高分子化学 科学出版社答案

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高分子化学第五版答案

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高分子化学第五版答案第一章简介1.1 高分子化学的定义高分子化学是研究大分子化合物的合成、结构、性质和应用的科学领域。

1.2 高分子化学的历史•19世纪初,高分子化合物的存在被首次提出。

•20世纪初,合成高分子化合物的方法得到了发展。

•高分子物质的研究在20世纪中叶迅速发展。

1.3 高分子化学的主要研究内容•高分子化合物的结构和性质•高分子化合物的合成方法•高分子物质在材料科学中的应用2.1 高分子化合物的基本结构高分子化合物的基本结构由重复单元组成,其中包括线性高分子、支化高分子和枝状高分子。

2.2 高分子化合物的官能团高分子化合物中常见的官能团包括羧酸、醇、酯、醚等。

第三章高分子化合物的合成方法3.1 高分子化合物的聚合反应高分子化合物的聚合反应包括自由基聚合、离子聚合和两性单体聚合等。

3.2 高分子化合物的缩聚反应高分子化合物的缩聚反应主要是通过将两个或多个小分子化合物缩合成高分子化合物。

4.1 高分子化合物的物理性质高分子化合物的物理性质包括分子量、密度、玻璃化转变温度等。

4.2 高分子化合物的化学性质高分子化合物的化学性质包括降解、溶解、反应等。

第五章高分子物质的应用5.1 高分子材料的分类高分子材料可以分为塑料、橡胶、纤维和涂料等。

5.2 高分子材料的应用领域高分子材料在材料科学中的应用领域包括电子材料、生物医学材料和环境材料等。

本文档为《高分子化学第五版答案》的概要,主要涵盖了高分子化学的定义、历史、基本结构、合成方法、性质和应用等方面内容。

通过对高分子化学的系统介绍,了解读者可以更好地理解和应用高分子化学知识。

详细内容请参考原书。

高分子化学第五版课后习题答案

高分子化学第五版课后习题答案

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。

高分子化学第二版答案

高分子化学第二版答案

高分子化学第二版答案【篇一:高分子化学(第四版)潘祖仁版课后习题答案】. 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xn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。

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资料-共22页

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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。

高分子化学课后完整版答案

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

高分子化学第5版课后答案

高分子化学第5版课后答案

高分子化学第5版课后答案题型:填空题1.丙烯酸分子中含有_____个羧基官能团答案:1个2.聚合反应是指从单体分子形成___分子的反应。

答案:高分子3.苯甲醛为分子量为____g/mol的有机物。

答案:1064.高分子材料是一种相对分子量在____以上的聚合物材料。

答案:10,0005.丙烯腈聚合可得到产品丙烯腈橡胶,其化学式为 (-C(CH3)=CHCN-)n,其中n的含义为____。

答案:聚合度题型:选择题6. 聚合的反应过程中,哪一步是速率控制步骤?A.链传递反应B.链引发反应C.链终止反应D.均聚化反应答案:B7. 下列哪一种聚合物属于半晶体聚合物?A.聚四氟乙烯B.聚乙烯C.聚苯乙烯D.聚苯胺答案:A8. 聚合反应的活化能来自于以下哪个环节?A.单体的分解B.活性自由基形成的能量C.单体分子的引发D.新生聚合物分子的链增长答案:B9. 常温下,如果对齐聚物(所谓的理想聚合物)的分子链进行拉伸,将会使得A.化学键被断裂;B.分子链断裂,其中一部分分子仍停留在原始位置,形成一个推移的切面;C.分子链将保持完整并伴随可逆的链扭曲;D.分子链将保持完整并伴随不可逆的链扭曲。

答案:C10. 在立体束效应的作用下,碳原子上的自由电子数目变化方向是A.从多至少B.从少至多C.始终不变D.首先从多至少,然后再从少至多答案:A题型:计算题11. 已知苯乙烯的单体转化率为60%,苯乙烯在反应体系中的摩尔质量为104.15 g/mol,苯乙烯单体的反应量为1mol/L。

试问,在体系中最终的苯乙烯高聚物的产率为多少?答案:57.6%12. 某聚合物的相对分子质量为1.62×105,求该聚合物的聚合度。

答案:约为325题型:实验操作题13. 实验目的:通过反相高效液相色谱法测定苯乙烯和苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物表面改性聚乙烯醇酯的含量。

在下列选项中选择合适的色谱柱:A.C18B.C8C.SiO2D.Amide答案:B14. 对以下实验步骤分别标号,按从小到大的顺序排列。

《高分子化学教程》习题问题详解(第三版)王槐三科学出版社

《高分子化学教程》习题问题详解(第三版)王槐三科学出版社

《高分子化学教程》习题答案(王槐三第三版)第1章1、解释下列概念(1) 高分子化合物:由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在1万以上的化合物。

(2) 重复结构单元:将大分子链上化学组成和结构可重复的最小单位称为重复结构单元(在高分子物理里也称为链节)。

(3) 结构单元:由1个单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分叫结构单元。

(4) 平均相对分子质量:高分子化合物中同系物相对分子质量的统计平均值。

(5) 平均聚合度:所有大分子链上所含重复结构单元数量的统计平均值。

(6) 多分散性和分散指数:多分散性是指聚合物材料中所含大分子同系物的相对分子质量不相等的这一特性。

分散指数是指重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值。

2、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并标出结构单元 (1) 涤纶n HOOCCOOH n HO(CH 2)2OH (2n -1)H 2OHO[OCCOO(CH 2)2O]n H +=+结构结构单元单元(2) 尼龙-610n HOOC COOH n H 2N(CH 2)6NH 2(2n -1)H 2OHO [ OC(CH 2)8COHN(CH 2)6NH ]+=+(CH 2)8n H 结构单元结构单元(3) 有机玻璃n CH 2CH 3COOCH 3CCH 2CH 3C 3=[]n CH 2CH 3C 3结构单元:(4) 聚乙烯醇n CH 2 = CHOCOCH 3CH 2CH []OCOCH 3n聚合[]CH 2CH OHn(5) 环氧树脂 (见P8) (6) 聚碳酸酯HOCH 3CH 3C Cl C O ClH OC 3CH 3OCCl + (2n - 1)HCl=+n n []OH n O(7) 聚己二氨基甲酸丁二酯n OCN(CH 2)6NCO + n HO(CH 2)2OH = []OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n(8) 维尼纶[]CH 2CH OHn + CH 2O 缩醛化CH 2CHCH 2CH CH 2CH CH 2O(9) 丁腈橡胶nCH 2CHCN CH 2CHCH CH CH 2CHCH 2CHCHCH 2nn +[](10) ABS 树脂nCH 2CHCN CH 2CHCH CH 2n ++ nCH 2CH+ BPOCH 2CHCH 2CHCHCH 2CH 2CH n[]3、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并命名聚合物 (1)HO OC(CH 2)8CONH(CH 2)6NH n H[]HO OC(CH 2)8CONH(CH 2)6NH n H[]n HOOC(CH 2)8COOH + n H 2N(CH 2)6NH 2 =尼龙-610 (2)[]OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n见第2题(7)小题 聚己二氨基甲酸丁二酯(3) H O(CH 2)5CO OH[]nn HOOC(CH 2)5OH = HO []OC(CH 2)5O H + (n-1)H 2On聚6-羟基己酸酯 4、参见教材p3315、分别写出单独或与别的单体进行聚合的反应方程式并命名聚合物。

高分子化学第二版习题答案

高分子化学第二版习题答案

高分子化学第二版习题答案高分子化学第二版习题答案高分子化学是一门研究高分子材料合成、结构、性质和应用的学科,是化学和材料科学的交叉领域。

高分子化学的习题是学生们进行自我学习和检验学习效果的重要工具。

本文将为读者提供高分子化学第二版习题的答案,并对其中一些重要的问题进行深入讨论。

1. 习题1:高分子化学的基本概念和分类答案:高分子化学是研究大分子化合物的合成、结构、性质和应用的学科。

高分子化合物是由许多重复单元通过共价键连接而成的大分子化合物。

根据高分子化合物的结构和性质,可以将其分为线性高分子、支化高分子、交联高分子和共聚高分子等。

2. 习题2:高分子合成方法答案:高分子合成方法包括聚合反应和缩聚反应。

聚合反应是指通过单体分子之间的共价键连接,形成高分子链的过程。

常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。

缩聚反应是指通过两个或更多的小分子反应生成高分子的过程。

常见的缩聚反应有酯交换缩聚、酰胺缩聚和酰胺酯缩聚等。

3. 习题3:高分子结构与性质答案:高分子的结构和性质与其分子量、分子量分布、分子结构和分子排列有关。

分子量越大,高分子的物理性质(如熔点、玻璃化转变温度等)越高。

分子量分布越窄,高分子的性能越均一。

高分子的分子结构(如支化度、交联度等)会影响其力学性能和热稳定性。

高分子的分子排列(如无序排列、有序排列等)会影响其晶体结构和透明性。

4. 习题4:高分子材料的应用答案:高分子材料广泛应用于各个领域,如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、电子材料等。

塑料是高分子材料的一种重要应用形式,具有轻质、耐腐蚀、绝缘等特点,广泛用于包装、建筑、汽车等领域。

橡胶是高分子材料的另一种重要应用形式,具有弹性、耐磨、耐寒等特点,广泛用于轮胎、密封件等领域。

纤维是高分子材料的另一种重要应用形式,具有柔软、耐磨、透气等特点,广泛用于纺织、服装等领域。

5. 习题5:高分子材料的改性与功能化答案:高分子材料的改性与功能化是通过在高分子材料中引入其他物质或改变其分子结构,从而赋予材料新的性能和功能。

高分子化学答案(第四版)

高分子化学答案(第四版)

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〔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X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.纤维极性,低聚合度就有涤纶聚酰胺-66 1.8~2.31.2~1.860+132=192114+112=22694~12053~80足够的强度橡胶顺-聚丁二烯天然橡胶25~3020~4054684600~5600<4630-5556>2900~5900<2941-5882>非极性,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.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、开环聚合三大类;而按机理,可分成逐步聚合和连锁聚合两类.1〕缩聚、聚加成和逐步聚合缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果,除了缩聚物为主产物外,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.逐步聚合是无活性中心,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.大部分缩聚属于逐步聚合机理,但两者不是同义词.聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合物之间的聚合.属于非缩聚的逐步聚合.2〕加聚、开环聚合和连锁聚合加聚是烯类单体加成聚合的结果,无副产物产生,加聚物与单体的元素组成相同.连锁聚合由链转移、增长、终止等基元反应组成,其活化能和速率常数各不相同.多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合机理. 环状单体σ-键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合.近年来,开环聚合有了较大的发展,可另列一类,与缩聚和加聚并列.开环聚合物与单体组成相同,无副产物产生,类似加聚;多数开环聚合物属于杂链聚合物,类似缩聚物.5.写出下列单体的聚合反应式,以与单体、聚合物的名称.答:序号单体聚合物a CH2=CHF氟乙烯-[-CH2-CHF-]-n聚氟乙烯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##甲基e NH2<CH2>6NH己二胺+HOOC<CH2>4COOH -[-NH<CH2>6NHCO<CH2>4CO-]-n 聚己二酰己二胺〔聚酰胺-66,尼龙66〕己二酸6.按分子式写出聚合物和单体名称以与聚合反应式.属于加聚、缩聚还是开环聚合,连锁聚合还是逐步聚合?答:a. [CH2=C(CH3)2]n b. [NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n c. [NH(CH2)5CO]n d. [CH2C(CH3)=CHCH2]n————————序号单体聚合物加聚、缩聚或开环聚合连锁、逐步聚合a CH2=C<CH3>2异丁烯聚异丁烯加聚连锁b NH2<CH2>6NH2己二胺、HOOC<CH2>4COOH己二酸聚已二酰己二胺,尼龙66缩聚逐步c NH<CH2>5CO己内酰胺└————┘尼龙6 开环逐步〔水或酸作催化剂〕或连锁〔碱作催化剂〕d CH2=C<CH3>-CH=CH2异戊二烯聚异戊二烯加聚连锁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.答:聚丙烯腈:丙烯腈CH 2=CHCN → 天然橡胶:异戊二烯CH 2=C<CH 3>-CH=CH 2→丁苯橡胶:丁二烯+苯乙烯CH 2=CH-CH=CH 2+CH 2=CH-C 6H 5→ 聚甲醛:甲醛CH 2O聚苯醚:2,6二甲基苯酚CH 3CH 3OH CH 3CH 3O n+O 2聚四氟乙烯:四氟乙烯CF 2=CF 2→2聚二甲基硅氧烷:二甲基硅氧烷Cl-Si-ClCH 3CH 32O-Si CH 3CH 3n8.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: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.但大分子间力过大〔强氢键〕的线形聚合物,如纤维素,在热分解温度以下,不能塑化,也就不具备热塑性.带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后,在塑化的同时,交联成体形聚合物,冷却后固化.以后受热不能再塑化变形,这一热行为特称做热固性.但已经交联的聚合物不能在称做热固性. 聚氯乙烯,生橡胶,硝化纤维:线形,热塑性 纤维素:线形,不能塑化,热分解酚醛塑料模制品,硬橡皮:交联,已经固化,不再塑化 9.举例说明橡胶、纤维、塑料的结构-性能特征和主要差别.答:现举纤维、橡胶、塑料几例与其聚合度、热转变温度、分子特性、聚集态、机械性能等主要特征列于下表.聚合物聚合度Tg/℃Tm/℃分子特性聚集态机械性能纤维涤纶90~1269 258 极性晶态高强高模量尼龙-6650~80 50 265 强极性晶态高强高模量橡胶顺丁橡胶~5000 -108- 非极性高弹态低强高弹性硅橡胶5000~1万-123-40 非极性高弹态低强高弹性塑料聚乙烯1500~1万-125130 非极性晶态中强低模量聚氯乙烯600~160081 - 极性玻璃态中强中模量纤维需要有较高的拉伸强度和高模量,并希望有较高的热转变温度,因此多选用带有极性基团〔尤其是能够形成氢键〕而结构简单的高分子,使聚集成晶态,有足够高的熔点,便于烫熨.强极性或氢键可以造成较大的分子间力,因此,较低的聚合度或分子量就足以产生较大的强度和模量.橡胶的性能要求是高弹性,多选用非极性高分子,分子链柔顺,呈非晶型高弹态,特征是分子量或聚合度很高,玻璃化温度很低.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X围.聚氯乙烯含有极性的氯原子,强度中等;但属于非晶型的玻璃态,玻璃化温度较低.使用X围受到限制.10.什么叫玻璃化温度?橡胶和塑料的玻璃化温度有何区别?聚合物的熔点有什么特征?答:玻璃化温度与熔点是最重要的热转变温度.玻璃化温度是聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度.受外力作用,玻璃态时的形变较小,而高弹态时的形变较大,其转折点就是玻璃化温度,可用膨胀计或热机械曲线仪进行测定.玻璃化温度是非晶态塑料〔如聚氯乙烯、聚苯乙烯等〕的使用上限温度,是橡胶〔如顺丁橡胶、天然橡胶等〕的使用下限温度.引入极性基团、位阻较大的芳杂环和交联是提高玻璃化温度的三大途径.熔点是晶态转变成熔体的热转变温度.高分子结构复杂,一般聚合物很难结晶完全,因此往往有一熔融X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;c 、组分C :质量 =1g,分子量 = 100 000 解:数均分子量 质均分子量分子量分布指数 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 M第2章 缩聚与逐步聚合计算题1. 通过碱滴定法和红外光谱法,同时测得21.3 g 聚己二酰己二胺试样中含有2.50⨯10-3mol 羧基. 根据这一数据,计算得数均分子量为8520.计算时需作什么假定?如何通过实验来确定的可靠性?如该假定不可靠,怎样由实验来测定正确的值? 解:∑∑=ii n N m M ,g mi3.21=∑,852010*5.23.213==-n M ,310*5.2=∑i N上述计算时需假设:聚己二酰己二胺由二元胺和二元酸反应制得,每个大分子链平均只含一个羧基,且羧基数和胺基数相等.可以通过测定大分子链端基的COOH 和NH 2摩尔数以与大分子的摩尔数来验证假设的可靠性,如果大分子的摩尔数等于COOH 和NH 2的一半时,就可假定此假设的可靠性.用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量,得到大分子的摩尔数. 碱滴定法测得羧基基团数、红外光谱法测得羟基基团数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=0.989,故已酯化羧基百分数为98.9%. 3. 等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚,反应程度p 为0.500、0.800、0.900、0.950、0.980、0.990、0.995,试求数均聚合度n X 、DP 和数均分子量n M ,并作n X -p 关系图. 解: p0.500 0.800 0.900 0.950 0.970 0.980 0.990 0.995 pX n -=11 2 5 10 20 33.350100 200 DP=X n /2 12.5 51016.65 2550100M n =113;X n =18244 5831148 2278 3781 5668 11318 226188. 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 9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0.999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0.015mol.N a =2mol,N b =2mol,015.0'=b N mol 当p=0.995时, 当p=0.999时,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mg KOH/g 计〕 解:尼龙1010重复单元的分子量为338,则其结构单元的平均分子量M=169假设反应程度p=1,尼龙1010盐的结构为:NH 3+〔CH 2〕NH 3OOC 〔CH 2〕8COO -,分子量为374.由于癸二酸过量,假设Na 〔癸二胺〕=1,N b 〔癸二酸〕=1.0/0.983=1.0173,则 酸值)1010/(18.53742*56*)10173.1(*2*)(*)(1010盐g mgKOH M N KOH M N N a a b =-=-=11. 己内酰胺在封管内进行开环聚合.按1 mol 己内酰胺计,加有水0.0205mol 、醋酸0.0205mol,测得产物的端羧基为19.8 mmol,端氨基2.3mmol.从端基数据,计算数均分子量.解:NH<CH 2>5CO +H 2O ————HO-CO 〔CH 2〕5NH-H└-------┘0.0205-0.0023 0.0023NH<CH 2>5CO +CH 3COOH ————HO-CO 〔CH 2〕5NH-COCH3 └-------┘ M=11313. 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=++=fb 、 Carothers 法: 1〕甘油:833.04.222===fp c 2〕季戊四醇:749.067.222===f p c c 、Flory 统计法: 1〕甘油:1,1,703.0)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 c 16. AA 、BB 、A 3混合体系进行缩聚,N A0=N B0=3.0,A 3中A 基团数占混合物中A 总数〔ρ〕的10%,试求p=0.970时的nX 以与nX = 200时的p.解:N A0=N B0=3.0,A 3中A 基团数占混合物中A 总数〔ρ〕的10%,则A 3中A 基团数为0.3mol,A 3的分子数为0.1 mol. N A2=1.35mol ;N A3=0.1mol ;N B2=1.5mol 当p=0.970时,74034.2*97.022=-=n X200=n X 时,pf p X n 034.22222-=-=p=0.97318. 制备醇酸树脂的配方为1.21mol 季戊四醇、0.50mol 邻苯二甲酸酐、0.49mol 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.89.02==fp c ,所以必须控制反应程度小于0.89过不会产生凝胶. 第三章 自由基聚合 〔这章比较重要〕思考题2. 下列烯类单体适于何种机理聚合?自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合?并说明原因.CH 2=CHCl CH 2=CCl 2 CH 2=CHCN CH 2=C<CN>2 CH 2=CHCH 3 CH 2=C<CH 3>2 CH 2=CHC 6H 5 CF 2=CF 2 CH 2=C<CN>COOR CH 2=C<CH 3>-CH=CH 2答:CH 2=CHCl :适合自由基聚合,Cl 原子是吸电子基团,也有共轭效应,但均较弱.CH 2=CCl 2:自由基与阴离子聚合,两个吸电子基团. CH 2=CHCN :自由基与阴离子聚合,CN 为吸电子基团.CH2=C<CN>2:阴离子聚合,两个吸电子基团〔CN〕.CH2=CHCH3:配位聚合,甲基〔CH3〕供电性弱.CH2=CHC6H5:三种机理均可,共轭体系.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与COOR〕CH2=C<CH3>-CH=CH2:三种机理均可,共轭体系.3. 下列单体能否进行自由基聚合,并说明原因.CH2=C<C6H5>2ClCH=CHCl CH2=C<CH3>C2H5CH3CH=CHCH3CH2=CHOCOCH3CH2=C<CH3>COOCH3 CH3CH=CHCOOCH3CF2=CFCl答:CH2=C<C6H5>2:不能,两个苯基取代基位阻大小.ClCH=CHCl:不能,对称结构.CH2=C<CH3>C2H5:不能,二个推电子基,只能进行阳离子聚合.CH3CH=CHCH3:不能,结构对称.CH2=CHOCOCH3:醋酸乙烯酯,能,吸电子基团.CH2=C<CH3>COOCH3:甲基丙烯酸甲酯,能.CH3CH=CHCOOCH3:不能,1,2双取代,位阻效应.CF2=CFCl:能,结构不对称,F原子小.计算题1. 甲基丙烯酸甲酯进行聚合,试由H∆和S∆来计算77℃、127℃、177℃、227℃时的平衡单体浓度,从热力学上判断聚合能否正常进行.解:由教材P64上表3-3中查得:甲基丙烯酸甲酯H ∆=-56.5kJ/mol,S ∆=-117.2J/mol K平衡单体浓度:)(1]ln[ΘΘ∆-∆=S TH R M e T=77℃=350.15K,=e M ]ln[ 4.94*10-3mol/L T=127℃=400.15K,=e M ]ln[0.0558mol/L T=177℃=450.15K,=e M ]ln[0.368mol/L T=227℃=500.15K,=eM ]ln[ 1.664mol/L从热力学上判断,甲基丙烯酸甲酯在77℃、127℃、177℃下可以聚合,在227℃上难以聚合.因为在227℃时平衡单体浓度较大.2.60℃过氧化二碳酸二环己酯在某溶剂中分解,用碘量法测定不同时间的残留引发剂浓度,数据如下,试计算分解速率常数<s -1>和半衰期<h>.时间 /h 0 0.2 0.7 1.2 1.7 DCPD 浓度 /<mol •L -1> 0.0754 0.0660 0.04840.0334 0.0288 解:过氧化二碳酸二环己酯的分解反应为一级反应,引发剂浓度变化与反应时间的关系为: 通过以][][lnI I 对t 作图,利用最小二乘法进行回归得一条直线x y 589.0-=,斜率为-k d .得到:k d =0.589h -1=1.636*10-4s -1 半衰期:h k t d176.1693.02/1==3. 在甲苯中不同温度下测定偶氮二异丁腈的分解速率常数,数据如下,求分解活化能.再求40℃和80℃下的半衰期,判断在这两温度下聚合是否有效.温度 /℃ 50 60.5 69.5 分解速率常数 /s -12.64⨯10-61.16⨯10-53.78⨯10-5解:分解速率常数、温度和活化能之间存在下列关系:RT E A k d d /ln ln -=,以d k ln 对T /1作图,斜率为R E d /-,截距为A ln . 采用最小二乘分法进行回归,得:T k d /15116936.33ln -=E d =8.314*15116=125674.4=125.7kJ/mol 当t=40℃=313.15K 时 当t=80℃=353.15K 时以此可见,在40℃下聚合时引发剂的半衰期太长,聚合无效,而在80℃下聚合是有效的.6. 苯乙烯溶液浓度0.20 mol •L -1, 过氧类引发剂浓度为4.0⨯10-3mol •L -1, 在60℃下聚合,如引发剂半衰期44h, 引发剂效率f =0.80,k p =145 L •<mol •s>-1,k t =7.0⨯107 L •<mol •s>-1, 欲达到50%转化率,需多长时间? 解:1162/101575.010*375.4693.0---===h s tk d当引发剂浓度随时间不变时:7. 过氧化二苯甲酰引发某单体聚合的动力学方程为:R p =k P [M]<f k d /k t >1/2[I]1/2,假定各基元反应的速率常数和f 都与转化率无关,[M]0=2 mol •L -1,[I]=0.01 mol •L -1,极限转化率为10%.若保持聚合时间不变,欲将最终转化率从10%提高到20%,试求:〔1〕[M]0增加或降低多少倍?〔2〕[I]0增加或降低多少倍?[I]0改变后,聚合速率和聚合度有何变化? 〔3〕如果热引发或光引发聚合,应该增加或降低聚合温度? E d 、E p 、E t 分别为124、32 和8 kJ •mol -1.解:〔题意有修改〕 低转化率下聚合动力学方程:令2/1⎪⎪⎭⎫⎝⎛=t d p k fk k k〔1〕当聚合时间固定时,C 与单体初始浓度无关,故当聚合时间一定时,改变0][M 不改变转化率.〔2〕当其它条件一定时,改变0][I ,则有:51.4][][%10%20=I I ,即引发剂浓度增加到4.51倍时,聚合转化率可以从10%增加到20%.由于聚合速率2/10][I R p ∝,故0][I 增加到4.51倍时,p R 增加2.12倍. 聚合度2/10][-∝I X n ,故0][I 增加到4.51倍时,n X 下降到原来0.471.即聚合度下降到原来的1/2.12.〔3〕引发剂引发时,体系的总活化能为:热引发聚合的活化能与引发剂引发的活化能相比,相当或稍大,温度对聚合速率的影响与引发剂引发相当,要使聚合速率增大,需增加聚合温度.光引发聚合时,反应的活化能如下:上式中无d E 项,聚合活化能很低,温度对聚合速率的影响很小,甚至在较低的温度下也能聚合,所以无需增加聚合温度.9. 以过氧化二苯甲酰为引发剂,在60℃进行苯乙烯聚合动力学研究,数据如下:a. 60℃苯乙烯的密度为0.887 g •cm -3;b. 引发剂用量为单体重的0.109%;c. R p =0.255⨯10-4 mol •<L •s>-1;d.聚合度=2460;e. f =0.80;f. 自由基寿命=0.82 s.试求k d 、k p 、k t ,建立三常数的数量级概念,比较 [M]和[M •]的大小,比较R I 、R p 、R t 的大小. 解:L mol M /529.81041000*887.0][==偶合终止:C=0.77,歧化终止:D=0.23.][M >>][•M可见,k t >>k p ,但[M]>>[M•],因此R p >>R t ;所以可以得到高分子量的聚合物.R d 10 k d 10 [M] 8.53R p10-5k p102[M·]1.382×10-8R t 10-8 k t 10712. 以过氧化特丁基作引发剂,60℃时苯乙烯在苯中进行溶液聚合,苯乙烯浓度为1.0 mol •L -1,过氧化物浓度为0.01mol •L -1,初期引发速率和聚合速率分别为4.0⨯10-11和1.5⨯10-7 mol •<L •s> -1.苯乙烯-苯为理想体系,计算<f k d >、初期聚合度、初期动力学链长和聚合度,求由过氧化物分解所产生的自由基平均要转移几次,分子量分布宽度如何? 计算时采用下列数据:C M =8.0⨯10-5,C I =3.2⨯10-4,C S =2.3⨯10-6,60℃下苯乙烯密度为0.887 g •ml -1,苯的密度0.839 g •ml -1. 解:[M]=1.0mol/L[I]=0.01mol/L60℃,苯乙烯偶合终止占77%,歧化终止占23%.若无链转移,56.609723.02/77.037502/)(0=+=+=DC X n ν若同时发生单体、引发剂和溶剂转移,则按下式计算:13. 按上题制得的聚苯乙烯分子量很高,常加入正丁硫醇〔C S =21〕调节,问加多少才能制得分子量为8.5万的聚苯乙烯?加入正丁硫醇后,聚合速率有何变化?〔该题虽不是作业,但因为与12题有关,所以也附上答案〕60℃,某单体由某引发剂引发本体聚合,[M]=8.3 mol •L -1,聚合速率与数均聚合度有如下关系:R p / mol •<L •s >-10.50 1.0 2.0 5.0 10 15n X835055503330 1317 592 358解:3717)(0=n X15. 用过氧化二苯甲酰作引发剂,苯乙烯在60℃下进行本体聚合,试计算链引发、向引发剂转移、向单体转移三部分在聚合度倒数中所占的百分比.对聚合有何影响?计算时用下列数据:[I]=0.04 mol •L -1,f =0.8;k d =2.0⨯10-6s -1,k p =176 L •<mol •s>-1,k t =3.6⨯107 L •<mol •s>-1,ρ<60℃>=0.887 g •mL -1,C I =0.05;C M =0.85⨯10-4.解:[I]=0.04mol/L[M]=0.887*1000/104=8.53mol/L 偶合终止:C=0.77,歧化终止:D=0.23第4章 自由基共聚合2、甲基丙烯酸甲酯〔M 1〕浓度=5mol/L,5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度=1mol/L,竞聚率:r 1=0.40,r 2=0.69;a 、计算聚合共聚物起始组成〔以摩尔分数计〕,b 、求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比.解:甲基丙烯酸甲酯〔M 1〕浓度为5mol/L,5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度为1mol/L,所以即起始共聚物中,甲基丙烯酸甲酯的摩尔含量为72.5%.因为,r 1<1,r 2<1,此共聚体系为有恒比共聚点的非理想共聚,在恒比共聚点上配料时,所得的共聚物组成与单体组成相同,有2111210.342r F f r r -===--所以,两单体摩尔配比为:[][]1012200.34170.6633M f M f === 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:()()()20001112012200001112222r f f f F r ff f r f+=++, 010.92f =两单体的初始配比为[][]1012200.9211.50.08M 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 =0110.150.8075f f -=①2.5301110.151f f ⎛⎫-= ⎪-⎝⎭②解得:0110.868,0.938f f ==两单体的初始配比为[][]1012200.9384690.06231M f M f ====15.1 4、两单体竞聚率为r 1=0.9,r 2=0.083,摩尔配比=50:50,对下列关系进行计算和作图:a 、残余单体组成和转化率; b 、瞬时共聚物组成与转化率; c 、平均共聚物组成与转化率;d 、共聚物组成分布.解:a 、残余单体组成和转化率:10.9r =,20.083r =5.00021==f f21210.0905,911r rr r αβ====--,()()12212121110.0905,0.902112r r r r r r r γδ--====----C-f1的关系图见图4-16. b 、瞬时共聚物组成与转化率: c 、平均共聚物组成与转化率: d 、共聚物组成分布如下表C f 1 F F1 0 0 0.5 0.839 0.1 0.386 0.576 0.773 0.2 0.479 0.588 0.463 0.4 0.587 0.616 0.285 0.45 0.612 0.625 0.132 0.48 0.627 0.632 0.069 0.49 0.632 0.634 0.036 0.495 0.634 0.636 0.0070.4990.6360.637图4-8 C-f 1-F -F 关系曲线图第5章 聚合方法计算题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-===Ap p N M Nk R 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。

《高分子化学教程》习题答案(第三版)王槐三-科学出版社(DOC)

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《高分子化学教程》习题答案(王槐三第三版)第1章1、解释下列概念(1) 高分子化合物:由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在1万以上的化合物.(2) 重复结构单元:将大分子链上化学组成和结构可重复的最小单位称为重复结构单元(在高分子物理里也称为链节)。

(3) 结构单元:由1个单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分叫结构单元。

(4) 平均相对分子质量:高分子化合物中同系物相对分子质量的统计平均值。

(5) 平均聚合度:所有大分子链上所含重复结构单元数量的统计平均值。

(6) 多分散性和分散指数:多分散性是指聚合物材料中所含大分子同系物的相对分子质量不相等的这一特性.分散指数是指重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值。

2、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并标出结构单元 (1) 涤纶n HOOCCOOH n HO(CH 2)2OH (2n -1)H 2OHO[OCCOO(CH 2)2O]n H +=+结构 结构单元单元(2) 尼龙-610n HOOC COOH n H 2N(CH 2)6NH 2(2n -1)H 2OHO [ OC(CH 2)8COHN(CH 2)6NH ]+=+(CH 2)8n H 结构单元结构单元(3) 有机玻璃n CH 2CH 3COOCH 3CCH 2CH 3C COOCH 3=[]n CH 2CH 3C COOCH 3结构单元:(4) 聚乙烯醇n CH 2 = CHOCOCH 3CH 2CH []OCOCH 3n水解聚合[]CH 2CH OHn(5) 环氧树脂 (见P8) (6) 聚碳酸酯HOCH 3CH 3C Cl C O ClH OC CH 3CH 3OCCl + (2n - 1)HCl=+n n []OH n O(7) 聚己二氨基甲酸丁二酯n OCN(CH 2)6NCO + n HO(CH 2)2OH = []OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n(8) 维尼纶[]CH 2CH OHn + CH 2O CH 2CHCH 2CH CH 2CH OCH 2OOH(9) 丁腈橡胶nCH 2CHCN CH 2CHCH CH CH 2CHCH 2CHCHCH 2CNnn +[](10) ABS 树脂nCH 2CHCN CH 2CHCH CH 2n ++ nCH 2CH+ BPOCH 2CHCH 2CHCHCH 2CH 2CH CNn[]3、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并命名聚合物 (1) HO OC(CH 2)8CONH(CH 2)6NH n H []HO OC(CH 2)8CONH(CH 2)6NH n H[]n HOOC(CH 2)8COOH + n H 2N(CH 2)6NH 2 =尼龙-610 (2)[]OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n见第2题(7)小题 聚己二氨基甲酸丁二酯(3) H O(CH 2)5CO OH[]nn HOOC(CH 2)5OH = HO []OC(CH 2)5O H + (n-1)H 2On聚6-羟基己酸酯 4、参见教材p3315、分别写出单独或与别的单体进行聚合的反应方程式并命名聚合物。

高分子化学(第四版)习题参考答案Chap.3

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高分子化学(第四版)习题参考答案Chap.3第四版习题答案(第三章)思考问题2.下列烯类单体适于何种机理聚合?自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合?并说明原因。

ch2=chclch2=ccl2ch2=chcnch2=c(cn)2ch2=chch3ch2=c(ch3)2ch2=chc6h5cf2=cf2ch2=c(cn)coorch2=c(ch3)-ch=ch2答:ch2=chcl:适合自由基聚合,cl原子是吸电子基团,也有共轭效应,但均较弱。

ch2=ccl2:自由基及阴离子聚合,两个吸电子基团。

ch2=chcn:自由基及阴离子聚合,cn为吸电子基团。

ch2=c(cn)2:阴离子聚合,两个吸电子基团(cn)。

ch2=chch3:配位聚合,甲基(ch3)供电性弱。

ch2=chc6h5:三种机理均可,共轭体系。

CF2=CF2:自由基聚合,结构对称,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)ch2=c(ch3)-ch=ch2:三种机理均可,共轭体系。

3.下列单体能否进行自由基聚合,并说明原因。

ch2=c(c6h5)2clch=chclch2=c(ch3)c2h5ch3ch=chch3ch2=chococh3ch2=c(ch3)cooch3ch3ch=chcooch3cf2=cfcl答:ch2=c(c6h5)2:不能,两个苯基取代基位阻大小。

clch=chcl:不能,对称结构。

CH2=C(CH3)C2H5:不,两个电子推动基团,仅阳离子聚合。

不,结构是对称的。

ch2=chococh3:醋酸乙烯酯,能,吸电子基团。

ch2=c(ch3)cooch3:甲基丙烯酸甲酯,能。

ch3ch=chcooch3:不能,1,2双取代,位阻效应。

cf2=cfcl:能,结构不对称,f原子小。

计算问题1.甲基丙烯酸甲酯进行聚合,试由?h和?s来计算77℃、127℃、177℃、227℃时的平衡单体浓度,从热力学上判断聚合能否正常进行。

高分子化学第五版课后习题答案(供参考)

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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.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。

高分子化学第五版课后习题答案

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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,和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和单体相同。

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。

高分子化学第五版课后习题答案(供参考)

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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;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。

高分子科学教程课后练习答案汇总

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。

高分子化学第三版课后答案卢江

高分子化学第三版课后答案卢江

高分子化学第三版课后答案卢江1.既能用来鉴别乙烯和乙烷,又能用来除去乙烷中混有的乙烯的方法是() [单选题] *A.通入足量溴水中(正确答案)B.在空气中燃烧C.通入酸性高锰酸钾溶液中D.在一定条件下通入氢气答案解析:乙烯能与Br2发生加成反应而使溴水褪色,而乙烷不能,用溴水除去乙烯的同时又不产生新的气体杂质,A项正确;二者都能燃烧,故不能通过燃烧的方法达到除去乙烯的目的,B项错误;乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能,但乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2,产生新的气体杂质,不能作为除去乙烷中乙烯的方法,C项错误;在一定条件下通入氢气,虽可将乙烯转变为乙烷,但通入氢气的量不易控制,很难得到纯净的乙烷,D项错误。

2.下列烃分子中所有原子均在同一平面内的是() [单选题] *A.甲烷B.苯(正确答案)C.丙烯(CH2==CH—CH3)D.正戊烷答案解析:甲烷是正四面体形分子,所有原子不可能都在同一平面上,A项错误;苯是平面形分子,所有原子处于同一平面,B项正确;丙烯(CH3—CH==CH2)中含有甲基,甲基碳上所连的原子不可能在同一平面内,C项错误;正戊烷中含有甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面,D项错误。

3.下列对烃的叙述正确的是() [单选题] *A.只有烷烃分子中才存在碳碳单键B.除烯烃外,其他烃都不能使酸性KMnO4溶液褪色C.分子通式为CnH2n+2的烃可能是烷烃,也可能是烯烃D.所有的烃都可以燃烧(正确答案)答案解析:并不是只有烷烃才存在碳碳单键,在烯烃、炔烃及芳香烃中也可能存在碳碳单键(如CH2==CH—CH3),故A错误;能使酸性KMnO4溶液褪色的烃很多,如炔烃存在不饱和“—C≡C—”也可以使之褪色,故B错误;分子通式满足CnH2n+2的烃只能为链状烷烃,不能为烯烃,C错误;所有的烃都可以燃烧,D 正确。

4.下列关于有机化合物的说法正确的是() [单选题] *A.塑料、天然橡胶都是天然高分子化合物B.乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键C.棉花、羊毛、涤纶的成分均属于天然纤维D.乙酸和乙醇可用Na2CO3溶液加以区别(正确答案)答案解析:塑料不是天然高分子化合物,A项错误;聚乙烯分子和苯分子中没有碳碳双键,B项错误;棉花、羊毛都属于天然纤维,但涤纶为合成纤维,C项错误;乙酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,乙醇和碳酸钠不反应,可用Na2CO3溶液进行区别,D项正确。

高分子化学 科学出版社答案 (3)

高分子化学 科学出版社答案 (3)

第三章 自由基聚合1.以过氧化二苯甲酰作引发剂,在60℃进行苯乙烯聚合动力学研究,数据如下: (1)60℃苯乙烯的密度为0.887g/mL (2)引发剂用量为单体重的0.109% (3)R p =0.255×10-4 mol/ L·s (4)聚合度=2460 (5)f =0.80(6)自由基寿命τ=0.82s试求k d 、k p 、k t ,建立三个常数的数量级概念,比较[M]和[M·]的大小,比较R i 、R p 、R t 的大小。

全部为偶合终止,a =0.5解:设1L 苯乙烯中:苯乙烯单体的浓度[M]=0.887×103/104=8.53mol/L (104为苯乙烯分子量) 引发剂浓度[I]= 0.887×103×0.00109/242=4.0×10-3mol/L (242为BPO 分子量)代入数据 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯=⨯----)10255.0/53.8)(2/(0.8210255.0/53.8246053.8)104()/80.0(10255.044222/132/14t p t p t d p k k k k k k k解得:k d =3.23×10-6 s -1 10-4~10-6R p =k p (f k d k t)1/2[I]1/2[M]5.022][)(22=+==D Ca R aK M K pt p k n χpt p R M k k ][2⋅=τk p =1.76×102 L/mol·s 102~104 k t =3.59×107 L/mol·s 106~108[M·]=R p / k p [M]=0.255×10-4/(1.76×102×8.53)=1.70×10-8mol/L 而[M]=8.53mol/L 可见,[M]>>[M·]R i =2fk d [I]=2×0.80×3.23×10-6×4×10-3=2.07×10-8mol/L·s R t =2k t [M·]2=2×3.59×107×(1.70×10-8)2=2.07×10-8mol/L·s 而已知R p =2.55×10-5mol/L·s,可见R p >>R i =R t2.以过氧化二特丁基为引发剂,在60℃下研究苯乙烯聚合。

高分子化学(第五版)习题答案

高分子化学(第五版)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{EMBED Equation.3 |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。

(完整word版)《高分子化学》习题与答案

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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。

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第三章 自由基聚合1.以过氧化二苯甲酰作引发剂,在60℃进行苯乙烯聚合动力学研究,数据如下: (1)60℃苯乙烯的密度为0.887g/mL (2)引发剂用量为单体重的% (3)R p =×10-4 mol/ L·s (4)聚合度=2460 (5)f =(6)自由基寿命τ=试求k d 、k p 、k t ,建立三个常数的数量级概念,比较[M]和[M·]的大小,比较R i 、R p 、R t 的大小。

全部为偶合终止,a =解:设1L 苯乙烯中:苯乙烯单体的浓度[M]=×103/104=L (104为苯乙烯分子量) 引发剂浓度[I]= ×103×242=×10-3mol/L (242为BPO 分子量)代入数据 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯=⨯----)10255.0/53.8)(2/(0.8210255.0/53.8246053.8)104()/80.0(10255.044222/132/14t p t p t d p k k k k k k k解得:k d =×10-6 s -1 10-4~10-6 k p =×102 L/mol·s 102~104 k t =×107 L/mol·s 106~108R p =k p (f k d k t)1/2[I]1/2[M]5.022][)(22=+==D Ca R aK M K pt p k n χpt p R M k k ][2⋅=τ[M·]=R p / k p [M]=×10-4/×102×=×10-8mol/L 而[M]=L 可见,[M]>>[M·]R i =2fk d [I]=2×××10-6×4×10-3=×10-8mol/L·s R t =2k t [M·]2=2××107××10-8)2=×10-8mol/L·s 而已知R p =×10-5mol/L·s,可见R p >>R i =R t2.以过氧化二特丁基为引发剂,在60℃下研究苯乙烯聚合。

苯乙烯溶液浓度L),过氧化物L),引发和聚合的初速率分别为4×10-11和×10-7mol/(L ·s)。

试计算(f k d ),初期聚合度,初期动力学链长。

计算时采用下列数据和条件:C M =×10-5,C I =×10-4,C S =×10-6,60℃苯乙烯的密度为0.887g/ml ,苯的密度为0.839g/ml ,设苯乙烯-苯体系为理想溶液。

(答案来源:)解一:R i = 2f k d [I],代入数据4×10-11=2f k d × ∴ f k d =×10-9∵ R p =k p (f k d /k t )1/2[I]1/2[M]代入数据,×10-7 =k p ×10-9/k t )1/21/2× ∴ k p /(k t )1/2= ∴37500.011.0 ·)100.2(2033541.0[I]]M [·)(21/22/191/22/1=⨯==-t d pk fk k ν设苯的浓度为[S],在1L 苯乙烯-苯的理想溶液中,有:V 苯+V 苯乙烯=1000(mL )1000·1 ·]M [ ·1 ·][=苯乙烯苯乙烯苯苯+ρρM M S代入数据:1000887.01040.1839.078][=⨯⨯+S∴[S]=L有链转移,且全为偶合终止的聚合度公式为:][][][][][122M S C M I C C M k R k x SI M p p t n +++=其中9.888033541.01)/(1222/12=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=t p p t k k k k4645271038.20.15.9103.20.101.0102.3100.80.1105.19.8881-----⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯=nx ∴4202=n x解二:fk d 解法同上,溶剂苯的浓度[S]的求法同上3750100.4105.1117=⨯⨯===--i pt p R R R R ν 设正常聚合(无链转移)所得聚合物的聚合度为k n x )( ∵ 苯乙烯全为双基偶合终止,∴375022)(⨯==νk n x 有链转移时的聚合度公式为:()46451038.20.15.9103.20.101.0102.3100.8375021][][][][11----⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯=+++=M S C M I C C x x S I M kn n ∴ 4202=n x解三:若查P 44表得,k p =176L/mol·s, k t =×107 L/mol·s,代入以上两式,也可求得 ν 和nx3279)01.0106.3100.2(20.1176])[(2][2/1792/1=⨯⨯⨯⨯⨯==-I k fk M k t d p ν46452277221079.20.15.9103.20.101.0102.3100.80.1176105.1106.35.02][][][][][21-----⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+++=M S C M I C C M k R ak x SI M p p t n∴3584=n x ,数据不太吻合,可能与表中所查的k p 、k t 不准有关。

3.用过氧化二苯甲酰作引发剂,苯乙烯在60℃进行本体聚合,试计算引发、向引发剂转移、向单体转移三部分在聚合度倒数中各占多少百分比对聚合度各有什么影响,计算时选用下列数据:[I]=L ,f =,k d =×10-6 s -1,k p =176L/mol·s,k t =×107L/mol·s, ρ(60℃)=0.887g/mL,C I =,C M =×10-4解一:本体聚合:[M]=104)/(1×10-3)=LR p =k p (fk d /k t )1/2[I]1/2[M]=176×[××10-6/×107)]1/2×2×=×10-5mol/L·s 有链转移的聚合度公式(无溶剂转移项)][][][2122M I C C M k R ak x I M p p t n ++= 双基偶合终止(a= = (2×××107××10-5)/(1762× + ×10-4 + × =×10-3 + ×10-5 + ×10-4 =×10-3第一项(引发剂引发项)占 ×10-3/×10-3)=76% 第二项(向单体转移项)占 ×10-4/×10-3)=% 第三项(向引发剂转移项)占 ×10-4/×10-3)=%第一项为无转移时聚合度的倒数,[I]↑,则n x 1↑,n x↓∴ 使用增加引发剂浓度的方法来提高聚合速率,结果往往使聚合度下降。

第二项、第三项均为链转移项,链转移常数越大,引发剂浓度越大,则所得聚合物的分子量越小。

解二:[M]、R p 算法同上R i =2f k d [I]=2×××10-6×=×10-7mol/L·s ∴2.4921028.1103.675=⨯⨯==--i pR R ν苯乙烯为双基偶合,∴引发剂引发的2.49222)(⨯==νk n x()341032.153.804.005.01085.02.49221][][11--⨯=⨯+⨯+⨯=++=M I C C x x I M kn n以下同上。

4.已知在苯乙烯单体中加入少量乙醇进行聚合时,所得聚苯乙烯的分子量比一般本体聚合要低,但当乙醇量增加到一定程度后,所得到的聚苯乙烯的分子量要比相应条件下本体聚合所得的要高,试解释之。

答:加少量乙醇时,聚合反应还是均相的,乙醇的链转移作用会使其分子量下降。

当乙醇量增加到一定比例后,聚合反应是在不良溶剂或非溶剂中进行,出现明显的自动加速现象,从而造成产物的分子量反而比本体聚合的高。

5.某单体于一定温度下,用过氧化物作引发剂,进行溶液聚合反应,已知单体浓度为1.0M ,一些动力学参数为f k d =2×10-9s -1,k p /k t 1/2=(L ·mol ·s)1/2。

若聚合中不存在任何链转移反应,引发反应速率与单体浓度无关,且链终止方式以偶合反应为主时,试计算:(1)要求起始聚合速率(R p )0>×10-7mol/L ·s ,产物的动力学链长ν>3500时,采用引发剂的浓度应是多少(2)当仍维持(1)的(R p )0,而ν>4100时,引发剂浓度应是多少(3)为实现(2),可考虑变化除引发剂浓度外的一切工艺因素,试讨论调节哪些因素能有利于达到上述目的解:(1)][][2/12/1M I k fk k R t d p p ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∴ ()0.1][1020335.0104.12/12/197⨯⨯⨯=⨯--I∴L mol I /1073.8][3-⨯> 又 ()2/12/1][][2I M k fk k td p⋅=ν()2/12/19][0.1102210335.03500I ⋅⨯⨯⨯=-∴L mol L mol I /1015.1/01145.0][2-⨯≈< ∴231015.1][1073.8--⨯<<⨯I(2)()2/12/19][0.110220335.04100I ⋅⨯⨯=-,L mol I /1035.8][3-⨯< 从R p考虑,需L mol I /1073.8][3-⨯>, 而从ν考虑,需L mol I /1035.8][3-⨯<,两者不能相交,不能同时满足,无法选择合适的[I],使(R p )0和ν同时达到上述要求。

(3)可增加[M] ∵][],[M M R ∝∝ν,∴可通过增大][M 来使pR ,ν同时增大。

假定将引发剂浓度定为L mol I /1073.8][3-⨯= 要使ν达到4100所需的单体浓度为[M]()2/12/1][][2I M k fk k t d p⋅=ν根据()2/132/19)1073.8(1022][0335.04100--⨯⨯=M解得 [M]=L 此时][][2/12/1M I k fk k R t d p p ⎪⎪⎭⎫⎝⎛== (2×10-9) 1/2××10-3)1/2× =×10-7 > (R p )0所以当[I]= ×10-3mol/L 时,只要[M]≥L 就可以达到上述要求。

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