高分子化學復習題答案

1、高分子化學復習題解答題 n3判斷下列烯類單體適合哪種聚合機 理：自由基聚合、陽離子聚合或陰離子 聚合，并簡單說明其原因。 n（1）CH2=C(CH3)2 n適合陽離子聚合，CH3為供電子基團， CH3與雙鍵有超共軛效應。 P62 n（2）CH2=C(CN)COOR n適合陰離子和自由基聚合，兩個吸電子 基并兼有共軛效應。 n（3）CH2= CHC6H5 n可進行陽離子、陰離子和自由基聚合。 因為共軛體系電子的容易流動和極化 5在自由基聚合反應中，何種條件下會出現反應自動加 速現象。試討論其產生的原因以及促進其產生和抑制的 方法。 n本體聚合和添加少量溶劑的溶液聚合等反應往 往會出現反應自動加速

2、現象。造成自動加速現 象的原因是隨著反應的進行，體系粘度漸增或 溶解性能變差，造成kt變小，活性鏈壽命延長， 體系活性鏈濃度增大。 n在非均相本題聚合和沉淀聚合中，由于活性鏈 端被屏蔽，鏈終止反映速度大大下降，也出現 明顯的反應自動加速現象。 n反應的自動加速大多由于體系中單位時間內引 發(fā)的鏈和動力學終止的鏈的數目不等造成活性 鏈濃度不斷增大所致。若能調節(jié)引發(fā)劑的種類 和用量，使引發(fā)新鏈的速度也隨轉化率增加而 遞減，則可抑制反應自動加速。此外，選用良 溶劑、加大溶劑用量、提高聚合溫度或適當降 低聚合物的分子量等，都會減輕反應自動加速 程度。反之，則可使自動加速現象提前發(fā)生。 9 甲基丙烯酸甲酯

3、、醋酸乙烯、苯乙烯自由基聚合時，都存 在自動加速現象，三者有何差別,并說明有差別的原因？ n甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、苯乙烯的聚合體系屬均相聚 合體系。在均相聚合體系中，由于單體對聚合物溶解性能 不同,聚合過程中自動加速現象出現的早晚和表現程度各不 相同。 n甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯的不良溶劑，長鏈自 由基在其中有一定的卷曲，轉化率達10%15%開始出現 自動加速現象。 n苯乙烯是聚苯乙烯的良溶劑,長鏈自由基在其中處在比較伸 展的狀態(tài),轉化率到30%時才出現自動加速現象。 n醋酸乙烯是聚醋酸乙烯的極良溶劑,長鏈自由基在其中處在 伸展的狀態(tài),轉化率到40%時才出現自動加速現象。 n2、現

4、以等摩爾的二元醇和二元酸為原料于某溫 度下進行封閉均相縮聚。試問該產品最終的Xn 是多少？已知該溫度下反應平衡常數為16。 n解： 已知r = 1，K = 16，根據 n得：P = 4/5 ；Xn = 5 K K P 1 ; 1 1 P Xn 答：該產品最終的Xn為5。 計算題 n3、某一耐熱性芳族聚酰胺其數均相對分 子質量為24116。聚合物經水解后，得 39.31%(質量百分數) 對苯二胺， 59.81%(質量百分數) 對苯二甲酸， 0.88%苯甲酸(質量百分數)。 n試寫出聚合物結構式和其水解反應式？ 計算聚合物的數均相對分子質量？ n提示：取100g水解物為計算的標準。 n取100g水

5、解物為計算的標準 n其中含對苯二胺的mol數為 39.31/108=0.364； n含對苯二甲酸的mol數為 59.81/166=0.360； n含苯甲酸的mol數為 0.88/122=0.0072； n對苯二胺：對苯二甲酸：苯甲酸 = 0.364：0.360： 0.0072 = 101：100：2 n通過計算說明對苯二胺和對苯二甲酸非等摩爾比 投料，同時還用苯甲酸作官能團封鎖劑控制聚酰 胺的相對分子質量。因此，該聚酰胺的結構式及 水解反應式為 + (2n + 2) H2OC O C O N N H H n N N H H C O C O OHC O 2 N N H H HH+ (n+1)C

6、O C O OHHO+ n n4.氯乙烯自由基聚合時，PVC的相對分 子質量為什么與引發(fā)劑的濃度基本無關 而僅決定聚合溫度？氯乙烯鏈自由基向 單體的鏈轉移常數與溫度的關系如下式: n (R 8.31 J /molK) n試計算聚合溫度為45、55時PVC的 平均聚合度？ n解：氯乙烯自由基聚合時，聚氯乙烯鏈自由基 向單體氯乙烯的轉移速度很大，以致 tMtr, RR MMtr, p Mtr, p trt p1 = + = Ck k R R RR R X , n 超過正常的終止速率，成為生成聚氯乙烯大分子的主要方式。 即 CM是溫度的函數。因此，聚氯乙烯的相對分子質量與引發(fā)劑的濃度基本無關而僅決

7、定聚合溫度。 /30514exp125 1 RTC X M n (R 8.31 J /molK) 5、 等摩爾的二元醇和二元酸縮聚合成聚酯，另加 1.5mol%醋酸(以單體總數計)作為官能團封鎖劑。 寫出有關的聚合反應方程式。 當P=0.995，聚酯的平均聚合度？ n 解： 寫出有關的 聚合反應方程式 n HO-R-OH + n HOOC-R-COOH + CH3COOH CH3CO O-R-O-OC-RCO n OH + 2nH2O rPr r X n 21 1 9710= 512+100 100 = 2+ =. .nn n r bb a 設二元醇和二元酸的摩爾數分別為50，則醋酸的摩爾數為1.5。 50 995. 0971. 02971. 01 971. 01 21 1 rPr r X n 氯乙烯鏈自由基向單體的鏈轉移常數與溫度的關系如下氯乙烯鏈自由基向單體的鏈轉移常數與溫度的關系如下 /30514exp125 1 RTC X M n )( ee