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
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 |
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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) |
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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 |
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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,计算共混物的和。
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 |
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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:
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: