高分子化学课后习题

第一章绪论
思考题
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式(重复单元)。选择其常用
分子量,计算聚合度。
聚合物
结构式(重复单元)
聚氯乙烯
-[-CH2CHCl-]- n
聚苯乙烯
-[-CH2CH(C6H5)-]n
涤纶
-[-OCH2CH2O OCC6H4CO-]n
尼龙66(聚酰胺-66)
-[-NH(CH2)6NH CO(CH2)4CO-]n
聚丁二烯
-[-CH2CH=CHCH2 -]n
天然橡胶
-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n
5. 写出下列单体的聚合反应式,以及单体、聚合物的名称。
答:
序号
单体
聚合物
a
CH2=CHF氟乙烯
-[-CH2-CHF-]-n聚氟乙烯
b
CH2=C(CH3)2异丁烯
-[-CH2-C(CH3)2-]-n聚异丁烯
c
HO(CH2)5COOH -羟基己酸
-[-O(CH2)5CO-]-n聚己内酯
d
CH2CH2CH2O丁氧环
-——──┘
-[-CH2CH2CH2O-]-n
聚氧三亚甲基
e
NH2(CH2)6NH己二胺+ HOOC(CH2)4COOH己二酸
-[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]-n聚己二酰己二胺(聚酰胺-66,尼龙66)
表贴式永磁同步电机
6. 按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。属于加聚、缩聚还是开环聚合,连锁聚合还是逐步聚合?
答:
序号
单体
聚合物
加聚、缩聚或开环聚合
连锁逐步聚合
a
CH2=C(CH3)2异丁烯
聚异丁烯
加聚
连锁
b
NH基于单片机的信号发生器2(CH2)6NH2己二胺、HOOC(CH2)4COOH己二酸
聚已二酰己二胺,尼龙66
缩聚
逐步
c
NH(CH2)5CO己内酰胺
————
尼龙6
开环
逐步(水或酸作催化剂)或连锁(碱作催化剂)
d
CH2=C(CH3)-CH=CH2
异戊二烯
聚异戊二烯
加聚
连锁
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
质均分子量
分子量分布指数  /=46876/38576 = 1.22
2. 等质量的聚合物A和聚合物B共混,计算共混物的
聚合物 A: =35,000, =90,000;
聚合物B: =15,000, =300,000
解:
第二章
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. 羧基已经酯化的百分比  b. 数均聚合度    c. 结构单元数
解:已知
根据得:p=0.989,故已酯化羧基百分数为98.9%。
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。另在排除副产物水的条件下缩聚,欲得,问体系中残留水分有多少?
解:
13. 邻苯二甲酸酐与甘油或缩聚,两种基团数相等,试求:
a. 平均官能度  b. 按Carothers法求凝胶点  c. 按统计法求凝胶点
解:a、平均官能度:
1)甘油:
2)
b复方苯甲酸软膏 Carothers法:
1)甘油:
2)
c、Flory统计法:
1)甘油:
2)
第三章
2. 下列烯类单体适于何种机理聚合?自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合?并说明原因。
CH2=CHCl    CH2=CCl2    CH2=CHCN    CH2=C(CN)2    CH2=CHCH3    CH2=C(CH3)2  CH2=CHC6H5      CF2=CF2    CH2=C(CN)COOR    CH2=C(CH彭树杰3)-CH=CH2
答:CH2=CHCl:适合自由基聚合,Cl原子的诱导效应是吸电子基团,但共轭效应却有供电性,两者相抵后,电子效应微弱。
CH2=CCl2:自由基及阴离子聚合,两个吸电子基团。
CH2=CHCN:自由基及阴离子聚合,CN为吸电子基团,将使双键电子云密度降低,有利于阴离子的进攻,对自由基有共轭稳定作用。
CH2=C(CN)2:阴离子聚合,两个吸电子基团(CN)。
CH2=CHCH3:配位聚合,甲基(CH3)供电性弱,难以进行自、阳、阴三种聚合,用自由基聚合只能得无定型蜡状物低、分子量,用阴离子聚合只能得到低分子量油状物。
CH2=C(CH3)2 :阳离子聚合,CH3 是供电子基团,与双键有超共轭。
CH2=CHC6H5:三种机理均可,共轭体系电子容易极化和流力。
CF2=CF甲型血友病2:自由基聚合,对称结构,但氟原子半径小,F体积小使四取缔啊仍聚合。
CH2=C(CN)COOR:阴离子聚合,取代基为两个吸电子基(CN及COOR),兼有共轭效应。
CH2=C(CH3)-CH=CH2:三种机理均可,共轭体系。
3. 下列单体能否进行自由基聚合,并说明原因。
CH2=C(C6H5)2    ClCH=CHCl        CH2=C(CH围观改变中国3)C2H5    CH3CH=CHCH3
CH2=CHOCOCH3    CH2=C(CH3)COOCH3    CH3CH=CHCOOCH3    CF2=CFCl
答:CH2=C(C6H5)2:不能,两个苯基取代基位阻大小。
ClCH=CHCl:不能,对称结构。
CH2=C(CH3)C2H5:不能,二个推电子基,只能进行阳离子聚合。
CH3CH=CHCH3:不能,结构对称。
CH2=CHOCOCH3:醋酸乙烯酯,能,吸电子基团。
CH2=C(CH3)COOCH3:甲基丙烯酸甲酯,能。
CH3CH=CHCOOCH3 :不能,1,2双取代,位阻效应。
CF2=CFCl:能,结构不对称,F原子小。
7.
17.
24.
2. 60℃过氧化二碳酸二环己酯在某溶剂中分解,用碘量法测定不同时间的残留引发剂浓度,数据如下,试计算分解速率常数(s-1)和半衰期(h)
时间 /h
0
0.2
0.7
1.2
1.7
DCPD浓度 /(mol L-1)
0.0754
0.0660
0.0484
0.0334
0.0288
解:过氧化二碳酸二环己酯的分解反应为一级反应,引发剂浓度变化与反应时间的关系为:
通过以对t作图,利用最小二乘法进行回归得一条直线,斜率为-kd
得到:kd=0.589h-1=1.636*10-4s-1
半衰期:
第四章 自由基共聚
1无规、交替,嵌段,接枝共聚物的结构有何差异?举例说明这些聚合物名称中单体前后位置的规定。
2.试用共聚动力学和概率两种方法来推导二元共聚物组成微分方程推导时有哪些基本假设
3.说明竞聚率r1,r2的定义,指明理想共聚,交替共聚,恒比共聚时竞聚率数值的特征。
计算题
1
2、甲基丙烯酸甲酯(M1)浓度=5mol/L,5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度=1mol/L,竞聚率:r1=0.40,r2=0.69;a、计算聚合共聚物起始组成(以摩尔分数计),b、求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比。
解:甲基丙烯酸甲酯(M1)浓度为5mol/L,5-乙基-2-乙烯基吡啶浓度为1mol/L,所以
即起始共聚物中,甲基丙烯酸甲酯的摩尔含量为72.5%。
因为,r1<1,r2<1,此共聚体系为有恒比共聚点的非理想共聚,在恒比共聚点上配料时,所得的共聚物组成与单体组成相同,有
所以,两单体摩尔配比为:

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