第一章 绪论 计算题
1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。
a、组分A：质量 = 10g，分子量 = 30 000；b、组分B：质量 = 5g，分子量 = 70 000； c、组分C：质量 = 1g，分子量 = 100 000 解：数均分子量
niMimim??Mn???nn?i?i?(mi/Mi)?10?5?1?3857610/30000?5/70000?1/100000
质均分子量
Mw???mM??wM?miiiii
10?30000?5?70000?1?100000?4687610?5?1分子量分布指数
Mw/Mn=46876/38576 = 1.22
第2章 缩聚与逐步聚合
计算题
2. 羟基酸HO-(CH2)4-COOH进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400 g/mol-1，试计算：a. 羧基已经醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数Xn 解：已知Mw根据
?18400,M0?100
Xw?Mw1?p得：p=0.989，故已酯化羧基百分数为98.9%。 和Xw?M01?pMwMn?1?P,Mn?9251 Mn9251??92.51 M0100Xn?8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终物水的条件下缩聚，欲得
Xn。另在排除副产
Xn?100，问体系中残留水分有多少？
解：
Xn?1?K?1?3
1?pK?pnwK?100nw
Xn?1?1?pnw?4*10?4mol/L9. 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？ 解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol，则醋酸的摩尔数为0.015mol。Na=2mol，Nb=2mol，
'Nb?0.015mol
r?NaNb?2Nb,?2?0.985
2?2*0.015当p=0.995时，
Xn?1?r1?0.985??79.88
1?r?2rp1?0.985?2*0.985*0.995当p=0.999时，
Xn?14题
1?r1?0.985??116.98
1?r?2rp1?0.985?2*0.985*0.99918. 制备醇酸树脂的配方为1.21mol 季戊四醇、0.50mol邻苯二甲酸酐、0.49mol丙三羧酸[C3H5（COOH）
3]，问能否不产生凝胶而反应完全？
解：根据配方可知醇过量。
f?2?(0.5?2?0.49?3)?2.245
1.21?0.5?0.492?0.89，所以必须控制反应程度小于0.89过不会产生凝胶。 pc?f
第三章 自由基聚合 6 14
思考题
（这章比较重要）
计算题
7. 过氧化二苯甲酰引发某单体聚合的动力学方程为：Rp=kP[M](fkd/kt)1/2[I]1/2，假定各基元反应的速率常数和f都与转化率无关，[M]0=2 mol?L-1，[I]=0.01 mol?L-1，极限转化率为10%。若保持聚合时间不变，欲将最终转化率从10％提高到20％，试求：
（1）[M]0增加或降低多少倍？（2）[I]0增加或降低多少倍？[I]0改变后，聚合速率和聚合度有何变化？ （3）如果热引发或光引发聚合，应该增加或降低聚合温度？ Ed、Ep、Et分别为124、32 和8 kJ?mol-1。 解：（题意有修改） 低转化率下聚合动力学方程：
?fkd?Rp?kp[M]??k???t?1/2[I]1/2
1/2?fkd?[M]0?ln?kp???[M]?kt??fkd?令k?kp??k???t?1/2[I]1/2t
ln[M]01?[I]?1/2?ln?[I]?1/2?kt [M](1?C)（1）当聚合时间固定时，C与单体初始浓度无关，故当聚合时间一定时，改变[M]0不改变转化率。 （2）当其它条件一定时，改变[I]0，则有：
ln11/21/2/ln?[I]101/[I]02
1?C11?C2[I]20%?4.51，即引发剂浓度增加到4.51倍时，聚合转化率可以从10%增加到20%。
[I]10%由于聚合速率Rp聚合度
/2?[I]10，故[I]0增加到4.51倍时，Rp增加2.12倍。
?1/2，故[I]0增加到4.51倍时，Xn下降到原来0.471。即聚合度下降到原来的1/2.12。 Xn?[I]0（3）引发剂引发时，体系的总活化能为：
E?E?E??Ep?t??d?90kJ/mol
2?2?热引发聚合的活化能与引发剂引发的活化能相比，相当或稍大，温度对聚合速率的影响与引发剂引发相当，要使聚合速率增大，需增加聚合温度。 光引发聚合时，反应的活化能如下：
E??E??Ep?t??28kJ/mol
2??上式中无Ed项，聚合活化能很低，温度对聚合速率的影响很小，甚至在较低的温度下也能聚合，所以无需增加聚合温度。
8. 以过氧化二苯甲酰做引发剂，苯乙烯聚合各基元反应的活化能为
Ed?123KJ/mol,Ep?32.6KJ/mol,Et?10KJ/mol，是比较从50℃增至60℃以及从80℃增
至90℃聚合速率和聚合度的变化。光引发的情况又如何？
E?E??Ep?t2?k?Ae?E/RTk50?Ae??Ed??2?90.1kJ/mol ?901008.314?323.15?2.725?10?15Ak60?2.748k50
k60?7.462?10?15A,所以同理k90?2.236k80E?E'??Ep?t2?'?Ed??2??34.9kJ/mol ?'X60k60?'?'?E'/RT?0.677 kX50Ae50?50?X90k90?'?'?E'/RT?0.721 X80k80Ae?80?''?E/RTAe?90?''?E/RTAe?60?
高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题
