川大学高分子化学配套课后习题全解答
高分子化学习题与答案
高分子化学习题与答案 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998《高分子化学》习题与答案第一章绪论习题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。
d1川大了考研习题精解 高分子化学 第一章
CH3 C H
H C H O
H H C CH3 C H O
CH3
③ 无规
O
C H
H C H O
CH3 C H
H C CH3
H C H O
CH3 C H
H C H O
性能的影响是:全同或间同立构易结晶,熔点高,材料有一定强度;其中全同立构的结晶度、熔点、 强度会比间同立构略高一点。无规立构不结晶或结晶度低,强度差。 常见错误分析: “只存在间同立构,不存在全同立构。 ”
解: (1)全同立构; (2)全同立构; (3)间同立构; (4)无规立构。 常见错误分析: “ (1)和(2)是均聚; (3)是交替共聚; (4)是无规共聚。 ”这里是将构型与共聚序列 混为一谈。 例 1-6 计算在平面锯齿形间同和全同 PVC 链中最近邻的两个氯原子的中心之间的距离。氯原子的范德华 直径为 0.362nm,从该计算结果,你能得到关于全同 PVC 链的什么信息? 解:对于间同立构 PVC (a)从锯齿形碳骨架的平面观察 (b)沿链方向观察
3
溶解性(烃类溶 剂) 难
一般物性(常 温) 硬,韧,结晶性
回弹性 20℃ 45~55 90℃ 90~92
例 1-9
在聚乙烯醇(PVA)溶液中加入HIO4,假定 1、2-乙二醇结构全都与HIO4作用使分子链断裂.在
加入前测得PVA的数均相对分子质量为 35 000,作用后相对分子质量为 2 200。试求PVA中头头相接结构的 百分数(即每 100 个结构单元中头头结构数)。
CH3 O O CH3 O
CH3 O
以上写法省略了H,根据上述结构式,似乎只存在间同不存在全同。这是一种误解,实际上碳的四个价键 为四面体结构,三个价键不会在一个平面上。而在平面上表示的只是一个示意,全同与间同的真正区别在 于CH3是全在纸平面之上(或之下) ,或间隔地在纸平面之上和之下。 例 1-3 以下化合物,哪些是天然高分子化合物,哪些是合成高分子化合物 (1)蛋白质, (2)PVC, (3)酚醛树脂, (4)淀粉, (5)纤维素, (6)石墨, (7)尼龙 66, (8)PVAc, (9)丝, (10)PS, (11)维尼纶, (12)天然橡胶, (13)聚氯丁二烯, (14)纸浆, (15)环氧树脂 解:天然(1) (4) (5) (6) (9) (12) (14) ,合成(2) (3) (7) (8) (10) (11) (13) (15) 例 1-4 试讨论线形聚异戊二烯可能有哪些不同的构型,假定不考虑键接结构(画出结构示意图) 。 解:聚异戊二烯可能有 6 种有规立构体,它们是:
高分子化学重点课后习题解答讲解学习
高分子化学重点课后习题解答讲解学习1.图1 相对分子质量~转化率关系1.链式聚合2.活性聚合3.逐步聚合对链式聚合,存在活性中心,活性中心的特点一是在反应过程中不断生成,二是高活性,可使高分子链是瞬间形成,因此在不同转化率下分离所得聚合物的相对分子质量相差不大,延长反应时间只是为了提高转化率。
对逐步聚合,是官能团间反应,由于大部分单体很快聚合成二聚体、三聚体等低聚物,短期内可达到很高转化率,但因官能团活性低,故需延长反应时间来提高相对分子质量。
对活性聚合,活性中心同时形成,且无链转移和链终止,故随反应进行,相对分子质量和转化率均线性提高。
2.连锁聚合与逐步聚合的单体有何相同与不同?连锁聚合单体的主要反应部位是单体上所含不饱合结构(双键或叁键),在聚合过程中不饱合键打开,相互连接形成大分子链。
需要有活性中心启动聚合反应,为此多需用引发剂,反应活化能低,反应速率快,相对分子质量高。
逐步聚合单体的主要反应部位是单体上所带可相互反应的官能团,在聚合过程中官能团相互反应连接在一起,形成大分子链。
不需活性中心启动反应,但反应活化能高,为此多需用催化剂,反应速率慢,受平衡影响大,相对分子质量低。
3.凝胶点:出现凝胶化时的反应程度。
(逐步聚合概念)凝胶化:体形逐步聚合的交联反应到一定程度时,体系粘度变得很大,难以流动,反应及搅拌产生的气泡无法从体系中溢出,出现凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象。
(逐步聚合概念)凝胶效应:自由基聚合中随反应进行体系粘度加大,妨碍了大分子链自由基的扩散运动,降低了两个链自由基相遇的几率,导致链终止反应速率常数随粘度的不断增加而逐步下降;另一方面,体系粘度的增加对小分子单体扩散的影响并不大,链增长反应速率常数基本不变,因而出现了自动加速现象。
这种因体系粘度增加引起的自动加速又称凝胶效应。
(自由基聚合概念)4.为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程?在逐步聚合中,带不同官能团的任何两分子都能相互反应,无特定的活性种,因此,在缩聚早期单体很快消失,转变成二聚体、三聚体等低聚物,单体的转化率很高。
高分子化学重点课后习题解答
1.图1 相对分子质量~转化率关系1.链式聚合2.活性聚合3.逐步聚合对链式聚合,存在活性中心,活性中心的特点一是在反应过程中不断生成,二是高活性,可使高分子链是瞬间形成,因此在不同转化率下分离所得聚合物的相对分子质量相差不大,延长反应时间只是为了提高转化率。
对逐步聚合,是官能团间反应,由于大部分单体很快聚合成二聚体、三聚体等低聚物,短期内可达到很高转化率,但因官能团活性低,故需延长反应时间来提高相对分子质量。
对活性聚合,活性中心同时形成,且无链转移和链终止,故随反应进行,相对分子质量和转化率均线性提高。
2.连锁聚合与逐步聚合的单体有何相同与不同连锁聚合单体的主要反应部位是单体上所含不饱合结构(双键或叁键),在聚合过程中不饱合键打开,相互连接形成大分子链。
需要有活性中心启动聚合反应,为此多需用引发剂,反应活化能低,反应速率快,相对分子质量高。
逐步聚合单体的主要反应部位是单体上所带可相互反应的官能团,在聚合过程中官能团相互反应连接在一起,形成大分子链。
不需活性中心启动反应,但反应活化能高,为此多需用催化剂,反应速率慢,受平衡影响大,相对分子质量低。
3.凝胶点:出现凝胶化时的反应程度。
(逐步聚合概念)凝胶化:体形逐步聚合的交联反应到一定程度时,体系粘度变得很大,难以流动,反应及搅拌产生的气泡无法从体系中溢出,出现凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象。
(逐步聚合概念)凝胶效应:自由基聚合中随反应进行体系粘度加大,妨碍了大分子链自由基的扩散运动,降低了两个链自由基相遇的几率,导致链终止反应速率常数随粘度的不断增加而逐步下降;另一方面,体系粘度的增加对小分子单体扩散的影响并不大,链增长反应速率常数基本不变,因而出现了自动加速现象。
这种因体系粘度增加引起的自动加速又称凝胶效应。
(自由基聚合概念)4.为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程在逐步聚合中,带不同官能团的任何两分子都能相互反应,无特定的活性种,因此,在缩聚早期单体很快消失,转变成二聚体、三聚体等低聚物,单体的转化率很高。
高分子化学课后习题问题详解
高分子化学课后习题问题详解第一章绪论思考题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)。
选择其常用分子量,计算聚合度。
高分子化学课后完整版答案
围。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。
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;
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
序号
单体
聚合物
加聚、缩聚或开环 连锁、逐步聚合
聚合
a
CH2=C(CH3)2 异丁烯
聚异丁烯
加聚
om b
NH2(CH2)6NH2 己二胺、
聚已二酰己二胺, 缩聚
c HOOC(CH2)4COOH 己二酸
尼龙 66
网 . c
NH(CH2)5CO 己内酰胺
尼龙 6
开环
案 ang └————┘
连锁 逐步
逐步(水或酸作催 化剂)或连锁(碱 作催化剂)
ww 聚合物
结构式(重复单元)
聚氯乙烯 聚苯乙烯 涤纶 尼龙 66(聚酰胺-66) 聚丁二烯 天然橡胶
四川大学高分子化学配套课后习题全解答
四川大学高分子化学配套课后习题全解答第一章绪论思考题:5。
写出下列单体的聚合反应式,以及单体、聚合物名称a 、b、c 、d 、e、CH2CHFCH 2CHFn CH 2CH n氟乙烯聚氟乙烯CH 2C(CH 3)2CH 2C(CH 3)2CH 2C CH 3CH 3n n异丁烯聚异丁烯HO(CH 2)5COOH HO(CH 2)5COOH O(CH 2)5Cnn +nH 2O-羟基己酸聚己内酯CH 2CH 2CH 2OCH 2CH 2CH 2OCH 2CH 2CH 2Onn 丁氧环聚(氧化三亚甲基)(聚亚丙基醚)NH 2(CH 2)6NH 2+HOOC(CH 2)4COOHNH 2(CH 2)6NH 2+HOOC(CH 2)4COOHn n NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CHOHOH n+H 2O(2n-1)己二胺+己二酸聚己二酰己二胺6、按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式,说明属于加聚、缩聚还是开环聚合,连锁聚合还是逐步聚合。
a 、聚异丁烯;单体:异丁烯;加聚;连锁聚合.b 、聚己二酰己二胺(尼龙—66),单体:己二酸和己二胺,缩聚;逐步聚合。
c 、聚己内酰胺(尼龙6),单体:己内酰胺;开环聚合;逐步聚合. d、聚异戊二烯(天然橡胶),单体:异戊二烯;加聚;连锁聚合。
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CHCN (1)nCH 22CHnnC CH CH 3CH 2C CH CH 2CH 3CH (2)nCH 2n(3)nCH 2CH CH 2CH CH 2CH CH CH 2+n CH 2CH 2CHCH nCH 2(4)nHCHO On (5)2nCH 3CH 3CH 3CH3OH +n/2O 2O +nH 2O n(6)nCF 2CF 2CF 2n (7)nCl Si 3CH 3Si 3CH 3Cl +nH 2OO +2nHCl n(8)nHO(CH 2)2OH+nOCN(CH 2)6NCO O(CH 2)2OC NH(CH 2)6NH CO O计算题:2、等质量的聚合物A 和聚合物B 共混,计算共混物的Mn 和Mw 。
高分子化学课后完整版答案
b
CH2=C(CH3)2 异丁烯
-[-CH2-C(CH3)2-]-n 聚异丁烯
c
HO(CH2)5COOHω-羟基己酸
-[-O(CH2)5CO-]-n 聚己内酯
d
CH2CH2CH2O 丁氧环
└—-——──┘
-[-CH2CH2CH2O-]-n
聚氧三亚甲基
e
NH2(CH2)6NH 己二胺+
-[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]-n 聚己二酰己
. 很高,玻璃化温度很低。
www 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单,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围。聚氯乙烯含有极性的氯原子,强度中等;但属于非晶型的玻
CH3
8. 举例说明和区别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。
答案网()
答:线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物,聚合物受热时,克服了分子间力,塑化或熔融;冷却
后,又凝聚成固态聚合物。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
丁苯橡胶:丁二烯+苯乙烯 CH2=CH-CH=CH2+CH2=CH-C6H5→
聚甲醛:甲醛 CH2O 聚苯醚:2,6 二甲基苯酚
CH3 OH +O2
CH3
CH3 On
CH3
聚四氟乙烯:四氟乙烯 CF2=CF2→2
CH3
H2O
高分子化学课后习题答案
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。
合物构式(重复单元)氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n纶-[-OCH2CH2O∙OCC6H4CO-]n龙66(聚酰胺-66)-[-NH(CH2)6NH∙CO(CH2)4CO-]n丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n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)够的聚合度,才能达到一定强度,弱极纤维性,低聚合度就有足够的强度涤纶聚酰胺-66 1.8~2.31.2~1.860+132=192114+112=22694~12053~80橡胶顺-聚丁二烯天然橡胶25~3020~4054684600~5600(4630-5556)2900~5900(2941-5882)极性,高分子量才赋予高弹性和强度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。
高分子化学第五版课后习题答案(供参考)
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;X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。
高分子化学习题及解答(39P)
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。
高分子化学习题与解答
第一章绪论名词解释高分子化合物(High Molecular Compound):所谓高分子化合物,系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。
单体(Monomer):合成聚合物所用的-低分子的原料。
如聚氯乙烯的单体为氯乙烯。
重复单元(Repeating Unit):在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。
如聚氯乙烯的重复单元为。
单体单元(Monomer Unit):结构单元与原料相比,除了电子结构变化外,其原子种类和各种原子的个数完全相同,这种结构单元又称为单体单元。
结构单元(Structural Unit):单体在大分子链中形成的单元。
聚氯乙烯的结构单元为。
聚合度(DP、X n)(Degree of Polymerization) :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。
聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成,因此聚合度是一统计平均值。
聚合物分子量(Molecular Weight of Polymer):重复单元的分子量与重复单元数的乘积;或结构单元数与结构单元分子量的乘积。
数均分子量(Number-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。
,Ni :相应分子所占的数量分数。
重均分子量(Weight-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。
,Wi :相应的分子所占的重量分数。
粘均分子量(Viscosity-average Molecular Weight):用粘度法测得的聚合物的分子量。
分子量分布(Molecular Weight Distribution, MWD ):由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物,因此它的分子量具有一定的分布,分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。
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(供参考)
第一章绪论思考题1・举例说明单体、单体单元、结构单元.里复单元.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.乙二醉和对苯二甲酸等.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•高分子由许多结沟单元虫奴谜接而成。
在烯类加聚物中.单体单元、结构单元.鱼奴单元相同.与单体的元索组成也相同.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.结构单元的元索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。
聚合物足抬由许多简单的结构单元通过共价键电复毬接而成的分子址奇达的同系物的混合物。
聚合度是衡駅聚合物分子人小的描标.以重复单元数为基准•即聚合物人分子链t:所含重复单元数目的平均值.臥DP浪示:以结构单元数为基准•即聚合物人分子链上所含结构单元数目的平均值•以X”茨示.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車如«接而成的聚合物。
聚合物(polymr)吋以看作是高分子(maci^molcculc)的同义词.也曾使用large or big molecule的术语°从另一角度考應・人分子对以看作1条大分子链.而聚合物则足许多人分子的聚集体.根据分子敝或聚合度人小的不同.聚合物中又冇低聚物和高聚物之分.但两者并无严格的界限.一纓低聚物的分子扯在儿千以1<而高聚物的分子址总要在万以上。
多数场合・聚合物就代茨高聚物.不再标明“高”字。
齐聚物描聚合度只有几~几十的聚合物.属于低聚物的范琲,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、聚丁二烯和天然檢胶的结构式(更复单元〉•选择其常用分子1L计算聚合度。
4.举例说明和区别,缩緊.聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连儀聚合•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、开环聚合三人类:而按机理.町分成逐步聚合和连篠聚合两类.1)缩聚、聚加成和逐步聚合缩聚是直能团单休间多次缩合反应的结果.除了缩聚物为主产物外.还冇低分子副产物产生.缩聚物和单体的元素组成并不相同.逐步聚合足无活性中心.单体中不同官能团之间相互反应而逐步卑长・毎步反应的速率和活化能人致相同。
《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。
《高分子化学》思考题课后答案解析
第四版习题答案(第一章)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104-10 6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. 写岀聚氯乙烯、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。
高分子科学教程课后练习答案汇总
《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。
(完整word版)《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.和低分子化合物比较,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和逐步聚合间的相互关系和差别。
4. 举例说明链式聚合和加聚反应、逐步聚合和缩聚反应间的关系和区别。
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。
《高分子化学》习题与答案
《高分子化学》习题与答案《高分子化学》习题与答案沈阳化工学院材料科学与工程学院第一章绪论习题1. 说明下列名词和术语:(1)单体,聚合物,高分子,高聚物(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。
根据计算结果分析做塑料、纤维和橡胶用的聚合物在相对分子质量和聚合度上的差别。
11.如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步聚合还是以连锁聚合机理进行的。
12. 阅读自学内容,写出自己对高分子科学的认识。
第一章 绪论习题答案1.(1) 单体:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物。
高分子:由许多结构相同的简单的单元通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大的化合物。
由于对大多数高分子而言,其均由相同的化学结构重复连接而成,故也成为聚合物或高聚物。
(2) 碳链聚合物:聚合物主链完全由碳原子构成的聚合物。
杂链聚合物:主链除碳外还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合物。
元素有机聚合物:主链不含碳,而侧基由有机基团组成的聚合物。
无机高分子;主链和侧基均无碳原子的高分子。
(3) 主链:贯穿于整个高分子的链称为主链。
CHClCH 2① ②CHCOOH CH 2③HO CH 2 6NH 2 + HOOC CH 2 8COOH ④CH 2CH 2CH 2O ⑤H 2N CH 2 6 NH 2 + HOOC CH 2 8COOH ⑥OCN CH 2 6NCO + HO CH 2 4OH侧链:主链两侧的链称为侧链。
侧基:主链两侧的基团称为侧基。
端基:主链两端的基团称为端基。
(4) 结构单元:高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。
重复单元:聚合物中化学组成相同的最小单位,又称为链节。
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第一章 绪论思考题:5. 写出下列单体的聚合反应式,以及单体、聚合物名称a 、b 、c 、d 、e 、CH2CHFCH 2CHFn CH 2CH n氟乙烯聚氟乙烯CH 2C(CH 3)2CH 2C CH 3CH 3n n异丁烯 聚异丁烯HO(CH 2)5COOH HO(CH 2)5COOH O(CH 2)5Cnn +nH 2Oώ-羟基己酸聚己内酯CH 2CH 2CH 2OCH 2CH 2CH 2OCH 2CH 2CH 2Onn 丁氧环聚(氧化三亚甲基)(聚亚丙基醚)NH 2(CH 2)6NH 2+HOOC(CH 2)4COOHNH 2(CH 2)6NH 2+HOOC(CH 2)4COOHn n NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CHOHOH n+H 2O(2n-1)己二胺+己二酸聚己二酰己二胺6、按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式,说明属于加聚、缩聚还是开环聚合,连锁聚合还是逐步聚合。
a 、聚异丁烯;单体:异丁烯;加聚;连锁聚合。
b 、聚己二酰己二胺(尼龙-66),单体:己二酸和己二胺,缩聚;逐步聚合。
c 、聚己内酰胺(尼龙6),单体:己内酰胺;开环聚合;逐步聚合。
d 、聚异戊二烯(天然橡胶),单体:异戊二烯;加聚;连锁聚合。
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、聚二甲基硅氧烷计算题:2、等质量的聚合物A 和聚合物B 共混,计算共混物的Mn 和Mw 。
聚合物A :35000,90000n w M M == 聚合物B :15000,300000n w M M ==解答:假设0A B m m m ==所以混合物0002350001502100000A Bn A B nA nB m m m M m m m m M M +==⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭= 119000030000022195000AB w wA wB A BA B m m M M M m m m m ⎛⎫⎛⎫=+=⨯+⨯⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭=第二章 缩聚和逐步聚合计算题:3、等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚,反应程度p 为、、、、、、,试求数均聚合度n X 、DP 和数均分子量n M ,并做n X P -关系图。
注意:0M 为结构单元的平均相对分子质量,这里等于113;且如果聚合度很大,n M 的计算公式中可以不考虑分子链两端端基的化学式量。
5、由1mol 丁二醇和1mol 己二酸合成n 5000M =的聚酯,试做下列计算: a 、两基团数完全相等,忽略端基对n M 的影响,求终止缩聚的反应程度p 。
b 、在缩聚过程中如果有%(mol 分数)丁二醇脱水成乙烯而损失,求到达同一反应程度p 时的n M 。
c 、如何补偿丁二醇脱水损失,才能获得同一n M 的缩聚物。
d 、假定原始混合物中羧基的总浓度为2mol ,其中%为乙酸,无其他因素影响两基团数比,求获得同一数均聚合度所需的反应程度p 。
解答:(a )忽略端基影响,按照聚合物结构式,知道结构单元平均相对分子质量02001002M ==,所以n 0500050100n M X M ===, 15010.9850n nX p X --===即:等mol 配比时,缩聚反应终止程度为时,数均分子量=5000.(b) 在缩聚过程中有%(mol 分数)丁二醇损失,则意味着其中一种官能团过量,此时,两种单体的基团数比(mol 比)10.0050.9951r -==所以,达到同一反应程度(p=)时产物的聚合度为n 110.99544.531210.99520.9950.98r X r rp ++===+-+-⨯⨯(c )可以通过提高反应程度来补偿丁二醇脱水损失,从而获得同一n M 缩聚物。
根据n '110.995501210.99520.995r X r rp p++===+-+-⨯⨯ 得出:'0.983p =即:将反应程度提高到时,可以补偿丁二醇的损失,从而获得n M 为5000的聚酯。
(d )假定原始混合物中羧基的总浓度为2mol ,其中%为乙酸。
即体系中存在单官能团物质。
原始混合物中羧基总浓度为2mol ,其中包含了%的乙酸。
所以初始混合物中羧基mol 数N b =2-2×%=,无其他因素影响两基团数比,按照题首条件,羟基mol 数为N a =2mol 。
此时b 20.9902 1.9822 1.0%a b N r N N ===++⨯⨯’n ''110.99501210.9920.98r X r rp p ++===+-+-⨯⨯所以''0.985p =8、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n 100X =,问体系中残留水分有多少?解答:(1)乙二醇与对苯二甲酸等摩尔配比且封闭体系内3141=+=+=K X n(2)若在排除副产物的条件下缩聚,即开口体系wn Pn KPX =-=11, 2)(n w X P K n =欲使100=n X , 故 P=, 41004.4-⨯=wn所以,要是聚合度达到100,体系中残留水分41004.4-⨯=w n 。
9、等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸%,求p=或时聚酯的聚合度是多少? 解答:解法一:二元醇与二元酸等摩尔配比,另加单官能团物质,此时体系中羧基过量,所以 '1210.98521221 1.5% 1.015a ab N r N N ⨯====+⨯+⨯⨯ 当p=时,n 110.985801210.98520.9850.995r X r rp ++===+-+-⨯⨯当p=时,n 110.9851171210.98520.9850.999r X r rp ++===+-+-⨯⨯解法二、可利用Carothers 方程计算线形缩聚的聚合度设二元酸为1mol (Na ),二元醇为1mol (Nb ),则外加醋酸为(Nc )。
很明显a a c c b b N f N f N f +>所以,平均官能度22(12)1.985110.015b b a bc N f f N N N ⨯===++++当p=时,n 228020.995 1.9852X p f ===-⨯-当p=时,n 2211820.999 1.9852X p f ===-⨯-10、尼龙-1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分子量,如果要求分子量为20000,问1010盐的酸值应该是多少?(以mgKOH/g 计) 解答:尼龙-1010盐结构为-+COO CH OOC NH CH NH 8231023)()( 分子量374,尼龙1010结构单元平均分子量M 0=16934.1181691024=⨯=n X假设对癸二胺 P=1,根据rrX n -+=11 得 r= 设N a (癸二胺)=1, N b ==, 则酸值=1010/(18.52)(g mgKOH M N M N N KOHa KOH ab =⨯⨯⨯-盐)14、分别按Carothers 法和Flory 统计法计算下列混合物的凝胶点: a 、邻苯二甲酸酐和甘油的摩尔比为:b 、邻苯二甲酸酐、甘油、乙二醇的摩尔比为::和:: 解答:(a )Carothers 法:因为A A B B N f N f >,所以22 2.942.371.50.98B B A B N f fN N ⨯===++所以220.8442.37c P f === Flory 法:3,1f ρ==,两基团数比 2.940.983r == 所以:0.714cf P ===(b1)Carothers 法:因为A A B B C C N f N f N f >+, 所以22 2.9742.3871.50.990.002B B C C A B C N f N f f N N N +⨯===++++()所以220.8382.387c P f ===Flory 法:3f =,有双官能团的乙二醇存在,所以0.9930.99870.9930.0022ρ⨯==⨯+⨯ 而两基团数比 2.9740.99133r == 所以:0.71cf P ===(b2)Carothers 法:因为3 2.9A A B B C C N f N f N f =>+=, 所以22 2.92.1481.50.5000.700B B C C A B C N f N f f N N N +⨯===++++()所以220.9312.148c P f === Flory 法:3f =,有双官能团的乙二醇存在,所以0.50030.51720.50030.7002ρ⨯==⨯+⨯ 而两基团数比 2.90.96673r ==所以:0.826cf P ===第二章补充练习题:1、邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油或季戊四醇缩聚,试分别求其: 1)平均官能度2)分别按Carothers 法和Flory 法求凝胶点。
解答:1)计算平均官能度A )邻苯二甲酸酐与甘油体系,等物质的量(都为nmol ),则羟基过量222n f n n⨯⨯==+B )邻苯二甲酸酐与季戊四醇体系,等物质的量(都为nmol ),则羟基过量222n f n n⨯⨯==+2)计算凝胶点A )邻苯二甲酸酐与甘油体系,等物质的量,由Carothers 法计算2f =,21c P f==,可以知道该体系无凝胶点。
对邻苯二甲酸酐和季戊四醇体系,等物质的量,由Carothers 法计算结果同上。
B )邻苯二甲酸酐与甘油体系,为f+2体系,f 为多官能团物质的官能度,则3f =,2233nr n⨯==⨯,=1ρ,由Flory 法计算110.866cf P ===对邻苯二甲酸酐和季戊四醇体系,为f+2体系,f 为多官能团物质的官能度,则4f =,20.54r ==,=1ρ,由Flory 法计算110.816cf P ===2、写出由己二胺与己二酸合成尼龙-66的反应方程式。
如尼龙-66的相对分子质量为15000,反应程度P =1,试计算两原料的摩尔比。
解答:1)化学反应放出式:n HOOC(CH 2)4COOH + n H 2N(CH 2)6NH 2HO —[OC(CH 2)4CO —HN(CH 2)6NH]n —H + (2n ―1)H 2O2)当己二酸过量时,尼龙66最终的分子结构为则结构单元的平均分子量:01121141132M +== 则要使产物相对分子质量为15000,其平均聚合度为15000146118113n X -==当反应程度P=1时,根据公式112n rX r rP +=+-知道1+118=120.994rr r+-⨯,所以求得两基团摩尔比0.985r =所以,当假设己二酸过量时,求得单体己二胺与己二酸的摩尔比为. 当假设己二胺过量时,则尼龙66最终的分子结构为 计算结果为己二酸与己二胺的摩尔比为3、⑴写出合成双酚A型环氧树脂预聚体及用乙二胺固化的化学反应方程式;⑵欲使1500g环氧树脂(环氧值为,用等物质的量的乙二胺为固化剂进行固化,试计算固化剂的用量。