郑州大学高分子计算与解答

计算题

1.在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反应釜中加入0.2mol n-BuLi和20kg苯

O，然后继续反应。假如用水

乙烯。当单体聚合了一半时，向体系中加入1.8g H

2

终止的和继续增长的聚苯乙烯的分子量分布指数均是1，试计算

（1）水终止的聚合物的数均分子量；

（2）单体完全聚合后体系中全部聚合物的数均分子量；

（3）最后所得聚合物的分子量分布指数。

2. 有下列所示三成分组成的混合体系。

成分1：重量分数=0.5，分子量=l×104

成分2：重量分数=0.4，分子量=1 ×105。

成分3：重量分数=0.1，分子量=1×106

求：这个混合体系的数均分子量和重均分子量及分子量分布宽度指数。

3.某一耐热性芳族聚酰胺其数均相对分子质量为24116。聚合物经水解后，得39.31%(质量百分数)•对苯二胺，59.81%(质量百分数)•对苯二甲酸，0.88%苯甲酸(质量百分数)。

试写出聚合物结构式和其水解反应式？计算聚合物的数均相对分子质量

？

4.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？

5.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？

6．AA、BB、A3混合体系进行缩聚，NA0=NB0=3.0，A3中A基团数占混合物

中A总数（ ）的10%，试求p=0.970时的以及= 200时的p。

7.对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中，共分出水18克，

求产物的平均分子量和反应程度，设平衡常数K＝4。

8.要求制备数均分子量为16000的聚酰胺66，若转化率为99.5%时：

（1）己二酸和己二胺的配比是多少？产物端基是什么？

（2）如果是等摩尔的己二酸和己二胺进行聚合反应，当反应程度为99.5%时，聚合物的数均聚合度是多少？

9.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）假定原始混合物中羟基的总浓度为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。

10.某一耐热性芳族聚酰胺数均分子量为24990，聚合物经水解后，得

38.91％wt对苯二胺，59.81％对苯二甲酸，0.88％苯甲酸。试写出分子式，计算聚合度和反应程度。

11.从对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中，共分出水18克，求产物的平均分子量和反应程度，设平衡常数K＝4。

12.将邻苯二甲酸酐、季戊四醇、乙二醇一摩尔比为2.00：0.99：0.01进行缩聚，

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。

13.欲将1000g环氧树脂（环氧值为0.2）用等物质量的乙二胺固化，试计算固化剂用量。并求此凝胶反应的凝胶点。

14.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

15.邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油或季戊四醇缩聚，试求

（1）平均聚合度；

（2）按Carothers法求凝胶点；

（3）按统计法求凝胶点。

16.假设由邻苯二甲酸酐，苯三酸和甘油组成的聚合体系中，三种单体的摩

尔比分别为第一种是3：1：3，第二种是1：1：2.请用Carothers法分别预测两

种聚合体系的凝胶点；请再用Flory法分别预测聚合体系的凝胶点

17.邻苯二甲酸和甘油的物质的量之比为3：1.97，试用Carothers法和Flory

统计法计算凝胶点。

18.分别用Carothers法和Flory法计算下列混合物的凝胶点。邻苯二甲酸、甘

油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002。（10分）

19.邻苯二甲酸酐和甘油摩尔比为1.50︰0.98,试分别用Carothers方程和Flory统计公式计算下列混合物的凝胶点。

20.用甲苯二异氰酸酯，乙二醇，丙三醇为原料，若按物质的量配比3.5：

1.5：2进行逐步聚合反应时，试判断当反应程度P=0.84时，分别用Crothers

法和Flory法计算它们是否会出现凝胶？若未出现凝胶，计算产物的数均聚合度。

21.计算下列混合物的凝胶点。

（1）邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50:0.98

（2）邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002

22．试计算丁二烯在27℃、77℃、127℃时的平衡单体浓度。已知丁二烯的-ΔH0＝73kJ／mol，ΔS0＝89J/mol·K

23.在一溶液聚合体系中，某单体浓度c(M)=0.2mol/L，某过氧化物引发剂浓度

c(I)=4.0×10-3mol/L，60℃进行自由基聚合。已知k

=1.45×102L/mol·s，k t=7.0

p

×107 L/mol·s，f=1，引发剂半衰期44h。

⑴ (6分)求初期聚合速率？

⑵ (4分)初期动力学链长?

⑶ (4分)当转化率达50%时所需的时间?

24.单体溶液浓度c(M)=0.2mol/L，过氧化物引发剂浓度c(I)=4.0×10-3mol/L，在60℃下加热聚合。如引发剂

25.为=44h，引发剂效率f=0.8，k p=145L/mol·s，k t=7.0×107L/mol·s，欲达到50%转化率，需多长时间？

25.2.0 mol/L苯乙烯的二氯乙烷溶液，于25℃时在4.0×10-4 mol/L硫酸存在下聚合，计算开始时的聚合度。假如单体溶液中含有浓度为8.0×10-5mol/L的异丙苯，那么聚苯乙烯的聚合度是多少？为便于计算，可利用下列数据。

参数：数值

k

p

[L/(mol·S)] 7.6

k

t1

(s-1)自发终止 4.9×10-2

k

t2

(s-1)与反离子结合终止 6.7×10-3

k

tr,M

(L/mol·s) 1.2×10-1

Cs(25℃，在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂) 4.5×10-2

26.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=0.0335(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：（11分）

（1）要求起始聚合速率(R

p )

>1.4×10-7mol/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 )

，而ν>4100时，引发剂浓度应是多少？

27. 以BPO为引发剂，60゜C 下苯乙烯在苯中聚合，已知苯乙烯的浓度为400mol/L，BPO浓度为5×10-4mol/L，Kp=176L/（mol-s），Kd=3.24×10-6Lmol/s，Kt=3.58×107L/(mol.s);f=0.70求(1)引发速率和聚合反应速率；（2）动力学链长。

28.以硫酸为引发剂，使苯乙烯在惰性溶剂中聚合。若= 7.6L/mol·s，自发链终止速率