材料科学基础习题第四章答案与翻译

4.2 根据本章给出的结构，画出下列链节结构：

（1）聚氟乙烯：—CH2—CHF—;

（2）聚三氟氯乙烯：—CF2—CFCl—

（3）聚乙烯醇：—CH2—CHOH—

4.3 计算下列聚合物的链节分子量

（1）聚氯乙烯：

—CH2—CHCl— : m = 2⨯12.011+2⨯1.008+35.453=61.491g/mol （2）聚对苯二甲酸乙二醇酯：—OCH2-CH2OCOC6H4CO—

m = 10⨯12.011+8⨯1.008+4⨯15.999=192.17g/mol

（3）聚碳酸酯：

m = 16⨯12.011+14⨯1.008+3⨯15.999=254.285g/mol （4）聚二甲硅氧烷：C2H6OSi

m = 28.086+2⨯12.011+6⨯1.008+3⨯15.999 = 106.153g/mol 4.4 聚丙烯的数均分子量为1,000,000 g/mol，计算其数均聚合度。答：链节为—CH3CH—CH2—，

其分子量：m = 3⨯12.011+6⨯1.008=42.081 g/mol

4.5 (a) 计算聚苯乙烯链节的分子量

答：链节为-CHC6H5-CH2-，

分子量：m = 8⨯12.011+8⨯1.008=104.152

(b) 计算重均聚合度为25000的聚苯乙烯的重均分子量

答：= 25000⨯104.152 g/mol = 2603800 g/mol

4.6 下表列出了聚丙烯的分子量，计算(a) 数均分子量

(b) 重均分子量(c) 数均聚合度(d) 重均聚合度

分子量分布

x i w i

(g/mol)

8,000-16,000 0.05 0.02

16,000-24,000 0.16 0.10

24,000-32,000 0.24 0.20

32,000-40,000 0.28 0.30

40,000-48,000 0.20 0.27

48,000-56,000 0.07 0.21

答：(a)= 0.05⨯12000+0.16⨯20000+0.24⨯28000

+0.28⨯36000+0.20⨯44000+0.07⨯52000 = 600+3200

+6720+10080+8800+3640 = 33040 (g/mol)

(b)= 0.02⨯12000+0.1⨯20000+0.20⨯28000

+0.30⨯36000+0.27⨯44000+0.21⨯52000 = 240+2000

+5600+10800+11880+10920 = 41440 (g/mol)

(c)聚丙烯链节的分子量：m = 42.081 g/mol

(d)

4.7 下表列出了某聚合物的分子量分布。计算(a) 数均分子量

(b) 重均分子量(c) 如果已知这一聚合物的重均聚合度为780，指出此聚合物为表4.3所列聚合物中的哪一个？为什么？(d) 这一材料的数均聚合度为多少？

分子量分布(g/mol) x i w i

15,000-30,000 0.04 0.01

30,000-45,000 0.07 0.04

45,000-60,000 0.16 0.11

60,000-75,000 0.26 0.24

75,000-90,000 0.24 0.27

90,000-105,000 0.12 0.16

105,000-120,000 0.08 0.12

120,000-135,000 0.03 0.05

答：(a)= 0.04⨯22500+0.07⨯37500+0.16⨯52500

+0.26⨯67500+0.24⨯82500+0.12⨯97500+0.08⨯112500

+0.03⨯127500 = 900+2625+8400+17550+19800+11700

+9000+3825 = 73800 (g/mol)

(b)= 0.01⨯22500+0.04⨯37500+0.11⨯52500

+0.24⨯67500+0.27⨯82500+0.16⨯97500+0.12⨯112500

+0.05⨯127500 = 225+1500+5775+16200+22275

+15600+13500+ 6375 = 81450 (g/mol)

(c)

此聚合物为聚苯乙烯

4.8 根据下面的分子量分布和重均聚合度为585的条件，判断是否为聚甲基丙烯酸甲酯均聚物

分子量分布(g/mol) x i w i

8,000-20,000 0.04 0.01

20,000-32,000 0.1 0.05

32,000-44,000 0.16 0.12

44,000-56,000 0.26 0.25

56,000-68,000 0.23 0.27

68,000-80,000 0.15 0.21

80,000-92,000 0.06 0.09

答：聚甲基丙烯酸甲酯链节分子式为：C5H8O2

(—CH2CH3COOCH3C—)；

其分子量m = 5⨯12.011+8⨯1.008+2⨯15.999=100.117g/mol

重均分子量为：

=0.01⨯14000+0.05⨯26000+0.12⨯38000+0.25⨯50000

+0.27⨯62000+0.21⨯74000+0.09⨯86000

=140+1300+4560+12500+16740+15540+7740=58520

与条件相符，能形成均聚物

4.9 高密度聚乙烯通过诱导氯原子随机取代氢而被氯化。(a) 确定取代5%的原始氢原子所需Cl (wt%) 的浓度(b)如何区别于传统的聚氯乙烯的制备过程而得到氯化的聚乙烯？