高分子化学答案wfy

第四章答案

3、氯乙烯（r 1=1.67）与醋酸乙烯酯（r 2=0.23）共聚，希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

001295%,5%F F ==带入下式：

()()()2

0001112012

2

00001112222r f f f F r f f f r f +=++, 010.92f =

两单体的初始配比为[][]1012200.9211.50.08

M f M f === （2）85%转化率时共聚物平均组成为5%（摩尔分数）醋酸乙烯酯,

则 20.05F = 10.95F =

()0111185%,f C f C F C

--== 0110.150.8075f f -= ①

2.530111110.6050.395,11f F f C f ⎛⎫-=+=- ⎪-⎝⎭ 2.5301110.151f f ⎛⎫-= ⎪-⎝⎭ ②

解得：0110.868,0.938f f ==

两单体的初始配比为[][]101220

0.9384690.06231

M f M f ===＝15.1 第五章答案 2. 计算苯乙烯乳液聚合速率和聚合度。已知：60℃时，k p =176 L(mol ∙s)-1，[M]=5.0mol ∙L -1，N=3.2⨯1014/ml ，ρ=1.1⨯1012(mol ∙s)-1 解：423143310*34.210

*023.6*20.5*176*10*2.3*102]

[10-===A p p N M Nk R

5121410*56.210

*1.15*176*10*2.3]

[===ρM Nk X p n 3. 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，ρ=5.0⨯1012个(ml ∙s)-1。两体系的速率常数相同：k p =176L(mol ∙s)-1, k t =3.6⨯107L(mol ∙s)-1。 解：本体聚合：11..10*3.8..10*3.810*023.610*0.5191122312

------====s l mol s ml mol N R A i ρ 62/1792/110*45.910*6.3*210*3.8*0.5*1762][--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=t i p p k R M k R mol/L.s

4.185023.02/77.011382/10*138.110

*45.9*10*6.3*25*1762][367222

2=+=+====-D

C X R k M k n p t p ν

ν 乳液聚合：423153310*3.710

*023.6*25*176*10*0.1*102]

[10-===A p p N M Nk R mol/L.s 41231510*8.810

*55.0*10*5*176*10*1][===ρn

M Nk X p n 4. 经典乳液聚合配方如下：苯乙烯100g ，水200g ，过硫酸钾0.3g ，硬脂酸钠5g 。试计算： a 、溶于水中的苯乙烯分子数(ml －

1)，已知：20℃溶解度为0.02g/100g 水，阿佛伽德罗数N A =6.023⨯1023mol -1。 b 、单体液滴数(ml －

1)。条件：液滴直径1000nm ，苯乙烯溶解和增溶量共2g ，苯乙烯密度为0.9g ∙cm -3。 c 、溶于水中的钠皂分子数(ml －

1) ，条件：硬脂酸钠的CMC 为0.13g ∙L -1，分子量为306.5。 d 、水中胶束数(ml －

1)。条件：每胶束由100个肥皂分子组成。 e 、水中过硫酸钾分子数(ml －

1) ，条件：分子量为270。 f 、初级自由基形成速率ρ (分子∙ml -1∙s -1)。条件：50℃时，k d =9.5⨯10-7s -1。

g 、乳胶粒数(ml －

1) 。条件：粒径100nm ，无单体液滴。已知：苯乙烯密度0.9 g ∙cm -3，聚苯乙烯密度1.05 g ∙cm -3，转化率50%。

解：a. 20℃溶解度=0.02g/100g 水，溶于水的苯乙烯质量：g s m m 04.0200*100/02.012===； 苯乙烯的分子数：2023210*316.2104

04.0*10*023.6====M m N n N N A A （阿佛伽德罗数N A =6.023⨯1023mol -1）

水的体积： ml ml g g V 200/1200==

溶于水的苯乙烯的分子数：ml V

N N /10*158.118'分子== b. 液滴直径1000nm=10-4cm ，

每个液滴体积：1334310*236.5)10(*142.3*6/16/1--==d

πcm 3 每个液滴质量：g V m 131310*71.49.0*10*236.5--===ρ（苯乙烯密度为0.9g ∙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：ml g m /49.02002100=-=

总 单体液滴数： 121310*04.110

*71.449.0=-分子/ml c. 溶于水中的钠皂分子数(ml －

1) ：17323

10*55.21010*023.6*5.30613.0==N 分子/ml d. 水中胶束数(ml －1)： 体系中钠皂总分子数：212310*8.910*023.6*5

.3065= 体系中溶解在水中的钠皂总分子数：

分子/ml

e. 水中过硫酸钾分子数(ml －1) ：182310*346.3200/10*023.6*270

3.0=分子/ml f. 初级自由基形成速率ρ (分子∙ml -1∙s -1)：

1218710*358.610*346.3*10*5.9*2][2===-I k d ρ (分子∙ml -1∙s -1)

g. 乳胶粒数(ml －

1) ：1737'10*97.1)10*2/100(**3/405.1%50*1009.0%50*100=+

=-πN 1417

10*85.9200

10*97.1'===V N N 分子∙ml -1∙s -1