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文檔簡介
1、乙烯。當(dāng)單體聚合了一半時,向體系中加入1.8gH2O,然后繼續(xù)反應(yīng)。假如用水終止的和繼續(xù)增長的聚苯乙烯的分子量分布指數(shù)均是1,試計算(1)水終止的聚合物的數(shù)均分子量;(2)單體完全聚合后體系中全部聚合物的數(shù)均分子量;(3)最后所得聚合物的分子量分布指數(shù)。2. 有下列所示三成分組成的混合體系。成分1:重量分數(shù)=0.5,分子量=lX104成分2:重量分數(shù)=0.4,分子量=1X105。成分3:重量分數(shù)=0.1,分子量=1X10AABBA3混合體系進行縮聚,NA0=NB0=3.0A3中A基團數(shù)占混合物中A總數(shù)()的10%試求p=0.970時的耳以及耳=200時的p。求:這個混合體系的數(shù)均分子量和重均分
2、子量及分子量分布寬度指數(shù)。3. 某一耐熱性芳族聚酰胺其數(shù)均相對分子質(zhì)量為24116。聚合物經(jīng)水解后,得39.31%(質(zhì)量百分數(shù))?對苯二胺,59.81%(質(zhì)量百分數(shù))?對苯二甲酸,0.88%苯甲酸(質(zhì)量百分數(shù))。試寫出聚合物結(jié)構(gòu)式和其水解反應(yīng)式?計算聚合物的數(shù)均相對分子質(zhì)量瓦二?4. 等摩爾二元醇和二元酸縮聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0.999時聚酯的聚合度多少?5. 等摩爾二元醇和二元酸縮聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0.999時聚酯的聚合度多少?7. 對苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反應(yīng)體系中,共分出水18克,求產(chǎn)物的平均分子量和反應(yīng)程度,設(shè)平衡常數(shù)K=4
3、。8. 要求制備數(shù)均分子量為16000的聚酰胺66,若轉(zhuǎn)化率為99.5%時:(1) 己二酸和己二胺的配比是多少?產(chǎn)物端基是什么?(2) 如果是等摩爾的己二酸和己二胺進行聚合反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)程度為99.5%時,聚合物的數(shù)均聚合度是多少?9. 由1mol丁二醇和1mol己二酸合成數(shù)均分子量為5000的聚酯,(1) 兩基團數(shù)完全相等,忽略端基對數(shù)均分子量的影響,求終止縮聚的反應(yīng)程度P;(2) 假定原始混合物中羥基的總濃度為2mol,其中1.0%為醋酸,無其它因素影響兩基團數(shù)比,求獲得同一數(shù)均聚合度時所需的反應(yīng)程度。10. 某一耐熱性芳族聚酰胺數(shù)均分子量為24990,聚合物經(jīng)水解后,得38.91%wt對苯
4、二胺,59.81%對苯二甲酸,0.88%苯甲酸。試寫出分子式,計算聚合度和反應(yīng)程度。11. 從對苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反應(yīng)體系中,共分出水18克,求產(chǎn)物的平均分子量和反應(yīng)程度,設(shè)平衡常數(shù)K=4。12. 將鄰苯二甲酸酐、季戊四醇、乙二醇一摩爾比為2.00:0.99:0.01進行縮聚,試求:a平均官能度b.按Carothers法求凝膠點。c.按統(tǒng)計法求凝膠點。13.欲將1000g環(huán)氧樹脂(環(huán)氧值為0.2)用等物質(zhì)量的乙二胺固化,試計算固化劑用量。并求此凝膠反應(yīng)的凝膠點14. 鄰苯二甲酸酐與甘油或季戊四醇縮聚,兩種基團數(shù)相等試求:a.平均官能度b.按Carothers法求凝膠
5、點c.按統(tǒng)計法求凝膠占八、15. 鄰苯二甲酸酐與等物質(zhì)量的甘油或季戊四醇縮聚,試求(1)平均聚合度;(2)按Carothers法求凝膠點;(3)按統(tǒng)計法求凝膠點。16. 假設(shè)由鄰苯二甲酸酐,苯三酸和甘油組成的聚合體系中,三種單體的摩爾比分別為第一種是3:1:3,第二種是1:1:2.請用Carothers法分別預(yù)測兩種聚合體系的凝膠點;請再用Flory法分別預(yù)測聚合體系的凝膠點17. 鄰苯二甲酸和甘油的物質(zhì)的量之比為3:1.97,試用Carothers法和Flory統(tǒng)計法計算凝膠點。18. 分別用Carothers法和Flory法計算下列混合物的凝膠點。鄰苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩爾比為1.50
6、:0.99:0.002。(10分)20. 用甲苯二異氰酸酯,乙二醇,丙三醇為原料,若按物質(zhì)的量配比3.5:1.5:2進行逐步聚合反應(yīng)時,試判斷當(dāng)反應(yīng)程度P=0.84時,分別用Crothers法和Flory法計算它們是否會出現(xiàn)凝膠?若未出現(xiàn)凝膠,計算產(chǎn)物的數(shù)均聚合度。21. 計算下列混合物的凝膠點。(1)鄰苯二甲酸和甘油的摩爾比為1.50:0.98(2)鄰苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩爾比為1.50:0.99:0.00222. 試計算丁二烯在27C、77C、127C時的平衡單體濃度。已知丁二烯的-AH°=73kJ/mol,AS=89J/molK23. 在一溶液聚合體系中,某單體濃度c(M)
7、=0.2mol/L,某過氧化物引發(fā)劑濃度c(l)=4.0x10-3mol/L,60C進行自由基聚合。已知kp=1.45x102L/mols,kt=7.0x107L/mols,f=1,弓I發(fā)劑半衰期也厘=44h0(6分)求初期聚合速率叫?(4分)初期動力學(xué)鏈長*?(4分)當(dāng)轉(zhuǎn)化率達50%寸所需的時間?24.單體溶液濃度c(M)=0.2mol/L,過氧化物引發(fā)劑濃度c(I)=4.0x10-3mol/L,在60C下加熱聚合。如引發(fā)劑半衰期為弘=44h,弓I發(fā)劑效率f=0.8,kp=145L/mols,kt=7.0X107L/mols,欲達到50%?;?,需多長時間?25.2.0mol/L苯乙烯的二氯
8、乙烷溶液,于25C時在4.0x10-4mol/L硫酸存在下聚合,計算開始時的聚合度。假如單體溶液中含有濃度為8.0x10-5mol/L的異丙苯,那么聚苯乙烯的聚合度是多少?為便于計算,可利用下列數(shù)據(jù)。參數(shù):數(shù)值kpL/(molS)7.6kt1(s')自發(fā)終止4.9x10-2血(s-1)與反離子結(jié)合終止6.7X10-3ktr,M(L/mols)1.2X10-1Cs(25C,在二氯乙烷中用異丙苯作轉(zhuǎn)移劑)4.5X10-226. 某單體于一定溫度下,用過氧化物作引發(fā)劑,進行溶液聚合反應(yīng),已知單體濃度為1.0M,一些動力學(xué)參數(shù)為fkd=2X10-9s-1,kp/kt1/2=0.0335(Lmo
9、ls)1/2。若聚合中不存在任何鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng),引發(fā)反應(yīng)速率與單體濃度無關(guān),且鏈終止方式以偶合反應(yīng)為主時,試計算:(11分)(1) 要求起始聚合速率(Rp)o>1.4X10-7mol/Ls,產(chǎn)物的動力學(xué)鏈長v>3500時,采用引發(fā)劑的濃度應(yīng)是多少?(2) 當(dāng)仍維持(1)的(Rp)0,而v>4100時,引發(fā)劑濃度應(yīng)是多少?27. 以BPO為引發(fā)劑,60°C下苯乙烯在苯中聚合,已知苯乙烯的濃度為400mol/L,BPO濃度為5X10-4mol/L,Kp=176L/(mol-s),Kd=3.24X10-6Lmol/s,Kt=3.58X107L/(mol.s);f=0.70求引
10、發(fā)速率和聚合反應(yīng)速率;(2) 動力學(xué)鏈長。28. 以硫酸為引發(fā)劑,使苯乙烯在惰性溶劑中聚合。若比=7.6L/mols,自發(fā)鏈終止速率常數(shù)4=4.9X10-2s-1,向單體鏈轉(zhuǎn)移的速率常數(shù)j=1.2X10-1L/mols,反映體系中的單體濃度為200g/L。計算聚合初期聚苯乙烯的分子量。29.100毫升無阻聚物存在的甲基丙烯酸甲酯中,加入0.0242克過氧化二苯甲酰,并在60C下聚合。反應(yīng)1.5小時后得到聚合物3克,用滲透壓法測得其分子量為831500(已知60C下BPO勺半衰期為48小時,引發(fā)效率為0.81,C為0.02,Cm為0.1x104,甲基丙烯酸甲醋的密度為0.930g/ml)。試求(
11、1)甲基丙烯酸甲酯在60C下的k:/kt值;(2)在該溫度下歧化終止和偶合終止所占的比例。13130. 苯乙烯溶液濃度0.20mol*L-,過氧類引發(fā)劑濃度為4.010-mol*L-,在60E下聚合,如引發(fā)劑半衰期44h,引發(fā)劑效率f=0.80,kp=145L*(mol*s)-1,kt=7.0107L*(mol*s)-1,欲達到50%?;?,需多長時間?31. 醋酸乙烯在60°C下,以AIBN為引發(fā)劑進行本體聚合,其動力學(xué)數(shù)據(jù)如下:K=1.16X10-5S-1,Kp=3700升丨mol?S,K=7.4"07升丨mol?S,【Ml=10.86molIL,【Il=0.2010-
12、8modL,C=1.91x10-4,偶合終止占雙基終止的90%試求出聚醋酸乙烯的數(shù)均聚合度。(f按1計算)32. 以BPC為引發(fā)劑,60T時引發(fā)苯乙烯聚合,已知苯乙烯0.887g/cm3,引發(fā)劑用量為單體量的0.108%,引發(fā)劑效率為f=0.8,產(chǎn)物聚合度為2800,聚合速率為0.282*10-3mol/L在體系中自由基壽命r=0.86秒,試求欲達到50%轉(zhuǎn)化率時,需要多少時間?33.25C在THF中,用nC4H9Li作為引發(fā)劑引發(fā)丙烯腈聚合,已知單體濃度0.95mol/L,引發(fā)劑濃度為0.005mol/L,總體積為1L。1) 若反應(yīng)到3/4時用36mg水終止,求水終止的聚合物的平均分子量2)
13、 若聚合5s時,單體濃度為6.28x10-3mol/L,求10s時聚合速率和聚合度34、2.0mol/L苯乙烯的二氯乙烷溶液,于25C時在4.0x10-4mol/L硫酸存在下聚合,計算開始時的聚合度。假如單體溶液中含有濃度為8.0x10-5mol/L的異丙苯,那么聚苯乙烯的聚合度是多少?為便于計算,可利用下列數(shù)據(jù)。(10分)參數(shù):數(shù)值kpL/(molS)7.6ktl(s-l)自發(fā)終止4.9x10-2kt2(s-1)與反離子結(jié)合終止6.7x10-3ktr,M(L/mols)1.2x10-1Cs(25C,在二氯乙烷中用異丙苯作轉(zhuǎn)移劑)4.5x10-235. 已知過氧化二苯甲酰在60C的半衰期為48
14、小時,甲基丙烯酸甲酯在60r的kp/kt=1x10-1(mol.s)。如果起始投料量為每100ml溶液(溶劑為惰性)中含20克甲基丙烯酸甲酯和0.1克過氧化苯甲酰,試求(1) 10%單體轉(zhuǎn)化為聚合物需多少時間?(2) 反應(yīng)初期生成的聚合物的數(shù)均聚合度(60r下85%歧化終止,15%偶合終止,f按1計算)。36. 用ABIN作引發(fā)劑(濃度為0。1mol/L),使苯乙烯在40C下于膨脹計中進行聚合,用N,N-二苯基-N-2,4,6-三硝基苯肼自由基(DPPH作阻聚劑,實驗結(jié)果表明,阻聚劑的用量與誘導(dǎo)期成直線關(guān)系,當(dāng)DPPH用量分別為0和8x10-5molL-1時,誘導(dǎo)期分別為0和15min。已知:
15、ABIN在400時的半衰期t1/2=150h,試求ABIN的引發(fā)效率f。37以過氧化二苯甲酰作引發(fā)劑,在600進行苯乙烯聚合動力學(xué)研究,數(shù)據(jù)如下:(1)600苯乙烯的密度為0.887g/mL(2) 引發(fā)劑用量為單體重的0.109%(3) Rp=0.255X10-4mol/Ls(4) 聚合度=2460(5) f=0.80(6) 自由基壽命t=0.82s試求kd、kp、kt,建立三個常數(shù)的數(shù)量級概念,比較M和M的大小,比較Ri、RpRt的大小。全部為偶合終止,a=0.5(三)38. 將1.0X10-3mol萘鈉溶于四氫呋喃中,然后迅速加入2.0mol的苯乙烯,溶液的總體積為1L。假如單體立即均勻混
16、合,發(fā)現(xiàn)2000秒鐘內(nèi)已有一半單體聚合,計算在聚合了2000秒和4000秒時的聚合度。39、把2.0X10-3mol的萘鈉溶于THF中,然后迅速加入1mol的苯乙烯,溶液的總體積為1L。假設(shè)單體立即均勻聚合,發(fā)現(xiàn)2000秒鐘內(nèi)已有一半單體聚合,計算:(1)聚合速率常數(shù)kp;(2)在聚合了2000秒和4000秒時的聚合度苯乙烯和萘鈉的濃度分別為測得苯乙烯的濃度為1.73X10"1c.10s的數(shù)均聚合度SBS三嵌段共聚物。單體總量是40. 將苯乙烯加到萘鈉的四氫呋喃溶液中0.2mol/L和0.0001mol/L.在25下聚合5s,mol/L.試計算:a. 增長速率常數(shù)b.10s的聚合速率
17、41. 以CHLi為引發(fā)劑,環(huán)己烷為溶劑,合成600克,假定單體轉(zhuǎn)化率為98%當(dāng)S/B=60/40(質(zhì)量比),數(shù)均分子量為1105g/mol.試計算苯乙烯和丁二烯各需要多少克,需要0.4mol/l的GH9Li溶液多少ml?42. 苯乙烯(M1)與丁二烯(M2)在5°C下進行自由基乳液共聚時,其r1=0.64,r2=1.38。已知苯乙烯和丁二烯的均聚鏈增長速率常數(shù)分別為49和251l/(mol*s)。要求(2)比較兩種單體和兩種鏈自由基的反應(yīng)活性的大?。?)做出此共聚反應(yīng)的Fi-fi曲線(4)要制備組成均一的共聚物需要采取什么措施?43. 甲基丙烯酸甲酯的濃度為7moldm-3,5-乙
18、基-2乙烯基吡啶濃度為2moldm-3,競聚率r1=0.40,r2=0.6。(1)計算聚合共聚物起始物組成;(2)求共聚物組成與單體組成相同時兩單體摩爾配比。44、苯乙烯的濃度為6mol/L,競聚率r1=0.80,異戊二烯的濃度為2mol/L,r2=1.68,求聚合共聚物的起始組成(以摩爾分數(shù)表示),并寫出共聚物瞬時組成與單體組成的定量關(guān)系。45. 氯乙烯(r1=1.67)與醋酸乙烯酯(r2=0.23)共聚,希望獲得初始共聚物瞬時組成和85%?;蕰r共聚物平均組成為5%(摩爾分數(shù))醋酸乙烯酯,分別求兩單體的初始配比。46. 苯乙烯(M)與丁二烯(M)在5°C下進行自由基乳液共聚合時,
19、其5=0.64,勺=1.38。已知:苯乙烯和丁二烯均聚,鏈增長速率常數(shù)分別為49.0和25.11L(mols)。請:(12分)計算共聚時的鏈增長反應(yīng)速率常數(shù)。比較兩種單體和兩種鏈自由基的反應(yīng)活性的大小。做出此共聚反應(yīng)的珀曲線。47. 苯乙烯(M1)與丁二烯(M2)在進行自由基共聚合,其n=0.64,r2=1.38。已知兩單體的均聚鏈增長速率常數(shù)分別49和25.1L/mol.s。a)計算共聚時的交叉增長反應(yīng)速度常數(shù);b)比較兩單體及兩鏈自由基的反應(yīng)活性的大小。48. 苯乙烯(M1和丙烯酸甲酯(M2在苯中共聚,已知r1=0.75,r2=0.20,M1=1.5mol/L,M2=3.0mol/L。作共
20、聚物組成F1-f1曲線,并求起始共聚物的組成。49、計算苯乙烯在60C下乳液聚合的速率和聚合度。乳膠粒數(shù)=1.01015m,M=5.0mol?L-1,=5.01012個(ml?s)-1,p=176L(mol?s)-1。50、在一定條件下異丁烯聚合以向單體轉(zhuǎn)移為主要終止方式,所得聚合物末端為不飽和端基。現(xiàn)有4g聚異丁烯,可恰好使6ml濃度為0.01mol/l的溴四氯化碳溶液褪色。計算聚異丁烯的分子量。51. 乳液聚合配方如下(理想體系):苯乙烯100g水200g過硫酸鉀0.3g硬脂酸鈉5g。計算:a、溶于水中的苯乙烯分子數(shù)(ml1),已知:20E溶解度為0.02g/100g水,阿佛伽德羅數(shù)NN=
21、6.0231023mol-1。b、單體液滴數(shù)(ml1)。條件:液滴直徑1000nm苯乙烯溶解和增溶量共2g,苯乙烯密度為0.9g?cm3。c、溶于水中的鈉皂分子數(shù)(ml1),條件:硬脂酸鈉的CMC為0.13g?L-1,分子量為306.5。d、水中膠束數(shù)(ml1)。條件:每膠束由100個肥皂分子組成。e、水中過硫酸鉀分子數(shù)(ml1),條件:分子量為270。52、比較苯乙烯在60°C下本體聚合和乳液聚合的速率和聚合度。乳膠粒數(shù)=1.01015ml-1,M=5.0mol*L-1,=5.01012個(ml*s)-1。兩體系的速率常數(shù)相同:kp=176L(mol*s)-1,kt=3.6107L
22、(mol*s)-1。答案1.解:(1)單體反應(yīng)一半時加入1.8gH2O,由水終止所得聚合物的分子量血為碼=警驚鴛譽,響=0000活性中心摩爾數(shù)(2)單體完全轉(zhuǎn)化后全部聚合物的數(shù)均分子量,仍然是個平均的概念,即指的是平均來講每一個活性種所加上的單體的克數(shù)(若是數(shù)均聚合度,即為所加上的單體的個數(shù)),不管中途是否加有終止劑,還是發(fā)生了其他不均勻增長單體完全轉(zhuǎn)化后全部聚合物的數(shù)均分子量為(3) 已知在這一體系中存在兩類分子,一是由水終止的大分子,另一是沒被水終止而得以繼續(xù)增長所形成的大分子,且已知這兩類分子的分子量分布指數(shù)均為1,說明它們各自均為均一體系,分子量都是單一值,分別求出這兩種分子的摩爾數(shù)和
23、數(shù)均分子量,即可求得HI.L由水終止的大分子,其摩爾數(shù)為0.1mol,分子量為50000,單分沒被水終止而繼續(xù)增長所形成的大分子,其摩爾數(shù)為0.1mol,分子量為150000,單分布最后所得聚合物的分子量分布指數(shù)為嚴CL1+0J_OLlBAi哥亟=/=僅叫口也亦Ifn送遲恥2解:凸,乞N.遲吧遲BV肌050.40J-185X104麗.=LlFfAfi=吐5x1q4+O-43C1OS+OJxlO4=14-5xio4屈二軌麻二皿3.解答:取100g水解物為計算的標(biāo)準其中含對苯二胺的mol數(shù)為39.31/108=0.364;含對苯二甲酸的mol數(shù)為59.81/166=0.360;含苯甲酸的mol數(shù)為
24、0.88/122=0.0072;對苯二胺:對苯二甲酸:苯甲酸=0.364:0.360:0.0072=101:100:2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(zhì)量。因此,該聚酰胺的結(jié)構(gòu)式及水解反應(yīng)式為驗證:101x105=39J1%對苯二胺在水解產(chǎn)物中占質(zhì)量百分數(shù)為:2100x166=59J81%對苯二甲酸在水解產(chǎn)物中占的質(zhì)量百分數(shù)為:-2x122=(L88%苯甲酸在水解產(chǎn)物中占的質(zhì)量百分數(shù)為:2Mn=238x100+106+210=241164.解:假設(shè)二元醇與二元酸的摩爾數(shù)各為1mol,則醋酸的摩爾數(shù)為0.015mol。Na=2mo,
25、Nb=2mo,瓦二0-D15mol廠M2nNb+2町2+2*0015當(dāng)p=0.995時,兀=Hr1+F-27P1+0.985=7988一-2*0-M5*0JS5當(dāng)p=0.999時,兀=Hr1+F切1+0.985=116_9«11-0852*0-985*0_9995.解:假設(shè)二元醇與二元酸的摩爾數(shù)各為1mol,則醋酸的摩爾數(shù)為0.015mol。N=2mol,N)=2mol,兀二“廿mol22+2*0015當(dāng)p=0.995時,Y-14r1+0-985=79_88Jl+r-2fF1+085-2*0_985*0jW5當(dāng)p=0.999時,Y-14r1+0JT85=116.98Jl+r-27p+
26、085-2*0_985*0_?996.解:NA0=NB0=3.0A3中A基團數(shù)占混合物中A總數(shù)()的10%則A3中A基團數(shù)為0.3mol,A3的分子數(shù)為0.1molNA2=1.35mol;NA3=0.1mol;NB2=1.5mol當(dāng)p=0.970時,二=742-07*2_(04_r-2_-2X.=200時,112-pf2-2_OT4pp=0.9737.解:設(shè)分離出20g水后,反應(yīng)達到平衡的反應(yīng)程度為p,此時分子量為kf-COOH*gOH-oCQv.v+KzOJ起始官能團數(shù):N。N。PN0t時刻官能團數(shù):N)(1P)N°(1P)殘留水分子數(shù)二生成的水分子數(shù)一排出的水分子數(shù)wN»
27、;=NP一18'二業(yè)"-亜=P"-必w14IfflSt18x2根據(jù):代入數(shù)據(jù):鞏尸05)P=0771解得:牡斗_1Q7=4_4x=422_4數(shù)均分子量8. 解:聚酰胺66的重復(fù)單元的分子量是226故結(jié)構(gòu)單元的平均分子量為M=226/2=113_Xn=M/Mo=16000/113=141.6_Xn=(r+1)/(r+1-2rp)當(dāng)p=99.5%寸Xn=141.6故(r+1)/(r+1-2rp)=(r+1)/(r+1-2rx99.5%)=141.6接得:r=0.991當(dāng)COOH/NH0.991時,聚合物的端基均是NH;當(dāng)NH2/COOH=0.991時,聚合物的端基均是C
28、OOH9. 解:(1)CO(CH)4COO(CH4OM=(112+88)/2=100,無=>P=(W800由(2)依題意,醋酸羧基為2X1.0%=0.02mol己二酸單體為(2-0.02)-2=0.99mol/=1_99000J9+1+002骯二創(chuàng)衛(wèi)_2根據(jù)?代入數(shù)據(jù)'解得P=0.982510. 解:在100g聚合物水解產(chǎn)物中,有38.91g對苯二胺,59.81g對苯二甲酸,0.88g苯甲酸,它們的分子量分別為108,166,122。則各組分摩爾數(shù)為:各組分官能團數(shù)t時刻官能團數(shù):No(1P)No(1P)PNoNw0.7206mol對苯二甲酸na=59.81/166=0.3603
29、mol0.7206molNa=2na=2X0.3603=Nc=nc=0.0072mol可見反應(yīng)是以等摩爾比開始的,外加分子量調(diào)節(jié)劑,因此分子式為苯甲酸nc=0.88/122=0.0072mol結(jié)構(gòu)單元平均分子量M=(106+132)/2=119Ma2又;咒.="2中塑嚴(X叭皿M0-7206代入上式得解筒11. 解答:設(shè)分離出20g水后,反應(yīng)達到平衡的反應(yīng)程度為p,此時分子量為起始官能團數(shù):NoNokf"COOH+zQH丁亠-“OCZ+HiO殘留水分子數(shù)二生成的水分子數(shù)一排出的水分子數(shù)wN»=NP一一-18亠邑=P-(L518141Sx2根據(jù):Xn=代入數(shù)據(jù):
30、165;05)P=0771解得:元4.4ion阪二4_4x二422.4數(shù)均分子量12. 解答:由題意知-OH的基團數(shù)為:0.99X4+0.01X2=3.98-COOH的基團數(shù)為:2.00X2=4.00故:f=2X(0.99X4+0.01X2)/(2.00+0.99+0.01)=2.653按Carothers法可得:按統(tǒng)計法可得:因為Pc=2/f=2/2.653=0.754(0.99X4+0.01X2)/(2.00X2)=0.995P=(0.99X4)/(0.99X4+0.01X2)=0.9951/2c=1/r+rP(f-2)=1/0.995+0.995X0.995X(4-2)=0.58013.
31、解:已知環(huán)氧樹脂的官能度仁2,乙二胺的官能度f=4。等物質(zhì)量時,兩者分子比為2:1,故2x2+4x1J=用Carothers法計算Pc0,75用Flory方法計算Pe0_5»14.解:a、平均官能度:_3*242*31)甘油:八2)季戊四醇:211b、Carothers法:1)甘油:2)季戊四醇:=0749f"7c、Flory統(tǒng)計法:1)甘油:p匸二一“s口心77/2)季戊四醇:15.解:(1)甘油體系3x2+2x352x2-f4x=2_C57季戊四醇體系p=0_833(2)甘油體系*1p=01749季戊四醇體系1Pe=(3)甘油體系r=Qmrr=ltp=lf=r+(/-2
32、)rp季戊四醇體系(r+rp(/2)f16.解:1.第一種配比鄰苯二甲酸酐苯三酸甘油平均官能度為3*2+1*3+3*3/(3+1+3)=18/7Pc=2心8/7)=0.8平均官能度為2*(1*2+1*3)/(1+1+2)=10/4Pc=2/(8/10)=0.82.第二種配f=3r=1(Pa)c=1/1+1/3*1=1*3/(3*2+1*3)=3/91/2=0.866P=1*3/(1*3+1*2)=3/5f=3r=(1*2+1*3)/2*3=5/6(Pa)c=1/(5/6+5/6*3/5)1/2=0.86617. 解:根據(jù)Carothers法f=2Na/(Na+Nb)=2*1.97*3心.97+
33、3)=2.38(P)c=2/f=2/2.38=0.84根據(jù)Flory法r=Na/Nb=1.97*3/3*2=0.985p=11/21/2(P)c=1/葉rp(f-2)=1/0.985+0.985*(3-2)=0.7118. 解答:官能團比:COO04-2-9740II=o99x3+I當(dāng)量系廠幕;召中宜能團冊摩爾數(shù)竺lfizrr=2J比非過翼篩官能團剜加2x2J74=150I0J990_002-丄2fi*(MnrttayyJ)=2=o_g3g=2J=rj_-昨廠I試j=p?19、解答:(3分)Carothers方程計算:沁和迥好3=2_=0844J2%150+0,98cfZ37(3分)Flory
34、統(tǒng)計公式計算:設(shè)鄰苯二甲酸酐為丘、甘油為哄九33x0.9821.50=p=a714c廠十心-刼”P.98+0.98(3-23V220. 解:因為NAFA=4.0X2=8,NBFB+NCFC=1.5X2+2X3=9所以r=8/9=0.778平均官能度=2X8/(3.5+1.5+2)=2.285Crothers法測凝膠點:PC=2/2.285=0.875P<0.875,不會出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象。所以數(shù)均聚合度=2/(2-0.85X2.285)=34.63Flory法測凝膠點:p=6/9=0.667f=3所以PC=/葉rp(f-2):1/2=1/0.778+0.778X0.6671/2=0.878P&
35、lt;Pc,不會出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象。原料鄰苯二甲酸:甘油鄰苯二甲酸:甘油:乙二醇單體配比1.50:0.981.50:0.99:0.002官能團摩爾數(shù)1.50X2=3.00.98X3=2.94兩官能團非等物質(zhì)的量1.50X2=3.00.99X3+0.004=2.974當(dāng)量系數(shù)M30嘰T30如甲官能團offl契P中官能團a的更冰總數(shù)1(無aAa刀子)2_!T7二0JW87274非等物質(zhì)的量時?非過霾絹份的官能團養(yǎng)2x2_<M1j50+OjM+0_«H7瘵料總摩爾數(shù)A單體的官能度f3322=(LM42J712=0_83823S7=!1,nniAr+v(JF-2)pt<Q_Hxl|D9
36、15i-CU»l斎畫阿21.解:87r=Q71D22.解:丁二烯:-H0=73KJ/mol,-S0=89KJ/mol.KTe=-HO/(-SO+RlnMe)lnMe=(-H0/Te-S0)27°C時,即300K時:lnMe=-0.0777Me=0.925(mol/l)同理:77°C時,Me=0.942(mol/l)127°C時,Me=0.954(mol/l)23.解:根據(jù)題意c(M)=0.2mol/L,c(l)=4.0x10-3mol/L由g44b,可得k=心693=4.375乂10sr/R244x3WO%J?p=145x廣;I;,嚴(業(yè)gmjsrg二4
37、.58x10或毎ZL-s)145x012解:=i2x(4J75x10x70x訶)"x(4.0x10)"m=解:如h2Q693廟24.解:轉(zhuǎn)化率達50%不屬于穩(wěn)態(tài),不能用微分方程,需利用積分式求解(3分)轉(zhuǎn)化率達50%寸,25.解:陽離子聚合速率方程為積分得b益弋裁昨(2分)3=4«1=158400s,Kt=5=4J75«10s1R=kpMM+=7.6X2.0X4.0X10-4=6.08X10-3mol/(LS)該體系終止反應(yīng)為自發(fā)終止、與反離子結(jié)合終止、向單體轉(zhuǎn)移終止之和Rt=kt1M+kt2M+ktr,MM+M7_6x2_04_9xW2+67x10+L
38、2xl(TlxZ0存在鏈轉(zhuǎn)移劑異丙苯時差亠G里AHM二丄*4芍竺竺19551420死"426. 解:(1)。-血丫加北"9尸杠嚴X1.0J>K73xl(rmod/££覘wtrPF3500=哪珊*血毘2血燈肘嚴ET嚴.pj001M>/Arl1巧AX73xlOT-/J.1lSxlO?(2)4W0-0103巧UPZxxltr4*U嚴ri&JSxKT1/!;J?從FP考慮,需卩匚,而從*考慮,需9心,兩者不能相交,不能同時滿足,無法選擇合適的I,使(Rp)0和同時達到上述要求。27. 解答:引發(fā)速率Ri=2fKdl=2X0.70X3.24X1
39、0-6X5X10-4=2.268x10-9(mol丄-1.s-1)-2-6(Rp=Kp(fKd/Kt)lM=1.76X10X(0.70X3.24X10/3.58X107)1/2X(5X10-4)1/2X400=3.96X10-4mol/(L.S)(2)V=KpM-2(fKdKt)1/211/2=4367528. 解:已知kP=76l/mobs.|M=2»0gZl=1_92mol/lki=4910/s.kfcj«=12工10“l(fā)/(niDbs)因為采用的是惰性溶劑,故無向溶劑的鏈轉(zhuǎn)移。欲求聚合初期形成的聚苯乙烯分子量,可根據(jù):進行計算。式中m為苯乙烯的分子量29.解:(1)A
40、/1009060(實驗結(jié)果)£嚴氣(春血179將M=9.3mol/I,l=0.001mol/I,f=0.81以及矗5"代入上式,則暫(2)有鏈轉(zhuǎn)移時數(shù)均聚合度有以下關(guān)系/閃庇=S3153Cm=01x10=0血J/二1x1尸以及M匸9冰入,得:(Xh=(戸為動力學(xué)鏈終止對數(shù)均聚合度的貢獻。動力學(xué)鏈長Ivx=rMnx5J56X1O5=8556若偶合終止分率為x,則歧化終止分率為1X。5片芒故L015巧怖丄0羽5%即60C聚合時,偶合終止的比例是15%,歧化終止的比例是85%30.解:Z=4J75*l(r*=0_01575fc當(dāng)引發(fā)劑濃度隨時間不變時:toi-ct1-0-5006
41、93-T=94Ar145*2236*10_T*00632%轉(zhuǎn)化率而變h応=嚀宇X即Q-*5)rl70_8ArHPM31. 解:?=心1?2i?2,f=1,代入數(shù)據(jù),?=47777.(Xn)k為動力學(xué)終止對X的貢獻甚+D(Xn)k=-=-=86867i=+C=0.0002025=493832. 解:依題意得M=0.887X1000/104=8.533I =MX0.108%X104/242=3.96X10-mol/L偶合終止時Xn=2v=2800v=Rp/RiRi=Rp/v=2.82X10-5/1400=2.01X10-8mol/Ls又r=M/Ri=0.86M=1.73X10-8mol/L-8-3
42、-6-1kd=Ri/2fI=2.01X10/2X0.80X3.96X10=3.17X10scoQkp=Rp/MM=2.82X10-/8.53X1.73X10=1.91X10L/molsRt=Ri/2M2=2.01X10-8/2(1.73X10-8)2=3.36X107L/mols當(dāng)達到50%轉(zhuǎn)化率時M=0.5M0由lnMq/M=kp(fkd/kt)1/2I1/2tLn2=1.91X102(0.80X3.17X10-6/3.36X107)1/2(3.96X10-3)1/2t5T=2.099X10s33. 解:1)單體初始濃度為0.95mol/L,即M°=0.95mol/L當(dāng)反應(yīng)到3/4
43、時,M=0.95X1/4=0.2375mol/L又36mg水為0.002mol被水終止的引發(fā)劑為0.002mol,則剩余引發(fā)劑為0.003molXn=n(Mq-M)/C=(0.95-0.2375)/0.005=142.5(142)Mn=mXn=14253=75262)由lnMq/M=kdCt得Ln0.95/6.28X10-3=kpX0.005X5設(shè)10s時單體濃度為M1有l(wèi)n0.95/M1=kpX0.005X10則M1=4.15X10-5mol/L,kp=200.76s-1所以Rp=kM1C=200.76X4.15X10-5X0.005=4.166X10-5mol/LsXn=(Mq-M1)n/
44、C=0.95-4.15X1O-5/O.OO5=19O34. 解:陽離子聚合速率方程為Rp=kpMM+=7.6X2.0X4.0X10-4=6.08X10-3mol/(LS)該體系終止反應(yīng)為自發(fā)終止、與反離子結(jié)合終止、向單體轉(zhuǎn)移終止之和Rt=kt1M+kt2M+ktr,MM+MT6x2_0WxlO-3+6_7xlO-JtlixlO-1x2jO存在鏈轉(zhuǎn)移劑異丙苯時35. 解:(1)dJt»f屮=O_l?va扎moi-s)Af二2molfUJ=°04加/“vi=2L6xl0mo/Gj)10%單體轉(zhuǎn)化相當(dāng)于每升起始反應(yīng)的單體為0.02mol。所需時間Q工molH-_3-,t7_fi9
45、xlOs2_14Av=_5_.E=769(2)如不考慮轉(zhuǎn)移終止對數(shù)均聚合度的貢獻,斗5聶宀36. 解答:蟲&聚劑)fixW5也a妙a砌上面刼r】a沁皆)/=召二一5"吁=Q3472itddffl2x1-28x10x0-137. 解:設(shè)1L苯乙烯中:(104苯乙烯單體的濃度M=0.887X103/104=8.53mol/L為苯乙烯分子量)引發(fā)劑濃度1=0.887X103X0.00109/242=4.0X10-3mol/L(242為BPO分子量)I£IM代入數(shù)據(jù)2460=耳円烏425界曠2=(j2*rX8J3/OJ55xl(T*)解得:rLkd=3.23X10-6s-1
46、10-410-6kp=1.76X102L/mols102104kt=3.59X107L/mols106108M=Rp/kpM=0.255X10-4/(1.76X102X8.53)=1.70X10-8mol/L而M=8.53mol/L可見,M»M-6-3-8R=2fkdl=2X0.80X3.23X10X4X10=2.07X10mol/LsR=2ktM2=2X3.59X107X(1.70X10-8)2=2.07X10-8mol/Ls而已知R=2.55X10-5mol/Ls,可見R»R=R38. 解:無終止的陰離子聚合速率為RP=kpM-M以萘鈉為引發(fā)劑時,由于聚合開始前,引發(fā)劑
47、就以定量地離解成活性中心M-=C=1.0x10-3mol/L將FP式改寫為一dM/dt=kpCM積分得In(Mo/M)=kpCt已知11=2000秒時,M°/Mi=2,代入上面積分式:In2=kpX2000kpC=In2/2000設(shè)當(dāng)12=4000秒時,剩余單體濃度為M2In(Mq/M2)=kpCt2=ln2/2000x4000=1.386/M2=Mq/4則反應(yīng)掉的單體濃度為Mq-Mq/4=3Mq/4根據(jù)陰離子聚合的聚合度公式An=nM/C(雙陰離子n=2)C為引發(fā)劑濃度聚合到2000秒時,單體轉(zhuǎn)化率為50%,則反應(yīng)掉的單體濃度為50%Mq屜nx50%M/C=2X50%<2.0
48、/(1.0X10-3)=2000已求得聚合到4000秒時,反應(yīng)掉的單體濃度為3Mq/43屜nXMq/4)/C=2X(3/4)X2.0/(1.0X10-)=300039、解答:無終止的陰離子聚合速率為Fp=kpM-M以萘鈉為引發(fā)劑時,由于聚合開始前,引發(fā)劑就以定量地離解成活性中心M-=C=2.0X10-3moI/L將Fp式改寫為一dM/dt=kpCM積分得In(Mo/M)=kpCt已知11=2000秒時,Mq/Mi=2,代入上面積分式:In2=kpCX2000kpC=In2/2000kp=(In2/2000)/C=0.173設(shè)當(dāng)12=4000秒時,剩余單體濃度為M2In(Mq/M2)=kpCt2
49、=ln2/2000x4000=1.386M2=Mq/4則反應(yīng)掉的單體濃度為Mq-Mq/4=3Mq/4C為50%根據(jù)陰離子聚合的聚合度公式兒n=nM/C(雙陰離子n=2)引發(fā)劑濃度聚合到2000秒時,單體轉(zhuǎn)化率為50%,則反應(yīng)掉的單體濃度為Mq3屜nx50%M/C=2x50%<1.0/(2.0x10-)=500已求得聚合到4000秒時,反應(yīng)掉的單體濃度為3Mq/4屜nxMq/4)/C=2x(3/4)x1.0/(2.0x10-3)=75040. 解答:a.Kp=ln(M0/M)/Ct=In(0.2/0.173)/5*0.0001=290Lmol-1s_1b. In(M0/M)=KpCtt=1
50、0sM=0.15Rp=KpMC=290*0.15*0.0001=4.35x10"3molL"1's"1c. Xn=n(M0-M)/C=2*(0.2-0.15)/0.0001=100041. 解:S=6000.6=360gB=6000.4=240gfr&BXVQKV=X1000=14.7ml42、解:(1)因為r1=kn/k12,r2=k22/k21ki2=76.56l/(mol*s)k2i=18.12l/(mol*s)(2) 1/ri為丁二烯單體的相對活性,1/r2為苯乙烯單體的相對活性根據(jù)1/r1=1.56,1/r2=0.725,說明丁二烯單體活
51、性較大,ki2值(76.56)表明苯乙烯自由基的活性比丁二烯自由基的要大。(3) 兩種單體共聚屬非理想共聚F1=(rfj+ff2)/(rf12+2ff2+f22)共聚反應(yīng)得F1-f1曲線如圖6-4(4) 欲得組成均勻的共聚物,可按組成要求計算投料比,且在反應(yīng)過程中不斷補加丁二烯單體,以保證原料配比基本保持恒定。43.解M1=7M2=2r1=0.40r2=0.69dM1/dM2二M1/M2xr1側(cè)1+M2/r22+M訂=7/2X(0.4x7+2)/(0.69x2+7)=2.00F1=dM1/dM2+dM1=2.00/(1+2.00)=66.7%F2=1-F1=33.3%(2)dM1/dM2=M1/M2時r1側(cè)1+M2/r2附+M1=10.4M1+M2/0.69M2+M1=1M1/M2=0.51744、解答:Frifi1+±i£)/(n£?+2fifi+nfi3)因為Ll-li整理得曲必加)二=0-75Fi=0.685545. 解:(1)當(dāng)共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量為5%寸,將Xm啊帶入下式:聽(£)°宓5間心換J凹1也=怛小5兩單體的初始配比為(2)85%?;蕰r共聚物平均組成為5%(摩爾分數(shù))醋酸乙烯酯貝卩耳005/j-095c=笳耳=心°一戲C£-O15J5
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