2008夏学期高分子化学课堂练习
一、写出下列单体形成聚合物的反应式。指出单体名称、形成聚合物的名称、重复单元、结构单元,并说明反应机理,若是连锁机理应说明是自由基聚合还是阳、阴离子聚合。 1、CH2=CHCOOCH3
单体:丙烯酸甲酯;聚合物:聚丙烯酸甲酯;重复单元=结构单元;自由基聚合和阴离子聚合 2、CH2=CHCl
单体:氯乙烯;聚合物:聚氯乙烯;重复单元=结构单元;自由基聚合 3、NH2(CH2)10NH2 + HOOC(CH2)6COOH
单体:癸二胺,辛二酸;聚合物:聚辛二酰癸二胺(尼龙108);重复单元≠结构单元;线形缩聚 4、CH2=CH-OCH3;
单体:甲基乙烯基醚;聚合物:聚甲基乙烯基醚(聚乙烯基甲基醚);重复单元=结构单元;阳离子聚合
二、说明在聚酯涤纶与尼龙-66生产中,分别采用什么工艺来控制产物分子量。 聚酯涤纶:乙二醇微过量,封锁分子两端,达到预定聚合度;
尼龙-66:加少量单官能团醋酸或微过量己二酸,由端基封锁控制分子量。 三、计算题
1、VAc以AIBN为引发剂在60℃下进行本体聚合,其动力学参数如下:kd=1.16×10 /s,kp=3700 L/mol.s,kt=7.4×10 L/mol.s,[M]=10.86 mol/L,[I]=0.206×10 mol/L,CM=1.91×10。试求:当偶合终止占90%时所得聚醋酸乙烯酯的Xn?(f=1计算)
-4
7
-3
-5
解:无向引发剂(AIBN一般无诱导分解,即向引发剂链转移)及溶剂转移(本体聚合,无溶剂参加反应)
??kp2(fkdkt)1/21[M]?3?41??C?4.95*10 (X)??8.7*10Mn01/2C[I]Xn(Xn)0?D22、已知丙烯酸甲酯-氯乙烯共聚时r1=4,r2=0.06,丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚时的r1=0.75,r2=0.25。
1)画出两对单体共聚物组成曲线示意图,说明共聚合行为,并求出恒比点组成。 2)丙烯酸甲酯-氯乙烯的原料组成70:30(mol分率)时,计算初期聚合物组成。 解:1)丙烯酸甲酯-氯乙烯共聚,r1=4>1,r2=0.06<1且r1.r2=0.24<1,非理想共聚; 丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚,r1=0.75<1,r2=0.25<1且r1.r2<1,有恒比点非理想共聚; 恒比点:F1?f1?1?r2[M1]1?r2?0.75或??3
2?r1?r2[M2]1?r12)f10?0.7
r1f12?f1f2=0.91 F1?r1f12?2f1f2?r2f223、用2mol羟基酸(HORCOOH)为原料进行缩聚反应,另外加乙酸0.02mol,如果反应进行
到p=0.99时,所得产物的聚合度是多少?
r?
21?r1?0.98?0.98,Xn???50
2?2*0.021?r?2rp1?0.98?2*0.98*0.991)[I]?0.01mol.L?1改为[I]0?0.01mol.L?1。 2)增加一条件:反应时间相同。
《高分子化学》课堂练习
一、填空选择题(46分)
1、对于可逆平衡缩聚反应,到反应后期往往要在(B)下进行(A、常温常压;B、高温高真空;C、低温加压),目的是为了 脱除小分子,使反应向正方向移动,提高产物分子量。(10分)
2、若聚合反应温度对聚合速率和分子量影响均较小,是因为( B )。(8分) A、聚合热小;B、引发剂分解活化能低;C、反应是放热反应
3、癸二酸和己二胺进行缩聚,所得产物称尼龙610,该缩聚属( B )。 A、体型缩聚;B、线型缩聚。(10分)
4、等摩尔的二元醇和二元酸在一定温度下,于封管中进行均相聚合,已知该温度下的平衡常数K为4,在此条件下的最大反应程度p=2/3, 最大聚合度Xn=3。(10分) 5、本体聚合至一定转化率时会出现自动加速现象,这时体系中的自由基浓度[M]和自由基寿命τ的变化为( A )。(8分)
A、[M]增加,τ延长;B、[M]增加,τ缩短;C、[M]减少,τ延长。 二、计算题
1、用2.5mol邻苯二甲酸酐与1mol乙二醇、1mol丙三醇进行缩聚,用Carothers方程和Flory统计法计算凝胶点。(24分) 解:f??
?
?
?
2.5*2?1*2?1*3102??2.2(5分),pc??0.9(5分)
2.5?1?14.5f??1*3?0.6(2分),f?3(2分)
1*2?1*3pc?1?0.79(10分)
(1?0.6*1)1/22、苯乙烯在60℃时用AIBN引发聚合,测得Rp=0.255×10mol/l.s,考虑向单体链转移,试求:
⑴ 动力学链长?=???Xn(C/2?D)?1513 ⑵ 引发速率Ri=???-4
Xn=2460,如不
RpRi,Ri?Rp??1.685?10?8mol/L.s ⑶ 已知AIBN 60℃时t1/2=16.6hr,f=0.8,计算理论上需要AIBN(以mol/L表示)的量?
Ri?2fkd[I],k.693d?0t?1.16?10?5,[I]?9.05?10?4mol/L1/2