有机高分子第二章作业答案

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有机高分子第二章作业答案

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有机高分子第二章作业答案(共3页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-1、用邻苯二甲酸酐与1mol 乙二醇、1mol 丙三醇进行缩聚,用Carothers 方程和Flory 统计法计算凝胶点。

解:2.25.410115.23*12*12*5.2==++++=f ,9.02==fp c 6.03*12*13*1=+=ρ,3=f 79.0)1*6.01(12/1=+=c p2. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚,平衡常数K=4,求最终n X 。

另在排除副产物水的条件下缩聚,欲得100=n X ,问体系中残留水分有多少?解:3111=+=-=K pX n Lm ol n n K pn K pX w w w n /10*4100114-==≈=-=3. 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:4.2233*22*3=++=f 2)季戊四醇:67.2121*42*2=++=f b 、 Carothers 法:1)甘油:833.04.222===f p c 2)季戊四醇:749.067.222===f p c c 、Flory 统计法:1)甘油:1,1,707.0)2([12/1===-+=ρρr f r r p c2)季戊四醇:1,1,577.0)2([12/1===-+=ρρr f r r p c4. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸%,p=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 ,则醋酸的摩尔数为。

N a =2mol ,N b =2mol ,015.0'=b N mol985.0015.0*2222,=+=+=b b aN N N r 当p=时,88.79995.0*985.0*2985.01985.01211=-++=-++=rp r r X n 当p=时,98.116999.0*985.0*2985.01985.01211=-++=-++=rp r r X n5. 用2mol 羟基酸(HORCOOH )为原料进行缩聚反应,另外加乙酸,如果反应进行到p=时,所得产物的聚合度是多少?98.002.0*222=+=r ,5099.0*98.0*298.0198.01211=-++=-++=rp r r X n1. 反应程度:参加反应的官能团与起始官能团总数之比。

高分子物理习题答案

高分子物理习题答案

高分子物理习题集-答案第一章高聚物得结构4、高分子得构型与构象有何区别?如果聚丙烯得规整度不高,就是否可以通过单键得内旋转提高它得规整度?答:构型:分子中由化学键所固定得原子或基团在空间得几何排列。

这种排列就是稳定得,要改变构型必须经过化学键得断裂与重组。

构象:由于单键内旋转而产生得分子在空间得不同形态。

构象得改变速率很快,构象时刻在变,很不稳定,一般不能用化学方法来分离。

不能。

提高聚丙烯得等规度须改变构型,而改变构型与改变构象得方法根本不同。

构象就是围绕单键内旋转所引起得排列变化,改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现,而且分子中得单键内旋转就是随时发生得,构象瞬息万变,不会出现因构象改变而使间同PP(全同PP)变成全同PP(间同PP);而改变构型必须经过化学键得断裂才能实现。

5、试写出线型聚异戊二烯加聚产物可能有那些不同得构型。

答:按照IUPAC有机命名法中得最小原则,CH3在2位上,而不就是3位上,即异戊二烯应写成CH2C3CH CH21234(一)键接异构:主要包括1,4-加成、1,2-加成、3,4-加成三种键接异构体。

CH2nC3CH CH21,4-加成CH2nC3CH CH21,2-加成CH2nC CH3CH CH23,4-加成(二)不同得键接异构体可能还存在下列6中有规立构体。

①顺式1,4-加成CH2CH2CH2CH2CCH3CHCH3C CH②反式1,4-加成2CH 2CH 2CH 2C CH 3CHCH 3C C③1,2-加成全同立构CH 2C C 3C C HH H HCH CH 2CH CH 3C C H HCH 2CHCH 3④1,2-加成间同立构CC CH 3CC HH HHCH 3C C H HCH 3RRRR=CHCH 2⑤3,4-加成全同立构CH 2C CH3C CC C HH H HC C H HCH 2C CH 3CH 2C CH3⑥3,4-加成间同立构C C CCHH H C CH HRRRR=CH 2HH H C CH 36.分子间作用力得本质就是什么?影响分子间作用力得因素有哪些?试比较聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺(尼龙-66)、聚丙烯酸各有那些分子间作用力? 答:分子间作用力得本质就是:非键合力、次价力、物理力。

高分子课程第二章作业(含答案解释)

高分子课程第二章作业(含答案解释)

高分子化学第二章课后作业(共100分)1、简述逐步聚合的实施方法。

(10分)答案:2、影响线形缩聚物聚合度的因素有哪些?两单体非等化学计量,如何控制聚合度?(10分)备注:影响线形缩聚物聚合度中的第四个因素(反应条件)未回答的也可以给予满分。

另外批改时注意两单体非等化学计量的公式(应该有部分写成两单体等化学计量公式)3、己二酸与下列化合物反应,哪些能形成聚合物并说明原因。

(10分)A.乙醇B.乙二醇C.甘油D.苯胺E.己二胺答案:己二酸(f=2)为2官能度单体,因此能与己二酸形成聚合物的化合物有:乙二醇(f=2)、甘油(f=3)、己二胺(f=2)。

其中与乙二醇(f=2)、己二胺(f=2)形成线形缩聚物,与甘油(f=3)形成体形缩聚物。

答案解释:4、聚酯化和聚酰胺化的平衡常数有何差别?对缩聚条件有何影响?(10分)答案:(1)聚酯化反应平衡常数小,K=4,低分子副产物水的存在限制了聚合物分子量的提高,对聚合反应的条件要求较高,反应须在高温和高真空条件下进行,体系中水的残留量应尽量低,这样才能得到高聚合度的聚合物。

(2)聚酰胺化反应平衡常数中等,K=300-400,水对分子量有所影响,对聚合反应的条件要求相对温和。

聚合早期,可在水介质中进行;聚合后期,须在一定的减压条件下脱水,提高反应程度。

5、分别按Carothers法和Flory统计法计算下列混合物的凝胶点:(10分)(1)邻苯二甲酸酐和甘油按照摩尔比为1.5:0.98进行缩聚(2)邻苯二甲酸酐、甘油、乙二醇按照摩尔比为1.5:0.99:0.002进行缩聚答案:(1)Carothers法:邻苯二甲酸酐(f=2)官能度为2,甘油(f=3)官能度为3,邻苯二甲酸酐和甘油按照摩尔比为1.5:0.98进行缩聚的情况下,属于两基团不相等平均官能度=(2*3*0.98)/(1.5+0.98)=2.371,凝胶点=2/2.371=0.844Flory统计法:由题可知甘油(f=3)官能度为3,则支化单元分率ρ=1,基团比r=(0.98*3)/ (1.5*2)=0.98,f=3则凝胶点=1/[0.98+0.98*1*(3-2)]1/2=0.714(2)Carothers法:邻苯二甲酸酐(f=2)官能度为2,甘油(f=3)官能度为3,乙二醇(f=2)官能度为2,邻苯二甲酸酐、甘油、乙二醇按照摩尔比为1.5:0.99:0.002进行缩聚的情况下,属于两基团不相等平均官能度=2*(0.99*3+0.002*2)/(1.5+0.99+0.002)=2.387,凝胶点=2/2.387=0.838Flory统计法:由题可知甘油(f=3)官能度为3,则支化单元分率ρ=0.99*3/(0.99*3+0.002*2) =0.999,基团比r=(0.99*3+0.002*2)/(1.5*2)=0.991,f=3则凝胶点=1/[0.991+0.991*0.999*(3-2)]1/2=0.71解题思路:(1)首先判断该体系是属于两基团数相等还是两基团数不等;(2)Carothers法:根据体系的类型选择合适的公式计算出平均官能度,进而计算出凝胶点;(3)Flory统计法:根据体系的类型,得到官能度f为多少(此处注意与平均官能度不是一个概念,官能度f为多官能度单体的官能度),选择合适的公式计算出支化单元分率、基团比,进而计算出凝胶点。

高分子化学 第二章

高分子化学 第二章

第二章参考答案3. 己二酸与下列化合物反应,那些能形成聚合物?解:己二酸为2官能度单体,f =2。

a. 乙醇:2-1体系不能形成聚合物,生成己二酸二乙酯。

b. 乙二醇:2-2体系形成线形聚合物,即聚己二酸乙二醇酯。

c. 甘油:2-3体系形成体型聚合物。

d. 苯胺:2-1体系不能形成聚合物,生成己二酰二苯胺。

e. 己二胺:2-2体系形成线形聚合物,即己二酰二胺或称尼龙-66。

5. 下列多对单体进行线形缩聚:己二酸和己二醇。

己二酸和己二胺,己二醇和对苯二甲酸,己二胺和对苯二甲酸。

简明给出并比较缩聚物的性能特征。

⑴. 己二酸和己二醇:形成线形聚酯。

分子中无氢键,且分子柔软,所以,聚合物的熔点低,强度小,且不耐溶剂,易水解,不能用作结构材料。

但可作为聚氨酯的预聚物、药物载体、可降解的缝合线等。

⑵. 己二酸和己二胺:形成线形聚酰胺,即尼龙-66。

其有较高的结晶度、熔点和强度,可以用作高强度的合成纤维和工程塑料。

⑶. 己二醇和对苯二甲酸:形成线形芳香聚酯,即涤纶聚酯,苯环的存在,提高了聚酯的刚性、强度和熔点,亚乙基赋予聚酯的柔性,使涤纶聚酯成为合成纤维的第一大品种。

⑷. 己二胺和对苯二甲酸:形成半芳胺,即尼龙-6T,其热稳定性好,熔点高。

6. 简述线形缩聚中的成链和成环倾向。

选定下列单体中的m值,判断其成环倾向。

在线形缩聚时,单体及中间产物有成环倾向,一般,五、六元环的结构比较稳定,易成环;另外单体浓度对成环倾向也有影响,因成环是单分子反应,缩聚是双分子反应,因此,低浓度有利于成环,高浓度有利于线形缩聚而成链。

⑴. 氨基酸:当1m时,经双分子缩合后,易形成六元环。

甘氨酸形成=甘氨酸酐。

当2m时,经消去反应,可能形成丙烯酸。

=当43orm=时,分子内形成酰胺后,易形成五、六元环。

当5m时,主要形成线形聚合物。

≥⑵. 乙二醇与二元酸:不易成环,主要形成线形聚合物。

7. 简述线形缩聚的逐步机理,以及转化率与反应程度的关系。

(完整版)高分子第二章习题参考答案

(完整版)高分子第二章习题参考答案

高分子第二章习题参考答案1.下列烯类单体适于何种机理聚合:自由基聚合,阳离子聚合或阴离子聚合?并说明理由。

CH2=CHCl,CH2=CCl2,CH2=CHCN,CH2=C(CN)2,CH2=CHCH3,CH2=C(CH3)2,CH2=CHC5H6,CF2=CF2,CH2=C(CN)COOCH3,CH2=C(CH3)-CH=CH2参考答案:自由基聚合:CH2=CHCl,CH2=CCl2,CH2=C(CN)2,CH2=CHC5H6,CH2=C(CH3)-CH=CH2,CF2=CF2,CH2=C(CN)COOCH。

阴离子聚合:CH2=CHCN,CH2=C(CN)2,CH2=CHC5H6,CH2=C (CH3)-CH=CH2,CH2=C(CN)COOCH。

阳离子聚合:CH2=CHCH3,CH2=CHC5H6,CH2=C(CH3)-CH=CH2,CH2=C(CH3)2。

CH2=CHCl:适于自由基聚合,Cl原子是吸电子基团,也有共轭效应,但较弱。

CH2=CCl2:适于自由基聚合,Cl原子是吸电子基团。

CH2=CHCN:适于自由基聚合和阴离子聚合,CN是强吸电子基团,并有共轭效应。

CH2=C(CN)2:适于自由基聚合和阴离子聚合,CN是强吸电子基团。

CH2=CHCH3:适于阳离子聚合,CH3是供电子基团,CH3是与双键有超共额轭效应。

CH2=C(CH3)2:适于阳离子聚合,CH3是供电子基团,CH3是与双键有超共轭效应。

CH2=CHC5H6和CH2=C(CH3)-CH=CH2:均可进行自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。

因为共轭体系π电子的容易极化和流动。

CF2=CF2:适于自由基聚合。

F原子体积小,结构对称。

CH2=C(CN)COOCH:适合阴离子和自由基聚合,两个吸电子基,并兼有共轭效应。

2.判别下列单体能否进行自由基聚合,并说明理由。

CH2=C(C5H6)2,ClCH=CHCl,CH2=C(CH3)C2H5,CH3CH=CHCH3,CH2=C(CH3)COOCH3,CH2=CHOCOCH3,CH3 CH=CHCOCH3参考答案:CH2=C(C5H6)2不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。

高分子材料与应用各章习题总结

高分子材料与应用各章习题总结

高分子材料及应用各章试题总结第一章绪论1【单选题】材料研究的四要素是?∙A、合成/加工、结构/成分、性质、实用性能∙∙B、合成/加工、结构/成分、性质、使用性能∙∙C、分子结构、组分、性质、使用性能∙∙D、分子结构、组分、性质、实用性能∙我的答案:B2【多选题】未来新一代材料主要表现在哪些方面?∙A、既是结构材料又具有多种功能的材料∙∙B、具有感知、自我调节和反馈等能力的智能型材料∙∙C、制作和废弃过程中尽可能减少污染的绿色材料∙∙D、充分利用自然资源,能循环作用的可再生材料∙我的答案:ABCD3【判断题】材料的性能可分为两类,一种是材料本身所固有的称之为功能物性,另一种是通过外场刺激所转化的性能称为特征性能。

∙我的答案:∙4【判断题】材料的特征性能是指在一定条件下和一定限度内对材料施加某种作用时,通过材料将这种作用转换为另一种作用的性质。

例如许多材料具有把力、热、电、磁、光、声等物理量通过“物理效应”、“化学效应”、“生物效应”进行相互转换的特性。

∙我的答案:∙5【判断题】材料的功能物性是指材料本身所固有的性质,包括热学、电学、磁学、力学、光学等。

∙我的答案:6【简答题】材料科学的内容是什么?∙我的答案:一是从化学角度出发,研究材料的化学组成,健性,结构与性能的关系规律;二是从物理学角度出发,阐述材料的组成原子,分子及其运动状态与各种物性之间的关系。

在此基础上为材料的合成,加工工艺及应用提出科学依据。

∙7【简答题】材料的基本要素有哪些?∙我的答案:1,一定的组成和配比∙2,具有成型加工性∙3,具有一定的物理性质,并能够保持∙4,回收,和再生性∙5,具有经济价值∙8【简答题】材料科学的主要任务是什么?∙我的答案:就是以现代物理学,化学等基础学科理论为基础,从电子,原子,分子间结合力,晶体及非晶体结构,显微组织,结构缺陷等观点研究材料的各种性能,以及材料在制造和应用过程中的行为,了解结构-性能-应用之间的规律关系,提高现有材料的性能,发挥材料的潜力并探索和发展新型材料以满足工业,农业,生产,国防建设和现代技术发展对材料日益增长的需求。

高分子物理作业答案-2

高分子物理作业答案-2

高分子物理习题集-答案适用:高分子专业班级第二章 高分子溶液4.什么是Θ温度?如何测定Θ温度?若温度高于、等于和低于Θ温度时,试分别讨论高分子溶液的热力学性质及高分子在溶液中的形态。

答:(1)当112χ→时,高分子溶液可以视为理想溶液,Flory 导出()112-=-1-T θχκφ当T θ→时,112χ→,此时的温度称为Θ温度。

(0.4)(2)测定Θ温度的方法有:渗透压法和外推法。

(0.3)(3)当T >θ时,1E μ∆<0.说明高分子溶液比理想溶液更倾向于溶解,也就是说,高分子链在T >θ时的溶液中由于溶剂化作用而扩张。

T=θ时, 1E μ∆=0。

即高分子溶液符合理想溶液的规律,高分子链此时是溶解的,但是链不溶胀也不紧缩。

T <θ时,1E μ∆>0,。

链会紧缩,溶液发生沉淀。

(0.3)6.在室温下,有无溶剂可以使下列各高聚物溶解?为什么?A .聚乙烯B .聚丙烯C .聚丙烯腈D .聚酰胺(尼龙-6)E .聚苯乙烯F .PMMAG .聚对苯二甲酸乙二酯H .硫化橡胶I .固化的环氧树脂 答:A .聚乙烯,结晶聚合物,非极性,在室温下无溶剂可溶B .聚丙烯,同上C .聚丙烯腈,极性结晶高聚物,室温下可溶于极性溶剂D .聚酰胺(尼龙-6),结晶聚合物,极性,在室温下有溶剂可溶E .聚苯乙烯,非晶聚合物,非极性,在室温下有溶剂可溶F .PMMA ,极性非晶聚合物,分子堆砌松散,室温下可溶于极性溶剂G .聚对苯二甲酸乙二酯,同DH .硫化橡胶,分子间交联,无溶剂可溶,可溶胀I .固化的环氧树脂,同H7、35℃时,环己烷为聚苯乙烯(无规立构)的θ溶剂。

现将300mg 聚苯乙烯(ρ=1.05 g/cm 3,Mn=1.5×105)于35℃溶于150ml 环己烷中,试计算:(1)第二维利系数A2;(2)溶液的渗透压。

答:(1)θ溶液,所以A2=0(2)θ溶液中1RT C M∏=,所以 33353008.314(/)30810(/)15034.2/34.21.510/J K mol K g m C RT J m Pa M g mol⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭∏====⨯ (1J=1N .m )8、 解释产生下列现象的原因:(1)聚四氟乙烯至今找不到合适的溶剂.(2)硝化纤维素难溶于乙醇或乙醚,却溶于乙醇和乙醚的混合溶剂中.(3)纤维素不能溶于水,却能溶于铜铵溶液中.(1)原因有二,一是其2/13)/cal (6.2cm =δ,很难找到δ这么小的溶剂;二是其熔点高达327℃,熔点以上体系具有高黏度,对于非极性结晶性高分子要求升温到接近熔点,没有适当溶剂既能δ相近又能有高沸点。

高分子材料成型加工考试重点及部分习题答案

高分子材料成型加工考试重点及部分习题答案

高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料:未成型前受热软化,熔融可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型。

受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。

在溶剂中不溶。

化学结构是由线型分子变为体型结构。

举例:PF、UF、MF2、热塑性塑料:受热软化、熔融、塑制成一定形状,冷却后固化成型。

再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。

在溶剂中可溶。

化学结构是线型高分子。

举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC聚氯乙烯。

3、通用塑料:是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。

4、工程塑料:具有较好的力学性能,拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。

举例:PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷:Tc=Tmax,结晶度提高,球晶大。

透明度不好,强度较大。

6、骤冷(淬火):Tc<Tg,大分子来不及重排,结晶少,易产生应力。

结晶度小,透明度好,韧性好。

定义:是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物,在该温度下保持一段时间后,快速冷却使其来不及结晶,以改善制品的冲击性能。

7、中速冷:Tc>=Tg,有利晶核生成和晶体长大,性能好。

透明度一般,结晶度一般,强度一般。

8、二次结晶:是指一次结晶后,在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程。

9、后结晶:是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程。

第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂(如润滑剂)和功能性添加剂(除润滑剂之外的都是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂)2、稳定剂:防止或延缓高分子材料的老化,使其保持原有使用性能的添加剂。

针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素,可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂(防老剂)、光稳定剂。

热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。

高分子化学习题及解答

高分子化学习题及解答

高分子化学习题及解答第一章 绪论1.基本概念单体,聚合物,聚合度,单体单元,结构单元,重复结构单元,重均分子量,数均分子量,分子量分布,多分散系数,碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,缩聚物,缩聚反应,加聚物,加聚反应,线形聚合物,支化聚合物,交联聚合物,橡胶,塑料,纤维2. 聚合物结构与名称了解聚合物的各种名称及英文缩写与聚合物结构间的关联 , 熟悉系统命名法的基本规则,并用于常见聚合物的命名。

①聚合物结构式书写格式习惯写法IUPAC规定的写法②聚合物的IUPAC 命名法基本规则常见聚合物的名称③聚合物的来源命名法及习惯命名法④常见聚合物的英文缩写⑤等规立构聚合物的结构与名称⑥嵌段共聚物的结构与名称⑦接枝共聚物的结构与名称练习题:一、写出下列聚合物的结构1.聚碳酸酯,涤纶,有机玻璃,Kevlar纤维,尼龙-6,聚甲醛,天然橡胶,聚氯乙烯,聚丙烯第二章 自由基聚合1.基本概念连锁(链式)聚合,初级自由基,单体自由基,活性中心,自由基半衰期,引发效率,稳态,自由基等活性理论,笼蔽效应,诱导分解效应,自动加速,动力学链长,聚合度,链转移,链转移常数,阻聚及缓聚,歧化终止,偶合终止,最高聚合温度,引发转移终止剂(iniferter),原子转移自由基聚合(ATRP)2. 基本原理及现象解释z单体对不同连锁聚合机理的选择性z自由基聚合机理(包括链引发、链增长、链终止、链转移及自由基聚合反应的特征)z自动加速现象及其出现的原因。

z聚合反应速率与引发剂浓度的关系 ; 聚合反应速率与单体浓度的关系,影响引发剂效率的因素。

z链转移剂在聚合物合成中的用途 ; 高压聚乙烯的长支链和短支链的生成原因。

z烯丙基单体的自阻聚作用1整理:潘奇伟z自动加速效应对聚合反应速率与单体和引发剂浓度关系的影z温度、压力对聚合反应速率和聚合度的影响z四类引发剂的引发基元反应(包括偶氮类(AIBN),有机过氧化物类(BPO),无机过氧化物类(KSP)、氧化还原反应体系(亚硫酸盐与硫代硫酸盐))z苯醌及苯酚对自由基反应的阻聚原理。

高分子化学第五版课后习题答案解析

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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nX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。

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=CHCH2 -]n天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]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。

高分子答案

高分子答案

高分子材料作业第1章绪论■总结高分子材料(塑料和橡胶)在发展过程中的标志性事件:(1)最早被应用的塑料19世纪中叶,纤维素用硝酸硝化后制成硝化纤维素,替代象牙制造台球,但很脆,击打时有爆裂声。

加入樟脑作为增塑剂,做成了俗称成为“赛璐珞”的塑料。

(2)第一种人工合成树脂应用苯酚和甲醛的缩合反应制备成功了酚醛树脂(PF),由于电绝缘性好,被称为“电木”。

PF也是第一个工业化生产的合成树脂。

(3)是谁最早提出了高分子的概念1920年,Staudinger首先提出了高分子的概念。

(4)HDPE和PP的合成方法是谁发明的Karl Ziegler Guile Natta(5)是什么发现导致了近现代意义橡胶工业的诞生?充气轮胎的发明不仅促进了汽车工业的发展,推动了工业革命的进程,也使橡胶的应用得到了起飞。

■树脂、通用塑料、工程塑料的定义。

树脂:为半固态、固态或假固态的不定型有机物质,一般是高分子物质,透明或不透明。

无固定熔点,有软化点和熔融范围,在应力作用下有流动趋向。

受热、变软并渐渐熔化,熔化时发粘,不导电,大多不溶于水,可溶于有机溶剂如乙醇、乙醚等,根据来源可分成天然树脂、合成树脂、人造树脂,根据受热后的饿性能变化可分成热定型树脂、热固性树脂,此外还可根据溶解度分成水溶性树脂、醇溶性树脂、油溶性树脂。

通用塑料:一般是指产量大、用途广、成型性好、价格低、性能一般,主要用于非结构材料,通用塑料有五大品种,即聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及ABS。

它们都是热塑性塑料。

工程塑料的定义:工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。

日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料,耐热性在100℃以上,主要运用在工业上”。

具有较高的力学性能,能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件,并在此条件下长时间使用,可作为结构材料。

■弹性体、天然橡胶、合成橡胶,通用橡胶、特种橡胶的定义。

高分子物理 第二章习题答案

高分子物理 第二章习题答案

第一章 习题答案一、 概念1、构象:由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化叫构象。

而构型指2、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

3、均方末端距:高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。

4、链段:链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元,是高分子链中能够独立运动的最小单位。

5、全同立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。

6、无规立构:当取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。

二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( A )首先把“高分子”这个概念引进科学领域。

A 、H. Staudinger,B 、K.Ziegler, G .Natta,C 、P. J. Flory,D 、H. Shirakawa2、下列聚合物中,( A )是聚异戊二烯(PI)。

A 、 CCH 2n CH CH 23B 、O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、OC CH 2CH O O n O C3、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是( C )。

A 、高分子链段可以自由旋转无规取向,是高分子链中能够独立运动的最小单位。

B 、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。

C 、在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。

D 、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移,而是链段依次跃迁的结果。

4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( B )。

A 、聚丙烯,B 、聚异丁烯,C 、聚丁二烯,D 、聚苯乙烯5、下列说法,表述正确的是( A )。

A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。

B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。

C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。

高分子材料基础第二章课后习题

高分子材料基础第二章课后习题

高分子材料基础第二章课后习题3下列烯类单体适于何种聚合:自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合?并说明理由。

1ch2=chcl2ch2=ccl23ch2=chcn4ch2=ccn25ch2=chch36ch2=cch327ch2=chc6h58cf2=cf29ch2=cch3 ch=ch2答1只能进行自由基聚合。

cl原子是吸电子基团,也有共轭效应,但均较弱。

2可以进行自由基和阴离子聚合,因为两个氯原子增强了诱导效应。

3适合自由基聚合和阴离子聚合。

-cn是较强的吸电子取代基,并有共轭效应4适用于自由基聚合和阴离子聚合。

Cn是吸电子基团5不能进行自由基、阳离子、阴离子聚合,只能进行配位聚合,因为一个甲基供电性弱,不足以使丙烯进行阳离子聚合。

6只能进行阳离子聚合-CH3是一个推电子取代基,-CH3与双键具有超共轭效应。

这两个甲基都是推电子取代基,它们的协同效应相当于一个强的推电子取代基,这有利于增加双键的电子云密度和阳离子攻击。

7可进行自由基、阳离子、阴离子聚合。

因为共轭体系中电子流动性大,容易诱导极化.8适合自由基聚合。

f原子体积小9.可进行自由基、阳离子和阴离子聚合。

由于共轭体系中的电子迁移率大,容易产生极化5,对于双基终止的自由基聚合反应,每一大分子含有1.30个引发剂残基。

假定无链转移反应,试计算歧化终止与偶合终止的相对量。

解决方案:耦合终止占30%,歧化终止占70%。

7何谓链转移反应?有几种形式?对聚合速率和产物分子量有何影响?什么是链转移常数?解决方案:① 问:链式自由基抓住其他分子上的原子,终止原有的自由基,同时产生新的自由基。

这个反应叫做链式转移反应。

② 问:链转移的形式包括:向单体、溶剂、引发剂、聚合物和外来试剂的转移反应。

③ Q:对聚合速率和聚合物相对分子量的影响与链增长速率常数KP、链转移反应速率常数KTR和再引发速率常数Ka的相对大小有关。

链转移常数c=ktr/kp,为链转移反应速率常数与链增长反应速率常数之比,表示链转移剂和单体对链自由基反应的竞争能力。

高化习题+第二章+参考答案

高化习题+第二章+参考答案

缩聚。 单体成的环越稳定,则单体越易环化,而不利于线型缩聚。反之,成的 环越不稳定,则不易成环,主要进行线型缩聚。 影响线型缩聚聚合物的分子量的因素;反应程度、反应平衡、单体的当量比、 体系粘度
7. 试证明等摩尔的二醇和二酸在外加酸催化聚合反应时p 从0.98 到0.99 需 的时间近乎等于从聚合反应开始到p=0.98 时所需的时间。 答:等摩尔反应,外加酸催化聚合反应中: ������������ = p = 0.98时, 1 = 50 = 1 + [������]0 ������′������0.98 1 − 0.98 p = 0.99时, 1 = 100 = 1 + [������]0 ������′������0.99 1 − 0.99 ������0.99 − ������0.98 99 − 49 = = 1.02 ������0.98 49 所以,p从0.98到0.99所需时间与从开始到p = 0.98所需时间相近。 1 = 1 + [������]0 ]������ ′ ������ 1 − ������
5. 试比较习题 3a, 4a, 4b 和 4c 中各聚合反应所预期的分子量分布。 答:3a,4a,4b,4c 随着外加多元醇的官能度增加分子量分布变窄。
6. 讨论在下述聚合反应中,当m = 2-10 时,发生环化反应的可能性。在反应
3
的哪一个阶段有环化的可能性?哪些因素决定反应是以环化还是线型聚合为 主? a: H2N(CH2)mCOOH b: HOCH2CH2OH+HOOC(CH2)mCOOH 答:a. m = 2时,β-氨基酸易脱氨。m = 3,4时,易成稳定的五、六元环。其余 主要进行线型缩聚。 b. m = 2,3,二元酸在一定条件下可脱羧成五、六元酸酐。其余主要进行线型

高分子科学教程课后练习答案.

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《高分子化学》习题与解答第一章、绪论习题与思考题1. 写出下列单体形成聚合物的反应式。

注明聚合物的重复单元和结构单元,并对聚合物命名,说明属于何类聚合反应。

(1)CH 2=CHCl; (2)CH 2=C (CH 3)2; (3)HO(CH 2)5COOH;(4);(5)H 2N(CH 2)10NH 2 + HOOC(CH 2)8COOH ; (6)OCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH ;2. 写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式。

(1)(2)(3)(4)(5)(6)3. . 写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式:写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式:(1)聚丙烯晴(2)丁苯橡胶(3)涤纶(4)聚甲醛(5)聚氧化乙烯(6)聚砜4. 解释下列名词:(1)高分子化合物,高分子材料(2)结构单元,重复单元,聚合度;(3)分子量的多分散性,分子量分布,分子量分布指数;(4)线型结构大分子,体型结构大分子;(5)均聚物,共聚物,共混物;(6)碳链聚合物,杂链聚合物。

5. 聚合物试样由下列级分组成,试计算该试样的数均分子量n M 和重均分子量w M 及分子量分布指数。

级分重量分率分子量1 0.5 1×104 2 0.2 1×10530.25×105CH 2CH 2CH 2 O [ CH 2 C ]n CH 3COOCH 3[ CH2 CH ]n COOCH 3[ CH2 C=CH CH 2 ]n CH 3 [ O C O C ]OCH 3CH 3n[ NH(CH 2)6NHOC(CH 2)4CO ]n[ NH(CH 2)5CO ]n4 0.1 1×1066. 常用聚合物分子量示例于下表中。

试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-6666、、顺丁橡胶及天然橡胶的聚合度,并根据这六种聚合物的分子量和聚合度认识塑料、纤维和橡胶的差别。

和橡胶的差别。

塑料塑料 分子量(×104) 纤维纤维 分子量分子量(×10(×104) 橡胶橡胶 分子量(×104) 聚氯乙烯聚氯乙烯 5~10 涤纶涤纶 1.81.8~~2.3 顺丁橡胶顺丁橡胶 2525~~30 聚苯乙烯聚苯乙烯 1010~~30尼龙-尼龙-66 661.21.2~~1.3天然橡胶天然橡胶2020~~407. 高分子化合物的制备方法有哪几类?试分别举例说明之。

高分子物理第二章习题及解答

高分子物理第二章习题及解答

第二章2.1聚合物的晶态和非晶态结构2.1.1内聚能密度例2-1 根据高聚物的分子结构和分子间作用能,定性地讨论表2-3中所列各高聚物的性能。

表2-3线形高聚物的内聚能密度高聚物内聚能密度兆焦/米3 卡/厘米3聚乙烯259 62聚异丁烯272 65天然橡胶280 67聚丁二烯276 66丁苯橡胶276 66聚苯乙烯305 73高聚物内聚能密度兆焦/米3 卡/厘米3聚甲基丙烯酸甲酯347 83聚醋酸乙烯酯368 88聚氯乙烯381 91聚对苯二甲酸乙二酯477 114尼龙66 774 185聚丙烯腈992 237解:(1)聚乙烯、聚异丁烯、天然橡胶、聚丁二烯和丁苯橡胶都有较好的柔顺性,它们适合于用作弹性体。

其中聚乙烯由于结构高度对称性,太易于结晶,从而实际上只能用作塑料,但从纯C-C单键的结构来说本来应当有很好的柔顺性,理应是个橡胶。

(2)聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚氯乙烯的柔顺性适中,适合用作塑料。

(3)聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙66和聚丙烯腈的分子间作用力大,柔顺性较差,刚性和强度较大,宜作纤维。

可见一般规律是内聚能密度<70卡/厘米3的为橡胶;内聚能密度70~100的为塑料;>100的为纤维。

2.1.2 比容、密度、结晶度例2-2 由文献查得涤纶树脂的密度ρc=1.50×103kg·m-3,和ρa=1.335×103kg·m-3,内聚能ΔΕ=66.67kJ·mol-1(单元).今有一块1.42×2.96×0.51×10-6m3的涤纶试样,重量为2.92×10-3kg,试由以上数据计算:(1)涤纶树脂试样的密度和结晶度;(2)涤纶树脂的内聚能密度.解(l) 密度结晶度或(2) 内聚能密度文献值CED=476(J·cm-3)例2-3 试从等规聚丙烯结晶(α型)的晶胞参数出发,计算完全结晶聚丙烯的比容和密度。

高分子化学第二章答案完整版

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第二章缩聚和逐步聚合思考题2.1简述逐步聚合和缩聚、缩合和缩聚、线形缩聚和体形缩聚、自缩聚和共缩聚的关系和区别。

解(1)逐步聚合和缩聚逐步聚合反应中无活性中心,通过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。

缩聚是指带有两个或两个以上官能团的单体间连续、重复进行的缩合反应,缩聚物为主产物,同时还有低分子副产物产生,缩聚物和单体的元素组成并不相同。

逐步聚合和缩聚归属于不同的分类。

按单体—聚合物组成结构变化来看,聚合反应可以分为缩聚、加聚和开环三大类。

按聚合机理,聚合反应可以分成逐步聚合和连锁聚合两类。

大部分缩聚属于逐步聚合机理,但两者不是同义词。

(2)缩合和缩聚缩合反应是指两个或两个以上有机分子相互作用后以共价键结合成一个分子,并常伴有失去小分子(如水、氯化氢、醇等)的反应。

缩聚反应是缩合聚合的简称,是指带有两个或两个以上官能团的单体间连续、重复进行的缩合反应,主产物为大分子,同时还有低分子副产物产生。

l-1、1-2、1-3等体系都有一种原料是单官能度,只能进行缩合反应,不能进行缩聚反应,缩合的结果,只能形成低分子化合物。

醋酸与乙醇的酯化是典型的缩合反应,2-2、2-3等体系能进行缩聚反应,生成高分子。

(3)线形缩聚和体形缩聚根据生成的聚合物的结构进行分类,可以将缩聚反应分为线形缩聚和体形缩聚。

线形缩聚是指参加反应的单体含有两个官能团,形成的大分子向两个方向增长,得到线形缩聚物的反应,如涤纶聚酯、尼龙等。

线形缩聚的首要条件是需要2-2或2官能度体系作原料。

体形缩聚是指参加反应的单体至少有一种含两个以上官能团,并且体系的平均官能度大于2,在一定条件下能够生成三维交联结构聚合物的缩聚反应。

如采用2-3官能度体系(邻苯二甲酸酐和甘油)或2-4官能度体系(邻苯二甲酸酐和季戊四醇)聚合,除了按线形方向缩聚外,侧基也能缩聚,先形成支链,进一步形成体形结构。

(4)自缩聚和共缩聚根据参加反应的单体种类进行分类,可以将缩聚反应分为自缩聚、混缩聚和共缩聚。

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1、用邻苯二甲酸酐与1mol 乙二醇、1mol 丙三醇进行缩聚,用Carothers 方程和Flory 统计法计算凝胶点。

解:2.25.410115.23*12*12*5.2==++++=f ,9.02==f
p c 6.03
*12*13*1=+=ρ,3=f 79.0)1*6.01(12/1=+=
c p
2. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚,平衡常数K=4,求最终n X 。

另在排除副产物水的条件下缩聚,欲得100=n X ,问体系中残留水分有多少 解:3111=+=-=K p
X n L
mol n n K pn K p
X w w w n /10*4100114-==≈=-=
3. 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:4.2233*22*3=++=
f 2)季戊四醇:67.21
21*42*2=++=f b 、 Carothers 法:
1)甘油:833.04
.222===
f p c 2)季戊四醇:749.067.222===f p c c 、Flory 统计法:
1)甘油:1,1,707.0)
2([12/1===-+=
ρρr f r r p c 2)季戊四醇:1,1,577.0)2([12/1===-+=ρρr f r r p c
4. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸%,p=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 ,则醋酸的摩尔数为。

N a =2mol ,N b =2mol ,015.0'=b N mol
985.0015
.0*2222,=+=+=b b a
N N N r 当p=时,
88.79995
.0*985.0*2985.01985.01211=-++=-++=rp r r X n 当p=时,
98.116999
.0*985.0*2985.01985.01211=-++=-++=rp r r X n
5. 用2mol 羟基酸(HORCOOH )为原料进行缩聚反应,另外加乙酸,如果反应进行到p=时,
所得产物的聚合度是多少
98.002
.0*222=+=
r ,5099.0*98.0*298.0198.01211=-++=-++=rp r r X n
1. 反应程度:参加反应的官能团与起始官能团总数之比。

转化率:参加反应的单体分子数与初始投料单体分子数之比。

线型缩聚:2官能度单体或2-2体系的单体进行缩聚反应,聚合过程中,分子链线形增长,最终获得线型聚合物的缩聚反应。

体型缩聚:有官能度大于2的单体参与的缩聚反应,聚合过程中,先产生支链,再交联成体型结构,这类聚合过程称为体型缩聚。

2. 说明在涤纶聚酯与尼龙-66生产中,分别采用什么工艺来控制产物分子量。

聚酯涤纶:乙二醇微过量,封锁分子两端,达到预定聚合度;
尼龙-66:加少量单官能团醋酸或微过量己二酸进行缩聚,由端基封锁控制分子量。

3. 乙二酸与下列化合物反应,那些能形成聚合物。

a. 乙醇
b.乙二醇
c.甘油
d. 苯胺
e.乙二胺
答:b, c, e
4. 简述线形缩聚的逐步机理,以及转化率和反应程度的关系。

以二元酸和二元醇的缩聚为例。

在缩聚反应中,含羟基的任何聚体与含羧基
的任何聚体之间都可以相互缩合。

随着反应的进行,分子量逐步增大,达到高分子量聚酯。

在缩聚反应早期,单体之间两两反应,转化率很高,但分子量很低,因此转化率无实际意义。

用反应程度P来表示聚合深度。

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