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潘祖仁《高分子化学》课后习题及详解(离子聚合)【圣才出品】

潘祖仁《高分子化学》课后习题及详解(离子聚合)【圣才出品】

第6章离子聚合(一)思考题1.试从单体结构来解释丙烯腈和异丁烯离子聚合行为的差异,选用何种引发剂?丙烯酸、烯丙醇、丙烯酰胺、氯乙烯能否进行离子聚合?为什么?答:(1)丙烯腈中氰基为吸电子基团,可以与双键形成π-π共轭,使双键上的电子云密度减弱,有利于阴离子的进攻,并使所形成的碳阴离子的电子云密度分散而稳定,因此丙烯腈能够进行阴离子聚合。

进行阴离子聚合时,可选用碱金属、碱金属化合物、碱金属烷基化合物、碱金属烷氧化合物等作为引发剂。

异丁烯中两个甲基为推电子基团,能使双键上的电子云密度增加,有利于阳离子的进攻,并使所形成的碳阳离子的电子云密度分散而稳定,因此异丁烯能够进行阳离子聚合。

进行阳离子聚合时,通常采用质子酸、Lewis酸及其相应的共引发剂进行引发。

(2)丙烯酸、烯丙醇、丙烯酰胺不能进行离子聚合,因为没有强烈的推电子基团和吸电子基团。

氯乙烯中氯原子的诱导效应为吸电性,而共轭效应却有供电性,两者相抵消后,电子效应微弱,因此氯乙烯不能离子聚合。

2.下列单体选用哪一引发剂才能聚合?指出聚合机理类型。

表6-1答:(1)苯乙烯三种机理均可,可以选用表6-1中任何一种引发剂。

(2)偏二腈乙烯,阴离子聚合,选用Na+萘或n-C4H9Li引发。

(3)异丁烯,阳离子聚合,选用SnC14+H2O或BF3+H2O。

(4)丁基乙烯基醚,阳离子聚合,选用SnC14+H2O或BF3+H2O。

(5)甲基丙烯酸甲酯,阴离子聚合和自由基聚合。

阴离子聚合,选用Na+萘或n-C4H9Li 引发,自由基聚合选用(C6H5CO)2O2作引发剂。

3.下列引发剂可以引发哪些单体聚合?选择一种单体,写出引发反应式。

a.KNH2b.AlCl3+HClc.SnCl4+C2H5Cld.CH3ONa答:a.KNH2是阴离子聚合引发剂,可以引发大多阴离子单体聚合,如引发苯乙烯进行聚合,反应式为b.AlCl3活性高,和微量的水作共引发剂即可,和HCl配合时,氯离子的亲和性过强,容易同阳离子共价终止,所以很少采用。

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

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(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X表示。

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。

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。

《高分子化学》习题课 高化测试答案

《高分子化学》习题课 高化测试答案

3.已知一对单体在进行共聚合反应时获得了恒比共聚物,其r1和r2 满足的条件可能是哪几种(9分)?
r1r2=0 ,并r1=0,r2=0;
r1r2=1, r1=1, r2=1 r1<1,r2<1,恒比点处 四、计算题(26分) 丁二烯(M1)—甲基丙烯酸甲酯(M2)60℃在苯中用BPO为引发剂进
行自由基聚合。已知M1和M2的均聚链增长反应速率常数分别 为100L/mol•s和367L/mol•s;M1自由基和M2聚合和M2自由基 与M1聚合的增长反应速率常数分别为130L/mol•s和2820 L/mol•s; f10=0.8。 (1)求聚合初期d[M1]/d[M2]和F1 (10分) 。
2.苯乙烯和醋酸乙烯不能够很好共聚的原因是e值相差太大。 错。Q值相差大。 3.共聚组成微分方程计算共聚组成是共聚物的平均组成。 错。共聚组成微分方程计算的是共聚物的瞬时组成。 4. 当r1<1,r2<1时,若提高聚合反应温度,反应将趋向于交替共聚。 错。反应趋向于理想共聚。 5. Q-e方程充分考虑了取代基的共轭、诱导、空间位阻等效应对单体反应活性 的影响。 错。Q-e方程未考虑取代基的位阻效应。 6.d[M1]/d[M2]与F1都是用来表示共聚组成的,只是表达形式不同而已。 答:对。 三、 简答题(30分) 1. 写出由苯乙烯和丁二烯两种单体合成的三种序列结构不同的共聚物结构,并 说明聚合机理(9分)?
r1= k11 / k12 = 100/130 = 0.77 r2= k22 / k21 = 367/2820 = 0.13
F1
r1 f12 f1 f2 r1 f12 2 f1 f2 r2 f22
0.798
d[M1]/d[M2]=3.95 (2)若f10分别为0.4和0.8,定性画出F1~C%曲线。要得到组成

潘祖仁《高分子化学》课后习题及详解(自由基聚合)【圣才出品】

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第3章自由基聚合(一)思考题1.烯类单体加聚有下列规律:①单取代和1,1-双取代烯类容易聚合,而1,2-双取代烯类难聚;②大部分烯类单体能自由基聚合,而能离子聚合的烯类单体却较少。

试说明原因。

答:①单取代烯类容易聚合是因为单取代基降低了双键对称性,改变其极性,从而提高单体参加聚合反应的能力。

1,1-双取代烯类在同一个碳原子上有两个取代基,促使极化,易于聚合,但若取代基体积较大,则只形成二聚体。

1,2-双取代烯由于位阻效应,加上结构对称,极化程度低,一般都难均聚,或只形成二聚体。

②乙烯基单体中,C=Cπ键兼有均裂和异裂倾向,因此有可能进行自由基或离子聚合。

自由基呈中性,对π键的进攻和对自由基增长中的稳定作用并无严格的要求,几乎各种取代基对自由基都有一定的共振稳定作用。

所以大部分烯类单体能以自由基聚合。

而只有个别带强烈供电基团和吸电基团的烯类单体及共轭烯类单体可进行离子聚合。

2.下列烯类单体适用于何种机理聚合?自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合?并说明原因。

答:CH2=CHCl:适合自由基聚合,-Cl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-Cl使诱导效应增强。

CH2=CHCN:自由基及阴离子聚合,-CN为吸电子基团,并有共轭效应,使自由基、阴离子活性种稳定。

CH2=C(CN)2:阴离子聚合,两个吸电子基团-CN,使吸电子倾向过强,不能进行自由基聚合。

CH2=CHCH3:配位聚合,甲基(CH3)供电性弱。

CH2=C(CH3)2:阳离子聚合,两个甲基有利于双键电子云密度的增加和阳离子的进攻。

CH2=CHC6H5:三种机理均可,共轭体系中电子流动性较大,易诱导极化。

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),基团的吸电性过强,只能进行阴离子聚合。

CH2=C(CH3)-CH=CH2:三种机理均可,共轭体系电子流动性大,易诱导极化。

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)

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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。

高分子化学习题课

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.
1
由公式 Pc =[r+r(f-2)]12
PC 2
3 X
在这一条件下,如果只形成支化的聚合物而 不发生交联的话,则必须满足Pc≥1,解方程 得X≤3/4。即这时所得产物是端基为羟基的 非交联聚合物。
.
② 当X≥3/2,这时是羧基过量,则r=3/(2X)
( r≤1 )同理得
PC
X 3
在这一条件下,如果只形成支化的聚合物而 不发生交联的话,则必须满足Pc≥1,解方程 得X≥3。即在时所得产物是端基为羧基的非 交联聚合物。 ③ ¾<X<3时,得到的产物是交联的体形 大分子。
尼龙610 第一个数字表示二元胺的碳原子数; 第二个数字表示二元酸的分子数 聚癸二酰己二胺 聚(亚氨已二酰亚氨十亚甲基)
.
4、环状化合物的命名
H 2C

O

H 2C

环氧乙烷
H2 C
O
O
H 2C
CH2
O
ห้องสมุดไป่ตู้
三聚甲醛
H H2C C
O
CH3
.
环氧丙烷
H2 C
H2C
CH2 O
H2C O
C H2
CH2Cl CH2Cl
证明: 设:Mi为i聚体的相对分子质量,则:
.
(M iM n)2Ni 0 M i2NiM2 n Ni2M n NiM n0
Mw •Mn
Ni 1
NiMi Mn
M w•M nM n•M n0
所以只有是单分散性高分子,质均分子量与数均分
子量才相等,其它埸合质均分子量均大于数均分子
量。
.
3、聚酰胺的命名方法: 例:以己二胺与癸二酸缩聚形成的聚合物:

潘祖仁《高分子化学》课后习题及详解(缩聚和逐步聚合)【圣才出品】

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的线形缩聚物。
c.聚酯结构与反应物配比有关系。设二元酸与三元醇的摩尔比为 x,当 1<x<2 时生
成交联高分子;当 x<1 或 x>2 时生成支化高分子。
d.聚酯结构与反应物配比有关系。设二元酸、二元醇、三元醇的摩尔比为 x、y、1,
当1<x-y<2时生成交联高分子;当 x-y≤1时产物为端羟基支化高分子;当 x-y≥2时产
3.己二酸与下列化合物反应,哪些能形成聚合物? a.乙醇 b.乙二醇 e.甘油 d.苯胺 e.己二胺 答:己二酸与乙二醇、甘油、己二胺反应能形成聚合物。己二酸(ƒ=2)是官能度为2
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的单体,因此能与乙二醇(ƒ=2)、甘油(ƒ=3)、己二胺(ƒ=2)反应形成聚合物。其中 与乙二醇(ƒ=2)、己二胺(ƒ=2)形成线形缩聚物,与甘油(ƒ=3)形成体形研考证电子书、题库视频学习平台

①根据生成聚合物的结构,缩聚反应可以分为线形缩聚和体形缩聚; ②线形缩聚是含有两个或两个以上官能团的单体相互作用,生成的大分子向两个方向增 长,形成线形缩聚物的反应,如尼龙-66。线型缩聚的首要条件是需要 2-2 或 2-官能度体系 作原料; ③体形缩聚是参加反应的单体至少有一种含有两个以上的官能团,体系的平均官能度大 于 2,且在一定条件下能够生成三维交联结构聚合物的反应。2-3、2-4 或 3-3 官能度体系 可以形成体形缩聚物。 (4)自缩聚和共缩聚的关系和区别 ①由一种单体进行的缩聚反应称为均缩聚或自缩聚,如羟基酸或氨基酸的缩聚; ②由两种或两种以上单体进行的、并能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共 缩聚,如一种二元酸和两种二元醇、两种二元酸和两种二元醇等进行的缩聚,共缩聚可以用 于聚合物的改性。

潘祖仁《高分子化学》课后习题及详解(开环聚合)【圣才出品】

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第8章开环聚合(一)思考题1.举出不能开环聚合的3种六元环。

为什么三氧六环却能开环聚合?答:(1)三、四元环容易开环聚合,五、六元环能否开环与环中的杂原子有关,不能开环聚合的六元环如(2)三氧六环能够开环聚合是由于六元环的键角与上述六元环不同,容易开环聚合。

2.环烷烃开环倾向大致为:三、四元环>八元环>七、五元环,分析其主要原因。

答:环烷烃的开环倾向可以用聚合自由焓来衡量,自由焓越大,开环聚合倾向越大,不同环烷烃的聚合自由焓如表8-1所示,因此环烷烃开环倾向大致为三、四元环>八元环>七、五元环。

表8-13.下列单体选用哪一引发体系进行聚合?写出综合聚合反应式。

表8-2单体答:(1)环氧乙烷用CH3ONa作为引发剂,阴离子聚合反应式如下(2)丁氧环用BF3+H2O为引发剂,阳离子聚合反应式如下(3)乙烯亚胺用H2SO4、BF3+H2O作为引发剂,阳离子聚合反应如下(4)二甲基二氯硅烷可以水解,预聚成六元环三聚体或八元环四聚体,阳离子聚合反应式如下(5)三聚甲醛用H2SO4、BF3+H2O作为引发剂,阳离子聚合反应如下4.以辛基酚为起始剂,甲醇钾为引发剂,环氧乙烷进行开环聚合,简述其聚合机理。

辛基酚用量对聚合速率、聚合度、聚合度分布有何影响?答:(1)开环聚合机理引发:烷氧阴离子进攻环氧乙烷中的碳原子,形成单加成物。

交换:环氧乙烷单加成物ROCH2CH2O-与C8H17C6H4-交换。

增长:C8H17C6H4O-进攻环氧乙烷中的碳原子,开环聚合成线形聚合物。

(2)当起始剂RXH全部换成RX以后,才同步增长,产物分子量分布窄,反映出快引发、慢增长的活性阴离子聚合特征。

辛基酚用量越大,聚合速率、聚合度越大,聚合度分布越宽。

5.以甲醇钾为引发剂聚合得到的聚环氧乙烷分子量可以高达3万~4万,但在同样条件下,聚环氧丙烷的分子量却只有3000~4000,为什么?说明两者聚合机理有何不同。

答:(1)聚环氧丙烷分子量低是由于环氧丙烷分子中甲基上的氢原子容易被夺取而转移,转移后形成的单体活性种很快转变成活性较低的烯丙醇-钠离子对,致使分子量降低。

潘祖仁《高分子化学》课后习题及详解(自由基共聚合)【圣才出品】

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; 当 r1 较小时,组成曲线近似水平线,与对角线有一交点,rl 较大时,组成曲线处于对角 线的上方。如图 4-1 所示(曲线上数字为 r1/r2 值)。
图 4-1 ;
图像特征:当 rl>l 时,组成曲线处于恒比对角线的上方,并与另一对角线呈对称状态。 当 rl<1 时,组成曲线处于恒比对角线的下方,并与另一对角线呈对称状态。
3.说明竞聚率 r1、r2 的定义,指明理想共聚、交替共聚、恒比共聚时竞聚率数值的特 征。
答:(1)竞聚率是指自增长速率常数与交叉增长速率常数的比值。r1=k11/k12,即链自 由基 M1•与单体 M1 的反应能力和它与单体 M2 的反应能力之比,或两单体 M1、M2 与链自 由基 M1•反应时的相对活性。r2=k22/k21,即链自由基 M2•与单体 M2 的反应能力和它与单 体 M1 的反应能力之比,或两单体 M1、M2 与链自由基 M2•反应时的相对活性。
以 M1、M2 代表 2 种单体,以~M1•、~M2•代表 2 种链自由基。二元共聚时有下列反 应。
链引发
链增长
链终止
由稳态假定:R12=R21,故 k12[M1•][M2]=k21[M2•][M1] 根据假定④
⑤和⑥两式相比,得
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7.甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯腈等单体与 丁二烯共聚,交替倾向的次序如何?说明原因。(提示:如无竞聚率数据,可用 Q、e 值)
答:【方法一】查表得题中单体的 Q、e 值如表 4-3 所示。 表 4-3
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同理
其中

形成 xM1 链段的概率为:

高分子化学实验5 课后习题

高分子化学实验5   课后习题

1. 合成环氧树脂中若氢氧化钠的用量不足将对产物有什么影响环氧树脂是样双酚A与环氧氯丙烷合成的,两者结合是个亲核反应,双酚A首先变成钠盐再去同环氧氯丙烷反应,如果氢氧化钠不足环氧氯丙烷会反应不完全有剩余,得到的环氧树脂分子量也达不到要求,具体你还是看看相关书籍,实际生产挺复杂的.2. 2.环氧树脂的分子结构有何特点?为什么环氧树脂具有良好的粘结性能?环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高.环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构.由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称[环氧树脂砂浆地坪]环氧树脂砂浆地坪为环氧树脂.固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途3.为什么环氧树脂使用时必须加入固化剂?固化剂的种类有哪些?环氧树脂是一种无定形黏稠液体,加热呈塑性,没有明显的熔点,受热变软,逐渐熔化而发黏,不溶于水,本身不会硬化,因此它几乎没有单独的使用价值,只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值。

当加入一定量固化剂后,就逐渐固化,形成性能各异的化学物质,因此,必须加入固化剂,组成配方树脂,并且在一定条件下进行固化反应,生成立体网状结构的产物,才会显现出各种优良的性能,成为具有真正使用价值的环氧材料。

工程中常用胺类固化剂:乙二胺、二乙烯多胺、多乙烯多胺等。

高分子化学第五版潘祖仁版课后习题答案

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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,以与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,以与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-[22O6H4]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5~1510~3062.5104800~240960~290(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》课后习题及详解(配位聚合)【圣才出品】

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第7章 配位聚合(一)思考题1.如何判断乙烯、丙烯在热力学上能够聚合?采用哪一类引发剂和工艺条件,才能聚合成功?答:(1)根据聚合自由能差0<S T H G ∆-∆=∆,作出判断。

大部分烯类单体的熵变近于定值,约为-100~120J •mol -1,在一般聚合温度下(50~100℃),1mol kJ 42~30-⋅=∆-S T ,因此当1mol kJ 30-⋅≥∆-H 时,聚合就有可能。

乙烯和丙烯的H ∆-分别为950kJ •mol -1、85.8kJ •mol -1,所以在热力学上很有聚合倾向。

(2)在100~350MP 的高压和160~270℃高温下,采用氧气或有机过氧化物作引发剂,乙烯按自由基机理进行聚合,得到低密度的聚乙烯(LDPE );若采用TiC14-Al (C 2H 5)3为催化剂,在汽油溶剂中进行配位聚合,则得高密度的聚乙烯(HDPE )。

采用α-TiCl-Al (C 2H 5)3为催化剂,于60~70℃下和常压或稍高于常压的条件下,丙烯进行配位聚合,可制得等规聚丙烯。

2.解释和区别下列诸名词:配位聚合、络合聚合、插入聚合、定向聚合、有规立构聚合。

答:(1)配位聚合:单体与引发剂经过配位方式进行的聚合反应。

具体的说,采用具有配位(或络合)能力的引发剂、链增长(有时包括引发)都是单体先在活性种的空位上配位(络合)并活化,然后插入烷基—金属键中。

配位聚合又有络合引发聚合或插入聚合之称。

(2)络合聚合:与配位聚合的含义相同,可以互用。

络合聚合着眼于引发剂有络合配位能力,一般认为配位聚合比络合聚合意义更明确。

(3)插入聚合:烯类单体与络合引发剂配位后,插入Mt-R链增长聚合,故称为插入聚合。

(4)定向聚合:也称有规立构聚合,指形成有规立构聚合物的聚合反应,配位络合引发剂是重要的条件。

(5)有规立构聚合:是指形成有规立构聚合物为主的聚合反应。

任何聚合过程或聚合方法,只要是形成有规立构聚合物为主,都是有规立构聚合。

高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案 (2)

高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案 (2)

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。

高分子化学课后习题

高分子化学课后习题

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 分子量,计算聚合度。

5. 写出下列单体的聚合反应式,以及单体、聚合物的名称。

a. CH 2=CHFb . CH 2=C(CH 3)2 c. HO(CH 2)5COOHe. NH 2(CH 2)6NH + HOOC(CH 2)4COOHCH 2-CH 2CH 2-O ||d.答: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、缩聚还是开环聚合,连锁聚合还是逐步聚合?答:a. [CH 2=C(CH 3)2]n b. [NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CO]n c. [NH(CH 2)5CO]nd. [CH 2C(CH 3)=CHCH 2]n————————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38576100000/170000/530000/101510)/(=++++===≡∑∑∑∑∑i iiiii in M mmnM n n mM质均分子量10300005700001100000468761051iiw iiim M M w M m==⨯+⨯+⨯==++∑∑∑分子量分布指数w M /n M =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 M 和w M 。

聚合物 A :n M =35,000, w M =90,000; 聚合物B :n M =15,000,w M =300,000解:210002=+=nBnAn M m M m m M1950002..=+=mM m M m M wBwA w第二章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,试计算:a. 羧基已经酯化的百分比 b . 数均聚合度 c. 结构单元数n X 解:已知100,184000==M M w根据ppX M M X w w w -+==110和得:p=0.989,故已酯化羧基百分数为98.9%。

潘祖仁《高分子化学》课后习题及详解(聚合方法)【圣才出品】

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第5章聚合方法(一)思考题1.聚合方法(过程)中有许多名称,如本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合,均相聚合和非均相聚合,沉淀聚合和淤浆聚合,试说明它们相互间的区别和关系。

答:(1)根据聚合物反应物的相态考虑,有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合。

①本体聚合是指不加其他介质,仅有单体本身和少量引发剂(或不加)的聚合;②溶液聚合是指单体和引发剂溶于适当溶剂的聚合;③悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合,体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。

(2)根据聚合体系的溶解性,聚合反应可以分为均相聚合和非均相聚合。

①单体、溶剂、聚合物之间具有很好的相容性时,聚合为均相聚合;②单体、溶剂、聚合物之间相容性不好而产生相分离的聚合,为非均相聚合。

(3)在聚合初期,本体聚合和溶液聚合多属于均相体系,悬浮聚合和乳液聚合属于非均相体系。

①单体对聚合物溶解不好,聚合物从单体中析出时,此时的本体聚合成为非均相的沉淀聚合;②溶液聚合中聚合物从溶剂中析出,就成为沉淀聚合,有时也称为淤浆聚合。

2.本体法制备有机玻璃板和通用级聚苯乙烯,比较过程特征,说明如何解决传热问题、保证产品品质。

答:(1)有机玻璃板制备主要采用间歇本体聚合法。

为解决聚合过程中的散热困难、避免体积收缩和气泡产生,保证产品品质,将聚合分成预聚合、聚合和高温后处理三个阶段来控制。

①预聚合。

在90~95℃下进行,预聚至10%~20%转化率,自动加速效应刚开始较弱,反应容易控制,但体积已经部分收缩,体系有一定的粘度,便于灌模。

②聚合。

将预聚物灌入无机玻璃平板模,在(40~50℃)下聚合至转化率90%。

低温(40~50℃)聚合的目的在于避免或减弱自动加速效应和气泡的产生(MMA的沸点为100℃),在无机玻璃平板模中聚合的目的在于增加散热面。

③高温后处理。

转化率达90%以后,在高于PMMA的玻璃化温度的条件(l00~120℃)下,使残留单体充分聚合。

(2)通用级聚苯乙烯可以采用本体聚合法生产。

高分子化学第五版课后习题答案(供参考)

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。

四川大学高分子化学配套课后习题全解答.

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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 3)2CH 2C CH 3CH 3n n异丁烯 聚异丁烯H O(CH 2)5COO HHO(CH 2)5COOHO(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)4CHOHOHn+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CN(1)nCH 22CHnnC CH 3CH 2C CH CH 23CH (2)nCH2n(3)nCH 2CH CH 2CH CH 2CH 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 22CF 2n (7)nCl Si CH 3CH 3Si CH 3CH 3Cl +nH 2OO +2nHCln(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 。

高分子化学潘祖仁版课后习题答案

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第一章 绪论 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38576100000/170000/530000/101510)/(=++++===≡∑∑∑∑∑i i i i i i i n M m m n M n n m M质均分子量10300005700001100000468761051iiw iiim M M w M m==⨯+⨯+⨯==++∑∑∑分子量分布指数 wM /n M =46876/38576=第2章 缩聚与逐步聚合计算题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,试计算:a. 羧基已经醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数n X 解:已知100,184000==M M w根据ppX M M X w w w -+==110和得:p=,故已酯化羧基百分数为%。

9251,1=+=n nw M P M M 51.9210092510===M M X n n8. 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 nLmol n n Kpn KpX w w wn /10*4100114-==≈=-=9. 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'=bN mol985.0015.0*2222,=+=+=bb 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 n14题18. 制备醇酸树脂的配方为 季戊四醇、邻苯二甲酸酐、丙三羧酸[C 3H 5(COOH )3],问能否不产生凝胶而反应完全?解:根据配方可知醇过量。

高分子化学第五版课后习题答案(供参考)

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。

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1.由1mol乙二醇和1mol已二酸合成的聚酯树脂,两基团数完全相等,且忽略端基对M n的影响。

如需得到数均分子量M n=5000的树脂产品,应控制该缩聚反应的反应程度P为多少?(10分)
解:聚合反应式:
nHO-(CH2)2-OH+nHOOC-(CH2)4-COOH→
H-[-O-(CH2)2-OOC-(CH2)4-CO-]n-OH+(2n-1)H2O (2分)其重复结构单元分子量为:
M0=172 (1分)
重复结构单元数=聚合度
DP=M n/ M0=5000/172=29 (2分)
结构单元数
X n=2DP=2×29=58 (2分)
反应程度
p=1-1/X n=1-1/58=1-0.017=0.983=98.3% (3分)
答:应控制缩聚的反应程度P为98.3%
2.由1mol丁二醇和1mol己二酸合成数均分子量为5000的聚酯,
(1)两基团数完全相等,忽略端基对数均分子量的影响,求终止缩聚的反应程度P;
(2)在缩聚过程中,如果有5mmol的丁二醇脱水成乙烯而损失,求达到同样反应程度时的数均分子量;
(3)如何补偿丁二醇脱水损失,才能获得同一数均分子量的缩聚物?
(4)假定原始混合物中羧基的总数为2mol,其中1.0%为醋酸,无其它因素影响两基团数比,求获得同一数均聚合度时所需的反应程度。

解:(1)—[CO(CH2)4COO(CH2)4O]—M0=(112+88)/2=100,
(2)r=Na/Nb=2×(1-0.005) /(2×1)=0.995
(3)可排除小分子以提高P或者补加单体来补偿丁二醇的脱水损失。

(4)依题意,醋酸羧基为2×1.0%=0.02mol
己二酸单体为(2-0.02)÷2=0.99mol
解得P=
3.1mol的己二胺和0.88mol的己二酸进行缩聚,外加0.01mol的乙酸作为分子量调节剂。

试求反应程度到达0.99时所得缩聚产物的数均聚合度。

4.生产尼龙-66,想获得数均分子量为13500的产品,采用己二酸过量的办法, 若使反应程度P达到0.994,试求己二胺和己二酸的配料比。

1.苯乙烯的聚合反应在60℃下进行,采用过氧化二苯甲酰作引发剂,如果要求初期聚合反应速度=p R
2.5×10
-4
mol / L ·s ,初期产物的平均聚
合度
n X =1000时,试求引发剂的浓度应为多少?(12分)
已知:BPO 的分解速率常数为K d =2.9×10-6S -1,f=1;
假设链终止包括77%偶合终止和23%歧化终止,且不考虑链转移反应。

解:
由100023
.02
77.02=+=
+=v D
C
v X n (或 i
P
22R R X n =
=ν ) (3分) 得615=v
s L /mol 10065.4615
105.27-4
-P i ∙⨯=⨯==v R R (3分) f =1,I][2d i fk R = (3分)
可得:L /mol 100.710
906.2210065.42[I]2
-6
-7-d i ⨯=⨯⨯⨯==fk R (3分)
2.以过氧化二特丁基作引发剂,在60℃下研究苯乙烯聚合。

已知苯乙烯溶液浓度为1.0 mol/L ,引发剂浓度为0.01 mol/L ,引发和聚合的初速率分别为4.0×10-11 和1.5×10-7 mol/L ·s 。

CM=8.0×10-5,CI=3.2×10-4,CS=2.3×10-6。

求: (1)fkd=?
(2)聚合初期动力学链长。

(3)聚合初期聚合度。

解:
①fkd=2×10-9S-1 ② 聚合初期ν=3750 ③ n X =4200
单体转化率达到10%需要多少时间?
3.醋酸乙烯酯在60℃以偶氮二异丁腈为引发剂进行本体聚合,其动力学数据如下:
[I]=0.026×10-3 mol/L,[M]=10.86 mol/L,f=1,kd = 1.16×10-5s-1,kP = 3700 L/mol·s,kt = 7.4×107 L/mol·s,CM =1.91×10-4,歧化终止占动力学链终止的90%,求所得聚醋酸乙烯酯的聚合度。

(不考虑其他链转移反应)
解:n X=5058。

1.为了改进聚氯乙烯的性能,常将氯乙烯(M1)与醋酸乙烯(M2)共聚得到以氯乙烯为主的氯醋共聚物。

已知在60℃下上述共聚体系的r1=1.68, r2=0.23,试具体说明要合成含氯乙烯质量分数为80%的组成均匀的氯醋共聚物应采用何种聚合工艺?
2.乙烯、丙烯以及TiCl4/Al(C6H13)3在乙烷中进行共聚合,已知r E=33.36,r P=0.032,若欲制得等摩尔比的乙丙橡胶,初始配料比应是多少?
解:由于r B=33.36,r P=0.032,故r B×r P=1.067≈1
因此可粗略的认为1/r P=r B
带入共聚物组成方程,整理后得
d[M1]/d[M2]=r1[M1]/[M2]
已知d[M1]/d[M2]=50/50,r1=r B=33.36
代入后计算得[M1]/[M2]=1/33.36≈3/97
3、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯、丙烯腈等单体分别与丁二烯共聚,竞聚率数据见下表。

请按交替共聚倾向的大小顺序排列上述单体,并说明原因。

答:根据 21r r ⋅乘积的大小,可以判断两种单体交替共聚的倾向。

即2
1r r ⋅趋向于0,两单体发生交替共聚;21r r ⋅越趋于零,交替倾向越大。

根据单体的1r 、2r 和21r r ⋅值,可知上述各单体与丁二烯产生交替共聚的倾向从大到小依次排列为:
马来酸酐>丙烯腈>丙烯酸甲酯>甲基丙烯酸甲酯>醋酸乙烯>苯乙烯。

4.苯乙烯(M1)和丁二烯(M2)在5℃下进行自由基乳液共聚时,其 r 1=0.64,r 2=1.38,已知苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49和25.1L/(mol ·s),求
(1)计算共聚时的反应速率常数;
(2)比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小; (3)作出此共聚反应的F 1~f 1曲线;
(4)要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施? 解:(1)k 12=k 11/r 1 = 49/0.64=76.56 L/(C.s),k 21=k 22/r 2
=25.1/1.38=18.19L/(mol.s)
(2)1/ r1为丁二烯单体的相对活性、1/r2为苯乙烯单体的相对活性。

1/ r1=1.56>1/ r2=0.725说明丁二烯单体活性较苯乙烯单体活性大,又因为k12>k22说明丁二烯自由基活性较苯乙烯自由基活性小。

(3)两种单体共聚属无恒比点的非理想共聚,共聚物组成方程为F1=( r1f12+f1f2)/(r1f12+2f1f2+r2f22),
代入r1和r2值,作图如下
5.该共聚体系的竞聚率为r1=1. 68,r2=0.23, M1=62.5,M2=86,要合成含氯乙烯质量分数为80%的氯醋共聚物,此共聚物中含氯乙烯的摩尔分数F! =。

按共聚物组成方程计算,与之相应的f1为0.75。

在共聚反应中,氯乙烯的活性大于醋酸乙烯的,因此随着共聚反应的进行,剩余物料中氯乙烯的比例下降,即f1逐渐减小。

因此要合成组成均匀的含氯乙烯质量分数为80%的共聚物,可采用f1等于0.75的配比投料,在反应过程中不断补加氯乙烯单体以维持体系中单体配比保持在0. 75左右。

由于氯乙烯单体为气体,其配比可按确定温度下的压力来计算。

随着氯醋共聚物的生成,剩余物料中的f1下降,体系压力会下降。

因此补加氯乙烯的速度以维持体系一定压力为准。

实际生产中常采取这一工艺。

84.示意画出下列各对竞聚率的共聚物组成曲线,并说明其特征。

f1=0.5时,低转化率阶段的F2约多少?
84.解当f1=0.5时,f1=1-f2=0.5,即f1=f2
∴原式可简化为F=(r算得F
85.单体M1和M2进行共聚,50℃时,r1=4.4,r2=0.12,计算并回答:
(1)如两单体极性相差不大,空间效应的影响也不显著,那么取代基的共轭效应哪个大,并解释之。

(2)开始生成的共聚物摩尔组成M1和M2各占50%,问起始单体组成是多少?。

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