间不变时：fk d k t1 C 11 / 21 / 2ln k p () [ I ] t1 6( * * 10)1/ 2( * 103 )1 / 2tln 145 * 71 * 10t 94 hr7145 * * 10 * 44h,[ I ]随转化率而变 t 1/ 2 1Cfk d k t1 /2 k d t / 2ln2k p ()[ I ](1 e)1 t7. 过 氧 化 二 苯 甲 酰 引 发 某 单 体 聚 合 的 动 力 学 方 程 为 ： R p =k P [M]( fk d /k t )1/2[I] 1/2，假定各基元反应的速率常数和 f 都与转化率无关， [M] 0=2 mol .L -1 ， mol .L -1，极限转化率为 10%；如保持聚合时间不变，欲将最终转化率从10％提高到 20％，试求：（ 1）[M] 增加或降低多少倍？（ 2）[I] 增加或降低多少倍？ [I] 改 0 0 0 变后，聚合速率和聚合度有何变化？ （ 3）假如热引发或光引发 聚合，应当增加或降低聚合温度？ E d ，E p ，E t 分别为 124， 32 和 8kJ.mol -1 ；解：（题意有修改） 低转化率下聚合动力学方程：1 / 2fk d k t [ I ]1 / 2R k [ M ]pp 1/ 2[ M ]0 [ M ]fk d k t[ I ]1/ 2tlnk p1 / 2fk dk t令 k k p [ M ]0 [ M ]11/ 21 / 2ln * [ I ]ln* [ I ]kt(1 C )（ 1）当聚合时间固定时， 与单体初始浓度无关，故当聚合时间一 C 定时，转变 [ M ]0 不转变转化率；（ 2）当其它条件肯定时，转变 [ I ] 0 ，就有：1 C 11 C 21 /2 1 / 2 ln/ ln[ I ]01/[ I ]021 1[ I ]20% [ I ]10%，即引发剂浓度增加到 倍时，聚合转化率可以从 10%增加到 20%； 由于聚合速率 1 / 2[ I ] ，故 [ I ] 增加到 4.51 倍时， R 增加 倍； R p 00 p聚合度 [ I ]，故[ I ] 0 增加到 倍时，1 / 2下降到原先 ；即X n X n聚合度下降到原先的 ；（ 3）引发剂引发时，体系的总活化能为：E E t d EE 90kJ / molp22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：E t EE 28kJ / molp2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 E d 在较低的温度下也能聚合，所以无需增加聚合温度；9. 以过氧化二苯甲酰为引发剂， 在 60℃进行苯乙烯聚合动力学讨论， 数据如下：0.887 g.cm -3； b . 引发剂用量为单体重的a. 60℃苯乙烯的密度为 10-4mol.(L.s)-1；d.聚合度 =2460； e . ； 0.109%； c . R pf. 自由基寿命 =0.82 s ；试求 k d ，k p ，k t ，建立三常数的数量级概念， .]的大小，比较 R I ，R p ， R t 的大小；比较 [M] 和 [M0.887 * 1000104解： [ M ]8.529mol / L 0.887 * 1000 * 0.109%2423[ I ]* 10mol / LR p R t, X nC / 2 D偶合终止： ，歧化终止： ；X n2460,/ 20.23)4R p0.255 * 108R t 1.6855 * 10 mol /8R R1.6855 * 10 it .88[ M ] R t* 10* * 10mol / L.] [ M ] >> [M 8R i 2 f [ I ]* 10 6 1k d2.64 * 10 S32 * * * 104R p [ M ][ M 0.255* 10 2.163* 102(mol / l .s)k p.8] 8.529* * 10 8R t1.6855* 10 2 * * 107k t4.41* 10 (l / mol.s). 28 22[ M ])可见， k t >>k p ，但 [M]>>[M.] ，因此 R p >>R t ；所以可以得到高分子量 的聚合物；10-810-5 10-810-6102 107R d R p k d k p [M] [M ·]× 10-8Rk t t12. 以过氧化特丁基作引发剂， 60℃时苯乙烯在苯中进行溶液聚合，mol .L -1 ，过氧化物浓度为 .L -1，初期引发苯乙烯浓度为 10-11 10-7 -1；苯乙烯 -苯 速率和聚合速率分别为 和 mol .(L .s) 为抱负体系，运算 (fk d )，初期聚合度，初期动力学链长和聚合度，求由过氧化物分解所产生的自由基平均要转移几次，分子量分布宽度 如何？运算时采纳以下数据：C M =8.0 10-5 ，C I =3.2 10-4， C S 10-6，60℃下苯乙烯密度为g.ml -1，苯的密度 g.ml -1； 解：4.0 * 10 11mol /( L.s) 2 fk d [ I ]11R i R iR * 10 9i 2[ I ] fk 2 * 10d 2 *7R p* 10mol /( L .s)104887 (1 ) * 839[ S]9.50mol / L78R p R i375060℃，苯乙烯偶合终止占 375077%，歧化终止占23%；如无链转移，( X n )0C / 2 D0.77 / 2如同时发生单体，引发剂和溶剂转移，就按下式运算：1 X n 1 ( X n ) 0 1[ I ] [ M ] [ S][ M ]C C C MI S546* 10* 10* 10* 10 4X n3717 过氧化物分解产生的自 由基平均转移次数R trmR trI R iR trS...k trm [ M ][ M ] k trS [ S][ M ] R ik trI[ I ][ M ] 过氧化物分解产生的自 由基平均转移次数 R p R i[ S] [ M ] [ I ][ M ] (C m C SC I) [ S] [ M ] [ I ][ M ] (C m C S C I )54610102.3 10)13. 按上题制得的聚苯乙烯分子量很高，常加入正丁硫醇（ C S =21）调剂，问加多少才能制得分子量为 万的聚苯乙烯？加入正丁硫醇 后，聚合速率有何变化？ （该题虽不是作业，但由于与 12 题有关，所以也附上答案）.L -1，聚合速率60℃，某单体由某引发剂引发本体聚合， mol 与数均聚合度有如下关系：R p / 10 15mol.(L .s)-1X n8350 555 03330 1317 592 358解： ( X n ) 0 37174* 10 104 1X n1[ S] 1 2137175[ S] * 10 mol / L15. 用过氧化二苯甲酰作引发剂，苯乙烯在 60℃下进行本体聚合，试运算链引发，向引发剂转移，向单体转移三部分在聚合度倒数中 所占的百分比；对聚合有何影响？运算时用以下数据： [I]=0.04 mol .L -1，f ；k d 10-6s -1，k p =176 L .(mol .s)-1，k t 107 L.(mol .s)-1， -1，C I ；(60℃ g.mL 10-4；C M 解：k p [ M ] 1 [ I ]176*1 / 21 / 2671 / 22( fkdkt)C / 2 2 * (0.8* * 10* * 10* 0.04)1 X nD43* 10 *1.5635 * 10偶合终止： ，歧化终止：1X n 1 ( ) 0 79.57%X n C M 1 X n C I 1 X n5.43%15%第 4 章 自由基共聚合2，甲基丙烯酸甲酯（ M 1）浓度 =5mol/L ， 5-乙基 -2-乙烯基吡啶 浓度 =1mol/L ，竞聚率： r 1，r 2； a ，运算聚合共聚物起始组成（以摩尔分数计） ， b ，求共聚物组成与单体组成相同时两单体 摩尔配比；解： 甲基丙烯酸甲酯（ M 1）浓度为 5mol/L ，5-乙基 -2-乙烯基吡 啶浓度为 1mol/L ，所以5 61 60 0 f1, f 2 20 0 0 r 1 2 f 1f 1 f20 F120 0 0 0 r 1 f12 f 1 f2r 2 f2即起始共聚物中，甲基丙烯酸甲酯的摩尔含量为72.5%；由于， r 1<1，r 2<1，此共聚体系为有恒比共聚点的非抱负共聚， 在恒比共聚点上配料时，所得的共聚物组成与单体组成相同，有1 r2 F f112 r 1 r 2M 1 f 1 f 217 33所以，两单体摩尔配比为：0 M 23，氯乙烯（ r 1）与醋酸乙烯酯（ r 2）共聚，期望获得初始共聚物瞬时组成和 85% 转化率时共聚物平均组成为 5%（摩尔分 数）醋酸乙烯酯，分别求两单体的初始配比；解：（1）当共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%时，将0 5% 带入下式：F195%, F22 0 0 0 r 1 2f 1f 1 f20 0 ,F1f120 0 0 0 r 1 f12 f 1 f2r 2 f2M 1 M 2f 1 f 2两单体的初始配比为（ 2）85%转化率时共聚物平均组成为 5%（摩尔分数）醋酸乙烯 酯,就F 2F 10 f11 CC f 1 C 85%, F 1 0 ①f1f 10 1 1 f 1F f0.395, C 111f 10 1 1 f1②f 1解得： f 0.868, f 1 1M 1 M 2f 1 f 2469 31两单体的初始配比为0 ＝4，两单体竞聚率为 r 1， r 2，摩尔配比 =50：50，对下 列关系进行运算和作图： a ，残余单体组成和转化率；b ，瞬时共聚物组成与转化率； c ，平均共聚物组成与转化率； d ，共聚物组成分 布；解： a ，残余单体组成和转化率：2r 10.9 , r 2ff1r 2 r 1,0.0905,91 r 21 r 11 r 1 r 1r2 1 1 r 210.0905,1 r 22 r 1 r 21090 f 1 f 1f 2 f 2f1f 11 f 1 f 1C 110 0 f 1的关系图见图 4-16； C-f1 b ，瞬时共聚物组成与转化率：2 2r 1 f 1f 1 f 2r f 1 f 1 (1 f 1 ) F 12 2 22)2r f2 f f f f2 f (1 f ) 0.083(1 f 1 11 2 2 11 1 1 c ，平均共聚物组成与转化率：f(1 C ) f C(1 CC) f 11 1 F 1d ，共聚物组成分布如下表C f 1 F F1 0图C-f 1- F-关系曲线图4-8 F第 5 章 聚合方法运算题2. 运算苯乙烯乳液聚合速率和聚合度；已知： 60℃时， k p =176L(mol .s)-1， .L -1，1014/ml ， =1.1 1012(mol .s)-1331410 Nk p [ M ]10 * 3.2 * 10 * 176* 2 * 6.023* 10234解： R 2.34* 10p2N A14Nk p [M ]* 10* 176 * 55X n2.56 * 1012* 103. 比较苯乙烯在 60℃下本体聚合和乳液聚合的速率和聚合度； 乳 胶粒数 =1.0 1015ml -1，[M]=5.0mol .L -1， 1012 个(ml .s)-1；两 k p =176L(mol .s)-1 , 107L(mol .s)-1； 体系的速率常数相同： k t解：本体聚合：12 * 10121.s91mol.l .sR 8.3* 10 1* 101i23N A6.023* 101 / 21 / 29 R i 2k t* 10 69.45* 10R p k p [ M ]176 * *72 * * 102 22 2k p[ M ] 176 * 531.138 * 10762k t R p2 * * 10* 9.45 * 1011380.77 / 2 X nC / 2 D33 1510 Nk p [ M ]2N A10 * 1.0 * 10 * 176* 5乳液聚合： 4R * 10p232 * 6.023* 10153Nk p [ M ]n1 * 10 * 176 * 5 * 10 *4X n* 10125 * 104. 经典乳液聚合配方如下： 苯乙烯 100g ，水 200g ，过硫酸钾 ， 硬脂酸钠 5g ；试运算： － 1a ，溶于水 中的苯乙烯分子数 ) ，已知： 20℃溶解度为 (ml 1023mol -1；水，阿佛伽德罗数N A－ 1b ，单体液滴数 (ml )；条件：液滴直径 1000nm ，苯乙烯溶解和增溶量共 2g ，苯乙烯密度为 .cm -3；－1c ，溶于水中的钠皂分子数 ，条件：硬脂酸钠的 CMC 为(ml ) .L -1，分子量为；－ 1d ，水中胶束数 (ml )；条件：每胶束由 100 个肥皂分子组成；－ 1 e ，水中过硫酸钾分子数 (ml ) ，条件：分子量为 270；( 分子 .ml -1.s -1)；条件：f ，初级自由基形成速率 50 ℃时，10-7s -1；k d－ 1g ，乳胶粒数 (ml ) ；条件：粒径 100nm ，无单体液滴；已知： 苯乙烯密度 g.cm -3，聚苯乙烯密度1.05 g.cm -3，转化率 50% ；解： a. 20℃溶解度 水，溶于水的苯乙烯质量：m 2m 1 s 100* ；m 2M 2320苯乙烯的分子数： （阿N N A n N A 6.023* 10 *2.316* 10 104N A =6.023 1023mol -1） 佛伽德罗数 200 g 1g / ml水的体积： 200 m lVN V溶于水的苯乙烯的分子数： 'N18* 10分子 / mlb. 液滴直径 1000nm=10-4cm ， 13cm3每个液滴体积： 3d 4 3) 1 / 6 1/ 6 * * (10 * 10每个液滴质量： 13134.71* 10 g （苯乙烯密度m V5.236 * 10*为 .cm -3）苯乙烯溶解和增溶量共2g ，每 ml 水中分散的苯乙烯质量：100 2002 m 总0.49g / ml4.71* 10单体液滴数：* 1012分子 /ml1323* * 10 － 1c. 溶于水中的钠皂分子数 (ml ) ： N * 1017310分子 /ml－ 1d. 水中胶束数 (ml )： 5体系中钠皂总分子数：23* 6.023 * 1021* 10体系中溶解在水中的钠皂总分子数： 分子 /ml270－ 1 23* 6.023 * 10 18/ 200 * 10 分e. 水中过硫酸钾分子数 (ml ) ： 子/ml 子 .ml -1 .s -1) 初 级 自 由 基 形 成 速 率分 ：f.((分子 .ml -1 .s -1)2 * * 10* 3.346 * 101876.358 * 10122k [ I ] d100 * 50%100 * 50%－ 1乳胶粒数 (ml ) ： N'171.97 * 10 g. 7)34 / 3 * * (100 / 2 * 10 17N ' V1.97 * 10 2009.85 * 10分子 .ml -1.s-114N。
高分子化学复习笔记(潘祖仁)
第一章绪论 (4)1.1 高分子的基本概念、特点 (4)1.2 高分子化合物的分类 (5)1.3 相对分子质量及其分布 (6)1）相对分子质量 (6)2）聚合度 (6)3) 相对分子质量分布 (7)第二章逐步聚合 (7)2.1 逐步聚合反应的基本概念 (7)1 逐步的特征 (7)2逐步聚合反应的分类 (7)2.2单体及单体的聚合反应活性 (10)2.3线型平衡缩聚反应动力学 (10)1．聚酯反应机理 (10)2．聚酯反应动力学方程 (11)3．线型缩聚反应的速率常数的测定方法................................................................... 错误!未定义书签。
4．线型平衡缩聚反应动力学....................................................................................... 错误!未定义书签。
2.4聚合度与平衡常数的关系 (11)1）密闭体系 (11)2）敞开体系 (11)2.5 线型缩聚反应平衡 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
1. 线型缩聚反应的机理----逐步和平衡 ...................................................................... 错误!未定义书签。
1）线型缩聚反应的逐步性 (8)2)线型缩聚反应的平衡性 (8)3) 线型缩聚反应的平衡常数 (8)2．反应程度和聚合度 (9)3．缩聚反应中的副反应 (9)2．6 线型聚合反应的相对子质量控制、分布及影响因素 (11)1．反应程度对聚合度的影响 (12)2．缩聚平衡对聚合度的影响 (12)3．线型缩聚物聚合度的控制 (12)1)控制原料单体的物质的量配比 ................................................................................. 错误!未定义书签。
高分子化学第五版潘祖仁版课后习题答案
高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案第一章绪论思考题举例说明单体、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，因为缩聚时局部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，那么由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X n表示。
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largeorbigmolecule的术语。
从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物那么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。
写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式〔重复单元〕。
选择其常用分子量，计算聚合度。
潘祖仁《高分子化学》(第5版)笔记和课后习题考研真题详解
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第1章绪论1.1复习笔记1.2课后习题详解1.3名校考研真题详解第2章缩聚和逐步聚合2.1复习笔记2.2课后习题详解2.3名校考研真题详解第3章自由基聚合3.1复习笔记3.2课后习题详解3.3名校考研真题详解第4章自由基共聚合4.1复习笔记4.2课后习题详解4.3名校考研真题详解第5章聚合方法5.1复习笔记5.2课后习题详解5.3名校考研真题详解第6章离子聚合6.1复习笔记6.2课后习题详解6.3名校考研真题详解第7章配位聚合7.1复习笔记7.2课后习题详解7.3名校考研真题详解第8章开环聚合8.1复习笔记8.2课后习题详解8.3名校考研真题详解第9章聚合物的化学反应9.1复习笔记9.2课后习题详解9.3名校考研真题详解。
潘祖仁《高分子化学》(第5版)【章节题库】-第1~2章【圣才出品】
2．单体可分为______、______和______三大类。 【答案】乙烯及其衍生物；含有两个或两个以上官能团的小分子化合物；环状化合物 【解析】单体是能与同种或他种分子聚合的小分子的统称，是能起聚合反应或缩聚反应 等而成高分子化合物的简单化合物。根据其中官能团的种类可分为乙烯及其衍生物、含有两 个或两个以上官能团的小分子化合物、环状化合物。
3．（多选）下列聚合物中合成橡胶用聚合物是（ ）。 A．涤纶树脂 B．聚丁二烯 C．聚氨酯 D．聚异戊二烯 【答案】BD 【解析】丁二烯和苯乙烯是合成橡胶的重要基本原料，其中以丁二烯为原料生产的合成 橡胶占合成橡胶总产量的 80%以上。天然橡胶的结构是异戊二烯的高聚物，也可用异戊二 烯来合成橡胶。
4．（多选）下列聚合物中热固性塑料用聚合物是（ ）。 A．聚丙烯 B．环氧树脂 C．脲醛树脂 D．聚甲基丙烯甲酯 【答案】BC 【解析】热固性塑料是以热固性树脂为主要成分，配合必要的添加剂通过交联固化过程 成形成制品的塑料。常见的热固性塑料有酚醛塑料、环氧塑料、氨基塑料、不饱和聚酯、醇 酸塑料等。
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7．无定形聚合物有______、______和______力学三态，______Tg 和______Tm 两个转变温 度。
【答案】玻璃态；高弹态；黏流态；玻璃化温度；熔点温度 【解析】非晶态热塑性聚合物低温时呈玻璃态，受热至某一温度范围，则转变成高弹态 （橡胶态），这一转变温度特称作玻璃化温度 Tg，代表链段解冻开始运动的温度。晶态聚合 物继续受热，则出现另一转变温度——熔点温度 Tm，这代表整个大分子容易分离而运动的 温度。
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高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题与答案
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。
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。
选择其常用-[-OCH2CH2O OCC6H4CO-]n-[-NH(CH2)6NH CO(CH2)4CO-]n聚合物分子量/万结构单元分子量/万DP=n 特征塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~3062.5104800~2400960~2900(962~2885)足够的聚合度，才能达到一定强度，弱极性要求较高聚合度。
潘祖仁《高分子化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(修订版)
潘祖仁《高分子化学》（第5版）笔记和课后习题（含考研真题）详解（修订版）目录内容简介目录第1章绪论1.1复习笔记1.2课后习题详解1.3名校考研真题详解第2章缩聚和逐步聚合2.1复习笔记2.2课后习题详解2.3名校考研真题详解第3章自由基聚合3.1复习笔记3.2课后习题详解3.3名校考研真题详解第4章自由基共聚合4.1复习笔记4.2课后习题详解4.3名校考研真题详解第5章聚合方法5.1复习笔记5.2课后习题详解5.3名校考研真题详解第6章离子聚合6.1复习笔记6.2课后习题详解6.3名校考研真题详解第7章配位聚合7.1复习笔记7.2课后习题详解7.3名校考研真题详解第8章开环聚合8.1复习笔记8.2课后习题详解8.3名校考研真题详解第9章聚合物的化学反应9.1复习笔记9.2课后习题详解9.3名校考研真题详解第第1章绪论1.1复习笔记【通关提要】通过本章的学习，了解聚合反应的机理特征，掌握聚合度、数均分子量、重均分子量和分子量分布指数的计算。
【知识框架】【重点难点归纳】一、高分子的基本概念1聚合度（见表1-1-1）表1-1-1聚合度的基本知识2三大合成材料（1）合成树脂和塑料。
（2）合成纤维。
（3）合成橡胶。
二、聚合物的分类和命名1分类（见表1-1-2）表1-1-2聚合物的分类2命名（见表1-1-3）表1-1-3聚合物的命名三、聚合反应1按单体-聚合物结构变化分类分为缩聚反应、加聚反应和开环聚合。
2按聚合机理和动力学分类分为：逐步聚合和连锁聚合。
四、分子量及其分布1平均分子量（见表1-1-4）表1-1-4平均分子量2分子量分布分子量分布有两种表示方法：（1）分子量分布指数（2）分子量分布曲线如图1-1-1所示，、、依次增大。
数均分子量接近于最可几分子量。
平均分子量相同，其分布可能不同，因为同分子量部分所占百分比不一定相等。
分子量分布也是影响聚合物性能的重要因素。
图1-1-1分子量分布曲线五、大分子微结构1大分子和结构单元关系大分子具有多层次微结构，由结构单元及其键接方式引起，包括结构单元的本身结构、结构单元相互键接的序列结构、结构单元在空间排布的立体构型等。
【最新试题库含答案】高分子化学(第五版)潘祖仁版习题答案
高分子化学(第五版)潘祖仁版习题答案：篇一：高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案第一章绪论思考题3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。
选择其常用5. 写出下列单体的聚合反应式，以及单体、聚合物的名称。
a. CH2=CHFb. CH2=C(CH3)2????c. HO(CH2)5COOHe. NH2(CH2)6NH + HOOC(CH2)4COOHd.CH2-CH2||CH2-O6. 按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。
属于加聚、缩聚还是开环聚合，连锁聚合还是逐步聚合？—2=C(CH3)2—a.[CH]n——c.[NH(CH2)5CO]n——b.[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n—C(CH)=CHCH—d.[CH]7. 写出下列聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式：聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。
答：聚丙烯腈：丙烯腈CH2=CHCN→天然橡胶：异戊二烯CH2=C(CH3)-CH=CH2→丁苯橡胶：丁二烯+苯乙烯CH2=CH-CH=CH2+CH2=CH-C6H5→聚甲醛：甲醛CH2O3聚苯醚：2，6二甲基苯酚3+O2OnCH3OH3聚四氟乙烯：四氟乙烯CF2=CF2→2CH3Cl-Si-Cl聚二甲基硅氧烷：二甲基硅氧烷CH3O-SinCH3CH3计算题1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。
a、组分A：质量 = 10g，分子量 = 30 000；b、组分B：质量 = 5g，分子量 = 70 000；c、组分C：质量 = 1g，分子量 = 100 000 解：数均分子量niMimim??Mn???nnii(mi/Mi)?10?5?1?3857610/30000?5/70000?1/100000质均分子量Mw??mM??wMmiiiii10?30000?5?70000?1?100000?4687610?5?1分子量分布指数Mw/Mn=46876/38576 = 1.222. 等质量的聚合物A和聚合物B共混，计算共混物的n和w。
高分子化学(第五版)潘祖仁版期末复习资料(老师总结)
1 P 1－ ③反应程度与平均聚合度的关系 Xn
1 Xn = 1 －P
（2）可逆特性 根据K的大小，可分为三类
4、 官能团等活性理论 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的大小无关。 5、线型缩聚动力学（不同条件下的线型缩聚动力学方程）（了 解） 6、线型缩聚物的聚合度（学会计算） （1）K对聚合度的影响 封闭体系 X n 1 K 1
链转移无影响自由基等活性原理稳态假定聚合度很大mikkkr1212tdpfdtmd?????????tikfkkmmtdp21210ln???????????tikfkkctdp212111ln??????????88温度的影响11对聚合速率的影响22对聚合度的影响遵循arrhenius经验公式tv99自动加速现象现象原因10动力学链长与聚合度的关系11阻聚与缓聚12自由基寿命nxd2cxn???tpiprrrr??1212tdpimk2fkk?tsrm???p115思考题926p117计算题6789第四章自由基共聚合11基本概念无规交替嵌段接枝共聚物竞聚率22二元共聚物类型及特点无规交替嵌段接枝共聚物33共聚物组成微分方程1155个假设
d[M 2 ] [M 2 ] r2 [M 2 ] [M1 ]
r1f12 f1f 2 F1 2 r1f1 2f1f 2 r2 f 22
4、共聚物组成曲线（类型、条件、曲线形状） （1）理想共聚： r1r2 = 1 （2）交替共聚： r1r2 = 0 （3）有恒比点的非理想共聚：r1r2<1， r1<1, r2 < 1 恒比点
R fk d[M ] k p ( d )1/2 [I]1/2 [M] dt kt
M 0 ln M
(完整版)高分子化学第五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X表示。
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。
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。
选择其常用分子量，计算聚合度。
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。
高分子化学第五版复习资料
⾼分⼦化学第五版复习资料名词解释：1、溶胶效应→当转化率达到⼀定数值时，由于粘度的增加⽽导致聚合速度迅速增⼤的现象叫做凝胶效应2、凝胶点→多官能团单体聚合到某⼀程度，开始交联，⽓泡也难以上升，出现凝胶化现象，这时所对应的反应程度叫做凝胶点3、半衰期→引发剂分解⾄其实浓度⼀般所需要的时间4、引发剂效率→引发聚合的引发剂占引发剂分解或者消耗总量的分数5、⾃由基寿命→⾃由基从产⽣到终⽌所经历的时间5、动⼒学连场→每⼀个单体从链引发到链终⽌所消耗的单体分⼦数6、均聚物→有⼀种单体引发聚合的聚合物7、官能度→⼀分⼦物质能参与反应的官能团数⽬8、⽴构规整度→⽴构规整聚合物占总聚合物的百分数填空：1、聚合反应按聚合机理可分为逐步聚合和连锁聚合，按单体结构变化可分为缩聚反应、加聚反应和开环聚合。
其中属于连锁反应的⼜分为⾃由基聚合、阴离⼦聚合和阳离⼦聚合。
连锁反应的基元反应包含链引发、链增长、（链转移）、链终⽌。
2、聚合物按主链结构可分为碳链聚合物、杂链聚合物、半有机聚合物、（⽆机聚合物）。
3、有机合成材料包含橡胶、纤维、树脂三⼤类。
4、著名的化学家Carothers 提出了凝胶点理论，Ziegler-Natta 发现了⾦属络合催化体系。
5、甲苯和甲醛进⾏共聚的时候甲苯的聚合度为 3 。
6、共聚中影响聚合度的因素有反应程度、平衡常数和集团数⽐，如果集团数⽐不相同时⼀般通过控制集团数⽐来控制预聚合度 7、线型缩聚通过外加酸催化时平均聚合度和时间的关系为1'0+=t C k X n8、逐步聚合的实施⽅法有：溶液聚合、熔融聚合、界⾯聚合和固相聚合，其中酯交换法合成聚氨酯和涤纶聚酯的合成时⽤熔融聚合的⽅法，光⽓法合成聚氨酯应当⽤界⾯聚合。
9、⾃由基聚合从微观⾓度看其聚合特点是：慢引发、快增长、速终⽌。
故其控速步骤是链引发阶段。
10、聚合反应中所应⽤的引发剂可分为偶氮类、有机过氧类和⽆机过氧类三种。
11、⾃由基聚合中聚合速率与引发剂浓度之间的关系为：[][]M I 2121=t d p t k fk k R ，此关系成⽴的前提是做出了聚合度⽐较⼤、等活性理论和稳态假设三个假定。
高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题与答案(可编辑修改word版)
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X n 表示。
2.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。
3.写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。
选择其常用分子量，计算聚合度。
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6、高分子链的几何形状：线性、支链、体型高分子 7、高分子的聚集态结构： （1）非晶态结构 玻璃态 高弹态
粘流态
玻璃化温度，Tg 粘流化温度，Tf
（2）晶态结构：熔点Tm （3）液晶态结构
P17
思考题1、2、3、5、6 计算题1、2
第二章 缩聚和逐步聚合
1、基本概念 官能度 反应程度 转化率 官能团等活性理论 凝胶化现象 凝胶点 体型缩聚 平均官能度 2、缩聚反应 1-1、1-2、1-3体系等：低分子缩合反应； 2-2或2-体系：线形缩聚； 2-3、2-4等多官能度体系：体形缩聚。 3、线性缩聚机理 （1）逐步特性 ①特征 ②反应程度与转化率区别
4、引发剂 （1）种类：偶氮类、过氧类、氧化-还原引发体系 各种不同类型引发剂的代表及引发的分解式 如：偶氮二异丁氰、偶氮二异庚氰、过氧化二苯甲酰、氢过 氧化异丙苯、过硫酸钾+亚铁盐、异丙苯过氧化氢+亚铁盐等。 （2） 分解动力学 半衰期
ln [I ] k d t [ I ]0 或 [I] e kd t [I] 0
R fk d[M ] k p ( d )1/2 [I]1/2 [M] dt kt
M 0 ln M
fk d kp k t
1
2
I 2 t
1
fk d 1 ln kp 1 C k t
1
2
I 2 t
1
8、温度的影响 （1）对聚合速率的影响 （2）对聚合度的影响 遵循Arrhenius经验公式 T V xn 9、自动加速现象（现象、原因） 10、动力学链长 与聚合度的关系 11、阻聚与缓聚 12、自由基寿命
2 Pc = f
①两基团数相等
f
②两基团数不相等
fN ∑ N ∑
i i
i
faNa fbNb Na Nb
两组分体系和多组分体系 两种基团数不等时，平均官能度以非过量基团数的2倍除以分 子总数来求取。
2 Xn = 2 －P f
1+ r Xn = 1 + r－ 2rP
两个公式的应用范围
过量摩尔分率q
q=
( Nb－Na ) / 2 Nb－Na 1 －r = = Na / 2 Na r
q＋2 1 ＋r Xn = = r r 1 ＋ －2 P q＋2( 1 －P )
②两基团数相等的体系
r Na Na＋2 Nb'
7、体型缩聚和凝胶化 （1）体型缩聚、凝胶化和凝胶点的概念 （2）凝胶点的预测Carothers法（会计算）
t1 / 2
ln 2 0.693 kd kd
表明引发剂分解速率的参数： t1/2 与kd （3）引发剂效率：诱导分解、笼蔽效应
5、聚合速率变化曲线（转化率与时间曲线）的类型及特点 S形聚合、匀速聚合、前快后慢的聚合 6、 S形聚合曲线的不同阶段及特点 诱导期、聚合初期、中期、后期 7、聚合速率的推导（会计算） 4个假设：链转移无影响、自由基等活性原理、“稳态”假 定、聚合度很大
1 p
非封闭体系 Xn 1 ＝ K 1－P P nW 当 P 1 时
Xn =
K nW
（2）基团数比对聚合度的影响（重点） 控制分子量的有效办法——端基封锁法： 在两官能团等物质的量的基础上 ①2-2官能度体系基团数不相等 基团摩尔比r：r N a 1
Nb
使某官能团稍过量 或加入少量单官能团物质
5、分子量及其分布 （1）平均分子量的计算 数均分子量 M m n M m x M n n (m / M ) mM nM 质均分子量 M m n M w M
i i i n i i i i i
i
2
w
i
i
i
i
i
i
i
i
i
粘均分子量
Mv
《高分子化学》复习
题型
• • • • • • 选择 判断 填空 名词解释（10个） 简答（3个） 计算（3个）
开卷，带计算器
第一章 绪论
1、基本概念 高分子 高分子化学 结构单元 重复单元 单体单元 聚合度 加聚反应 缩聚反应 玻璃化转变温度Tg 均聚物 共聚物 2、不同聚合物（均聚物、共聚物）的结构单元和重复单元之间的关系 3、聚合物的分类（按不同原则可分为很多类） （1）按使用性能和用途分类：塑料，橡胶，纤维等 （2）根据受热行为分类：热固性和热塑性聚合物 （3）按主链结构分类：碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物、无机 高分子等 （4）按聚合物的组成分类：均聚物和共聚物 4、聚合反应 （1）按单体-聚合物结构变化分类：缩聚、加聚、开环聚合等。 （2）按聚合机理：连锁聚合和逐步聚合（特点与区别）
8、数均聚合度和重均聚合度
Mn 1 xn 1 P M0
xw 1 p M w 1 p M 0
P62 思考题3、7 P63、64 计算题2、8、9、13、14
第三章 自由基聚合
1、基本概念 引发剂 均裂 异裂 引发剂效率 诱导分解 笼蔽效应 半衰 期 链引发反应 链增长反应 链终止反应 双基终止 偶合终止 岐化终止 动力学链长 阻聚 缓聚 自由基寿命 2、自由基聚合实际上一般是由链引发、链增长、链终止等基元反 应组成，各基元反应的特点。 3、自由基聚合反应的特征 P75 表3-6 （与线形缩聚相比较，两者之间的异同点）
mM ( ) m
i i i
i i
1/
nM ( n M
i i i
i i
2
1
)1/
i
3
i
重均分子量
MZ
Z M W M Z W M
i i
i
n M n M
i i
i
2Leabharlann （2）分子量分布指数Mw / Mn
不同聚合反应的分子量的变化：缩聚反应的聚合物分子量随 时间延长而增加，自由基聚合的聚合物分子量不随时间变化。
1 P 1－ ③反应程度与平均聚合度的关系 Xn
1 Xn = 1 －P
（2）可逆特性 根据K的大小，可分为三类
4、 官能团等活性理论 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的大小无关。 5、线型缩聚动力学（不同条件下的线型缩聚动力学方程）（了 解） 6、线型缩聚物的聚合度（学会计算） （1）K对聚合度的影响 封闭体系 X n 1 K 1