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 、

CH

2CHF CH 2

CHF

n CH 2

CH n

氟乙烯

聚氟乙烯

CH 2C(CH 3)2

CH 2

C(CH 3)2

CH 2

C CH 3CH 3

n n

异丁烯 聚异丁烯

HO(CH 2)5COOH

HO(CH 2)5COOH

O(CH 2)5C

n

n +nH 2O

ώ-羟基己酸

聚己内酯

CH 2CH 2CH 2O

CH 2CH 2CH 2O

CH 2CH 2CH 2O

n

n 丁氧环

聚（氧化三亚甲基）（聚亚丙基醚）

NH 2(CH 2)6NH 2+HOOC(CH 2)4COOH

NH 2(CH 2)6NH 2+HOOC(CH 2)4COOH

n n NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CHO

H

OH

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 、聚己酰胺（尼龙6），单体：己酰胺；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 22CH

n

n

C CH CH 3

CH 2C CH CH 2

CH 3

CH (2)nCH 2n

(3)nCH 2CH CH 2CH CH 2CH CH CH 2+n CH 2CH 2CH

CH n

CH 2(4)nHCHO O

n (5)2n

CH 3

CH 3

CH 3

CH

3

OH +n/2O 2O +nH 2O n

(6)nCF 2CF 2CF 2

n (7)nCl Si 3

CH 3

Si 3

CH 3

Cl +nH 2O

O +2nHCl n

(8)nHO(CH 2)2OH+nOCN(CH 2)6NCO O(CH 2)2OC NH(CH 2)6NH C

O 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 。 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000235000150210000

0A B

n A B nA nB m m m M m m m m M M +=

=

⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫

+ ⎪ ⎪+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝

⎭= 11

9000030000022195000

A

B w wA wB

A B

A 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 ，并做n X P -关系图。

M +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0.5%（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1.0%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

02001002

M ==，所以

n 0500050100n M X M =

==， 1501

0.9850n n

X p X --===

即：等mol 配比时，缩聚反应终止程度为0.98时，数均分子量=5000.

(b) 在缩聚过程中有0.5%（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）10.005

0.9951

r -==

所以，达到同一反应程度（p=0.98）时产物的聚合度为

n 110.995

44.531210.99520.9950.98

r 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 '

110.995

501210.99520.995r X r rp p ++=

==+-+-⨯⨯

得出：'0.983p =

即：将反应程度提高到0.983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1.0%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1.0%的乙酸。所以初始混合物中羧基mol 数N b =2-2×1.0%=1.98mol ，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 2

0.9902 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

3141=+=+=K X n

（2）若在排除副产物的条件下缩聚，即开口体系