例题解答(1)

典型例题解答

⒈以偶氮二异庚腈为引发剂写出甲基丙烯酸甲酯自由基聚合时有关的基元反应方程式。

CH 3 C N N C CH 3

2 CH

3 C + N CH 3CN CH 3CH 3

CN CN

CH 3 C CH 3CN + CH 2 C

CH 3

COOCH 3CH 3COOCH 3CH 3 C CH 2 C CH 3CN

CH 3COOCH 3CH 3 C CH 2 C

CH 3

CN + n CH 2 C CH 3COOCH 3

CH 3

COOCH 3CH 3COOCH 3CH 3 C CH 2 C CH 3

CN

CH 2

C

[]n

R + C CH 2 R

CH 2 C COOCH 3CH 3CH 3

COOCH 3

②

R CH C

+ C CH R CH 3

COOCH 3

H CH 3 COOCH 3

②

R CH C H + C CH 2 R

CH 3

COOCH 3 CH 23

⒉在典型的乳液聚合体系中，为什么增加乳胶粒的数目N ，可以同时提高聚合速率p R 和聚合物的平均聚合度n X ?

典型乳液聚合反应中，聚合是在乳胶粒中进行，而乳胶粒的体积很多小，平均每个乳胶粒中在同一时刻只有一个活性链增长，若再扩散进入一个自由基活性链即终止。由于链自由基受乳化剂的保护，因而双基终止的几率小，乳液聚合体系链终止方式可认为是单基终止，链自由基的寿命长，链自由基浓度比一般自由基聚合要高得多，因此聚合反应速度快，产物相对分子质量高。

⒊何谓重复单元，结构单元，单体单元？写出PA-66的重复单元和结构单元。

A

N N c k R 210×(M)

=3

p p i

p =

r r X n A

N R N c k i 3

p 210ו(M)=

聚合物大分子中那些以共价键相互连接重复出现的结构单位称为重复结构单元 (简称重复单元或链节)。重复单元中小的不可再分的与单体结构有关的结构单位称为结构单元。原子种类与数量与单体相同（化学组成相同），仅电子结构有所改变的结构单元称为单体单元。

PA-66的重复单元和结构单元

⒋ 由共聚物组成微分方程，推导计算恒比共聚点的方程式？ 解：（每错一个公式扣1分）

共聚物组成微分方程 )

(M +)(M )

(M +)(M )(M )(M =)(M d )(M d 122211•2121c c r c c r c c c c

恒比共聚点（A ）处有：

)

(M )

(M =)(M d )(M d 2121c c c c

意味着：

1=)

(M +)(M )

(M +)(M 122211c c r c c r

5. 聚酰胺-66生产中，加入己二胺1160kg ，己二酸1467.3kg 。

⑴ 写出有关的聚合反应方程式?

⑵ 若反应程度P =1时,计算聚酰胺-66数均相对分子质量n M ?

解：

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

n (n +1)HOOC(CH 2) C [ N (CH 2)6 N C (CH 2)4 C ]n OH +

H H O O 4O

2n H 2O

己二胺相对分子质量为116,己二酸的相对分子质量为146 己二胺的公斤摩尔数=

010=116

1160

. 公斤摩尔数 )

(M +)(M )

(M +

)(M +)(M )(M =)(M +)(M )(M +)(M +)(M (M)21121222122111c c c c c c r c c c c c c r 122211+=+x x r x x r 2

121--2-1=

(A)r r r x

己二酸的公斤摩尔数数=

0510=146

3

1467.. 公斤摩尔数 因是相同官能团数起反应,所以其官能团数之比即等于单体摩尔数之比

9950=05

10010==

...n n r b a 当反应程度P =1时

399=995

0-1995

0+1=-1+1=

..r r X n 45233=146+113×399=+=端基相对分子质量M X M n n

6. 60℃以ABIN 为引发剂，苯乙烯本体聚合，若全部为偶合终止，f =0.8，k d =9.5×10-6 s -1，k p =176 L ·(mol ·s)-1，k t =

7.2×107 L ·(mol ·s)-1， C M =6.2×10-5。60℃苯乙烯的密度为0.887g ·mL -

1。为得到2000

=n X 的PS 。

试计算： ⑴ c (I)=？

⑵ ?=p R

⑶ 计算转化率为10%时所需的时间？

M +′1

=1C ν

k X n 5-10×26+21

=20001.ν

310×

1421=.ν

本体聚合 1-•L 8.5mol =1000×104

0.887

=

(M)c 1/2i t P i P )

(2(M)==

R k c k R R ν s)L (mol 10×1921=)

10×(1.142×10×27×28.5×176=2(M)=•8-2372

22t 22P i /..νk c k R (I)2d i c fk R

L)(mol 10×487=10

×9.5×0.8×210×1921=2=(I)4-6--8d i /..fk R c s)L (m ol 10×1.36=10×1421×10×1921==•-538-•i P /..νR R

(h)3617=(s)10×256=10

×36110×58=(M)=d (M)d -(M)=

45-p ...%

.R c t

c c t