高分子習(xí)題課20140331

1、習(xí)題課習(xí)題課2014-3-312014-3-31聚乙烯聚乙烯 polyethylene PE聚丙烯聚丙烯 polypropylene PP聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 polymethyl methacrylate PMMA 寫出下列聚合物的英文以及簡(jiǎn)稱寫出下列聚合物的英文以及簡(jiǎn)稱alkane( (烷烷) ) alkene( (烯烯) ) alkyne( (炔炔) ) alkyl( (烴基）烴基）methyl ethyl propyl butyl pentyl hexyl heptyl octyl nonyl decylalcohol(醇醇) acetaldehyde(醛醛) aceton

2、e (酮酮) acetate (鹽鹽/酯酯) anhydride (酸酐酸酐) ester (酯酯)ether (醚醚) amine (胺胺) amide (酰胺酰胺)知識(shí)拓展知識(shí)拓展聚酯聚酯 polyester (PET)聚醚聚醚 polyether 聚酰胺聚酰胺 polyamide (PA)聚酰亞胺聚酰亞胺 polyimide 聚氨酯聚氨酯 polyurethane (PU)聚苯乙烯聚苯乙烯 polystyrene (PS)聚氯乙烯聚氯乙烯 polyvinyl chloride (PVC)聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯 polyvinyl acetate (PVAc)連鎖聚合與逐步聚合的區(qū)別連鎖

3、聚合與逐步聚合的區(qū)別寫出下列單體的聚合反應(yīng)式，以及單體、聚合物的名稱寫出下列單體的聚合反應(yīng)式，以及單體、聚合物的名稱序號(hào)序號(hào) 單體單體 聚合物聚合物 a CH2=CHF氟乙烯 -CH2-CHF-n聚氟乙烯 b CH2=C(CH3)2異丁烯 -CH2-C(CH3)2-n聚異丁烯 c HO(CH2)5COOHw-羥基己酸 -O(CH2)5CO-n聚己內(nèi)酯 d 丁氧環(huán) -CH2CH2CH2O-n 聚氧三亞甲基 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，尼龍 66） 環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷環(huán)

4、氧丙烷（氧化丙烯）（氧化丙烯）尼龍尼龍-610-610數(shù)字代表的含義：數(shù)字代表的含義：前一個(gè)數(shù)字代表二元胺的碳原子數(shù)前一個(gè)數(shù)字代表二元胺的碳原子數(shù)后一個(gè)數(shù)字代表二元酸的碳原子數(shù)后一個(gè)數(shù)字代表二元酸的碳原子數(shù)丁氧環(huán)丁氧環(huán) 按分子式寫出聚合物和單體名稱以及聚合反應(yīng)式。屬于按分子式寫出聚合物和單體名稱以及聚合反應(yīng)式。屬于加聚、縮聚還是開環(huán)聚合，連鎖聚合還是逐步聚合？加聚、縮聚還是開環(huán)聚合，連鎖聚合還是逐步聚合？a. CH2=C(CH3)2nb. NH(CH2)6NHCO(CH2)4COnc. NH(CH2)5COnd. CH2C(CH3)=CHCH2n序號(hào)序號(hào)單體單體聚合物聚合物加聚、縮聚加聚、縮聚

5、或開環(huán)聚合或開環(huán)聚合連鎖、逐步聚連鎖、逐步聚合合aCH2=C(CH3)2異異丁烯丁烯聚異丁烯聚異丁烯加聚加聚連鎖連鎖bNH2(CH2)6NH2己二胺、己二胺、HOOC(CH2)4COOH己二酸己二酸聚已二酰己聚已二酰己二胺，尼龍二胺，尼龍66縮聚縮聚逐步逐步cNH(CH2)5CO己己內(nèi)酰胺內(nèi)酰胺尼龍尼龍6開環(huán)開環(huán)逐步（水或酸逐步（水或酸作催化劑）或作催化劑）或連鎖（堿作催連鎖（堿作催化劑）化劑）dCH2=C(CH3)-CH=CH2異戊二烯異戊二烯聚異戊二烯聚異戊二烯加聚加聚連鎖連鎖1.1. 某聚合物試樣由下列級(jí)分組成，試計(jì)算該某聚合物試樣由下列級(jí)分組成，試計(jì)算該 試樣的數(shù)均分子量和重均分子量及

6、分子量試樣的數(shù)均分子量和重均分子量及分子量分布指數(shù)。分布指數(shù)。級(jí)級(jí) 分分重重 量量 分分 率率分分 子子 量量1 12 23 34 40 0. .5 50 0. .2 20 0. .2 20 0. .1 11 1 1 10 04 41 1 1 10 05 55 5 1 10 05 51 1 1 10 06 6求下列混合物的數(shù)均分子量、重均分子量和分子量求下列混合物的數(shù)均分子量、重均分子量和分子量分布指數(shù)分布指數(shù)a.a.組分組分A:A:物質(zhì)的量物質(zhì)的量 = 1= 1mol, , 分子量分子量 = 30000= 30000b.b.組分組分B:B:物質(zhì)的量物質(zhì)的量 = 0.5= 0.5mol, ,

7、分子量分子量 = 70000= 70000c.c.組分組分C:C:物質(zhì)的量物質(zhì)的量 = 0.1= 0.1mol, , 分子量分子量 = 100000= 100000過量摩爾分?jǐn)?shù)過量摩爾分?jǐn)?shù)q:q:轉(zhuǎn)化率：轉(zhuǎn)化率：反應(yīng)掉的單體量占單體初始量的百分比反應(yīng)掉的單體量占單體初始量的百分比反應(yīng)程度：反應(yīng)程度：參加反應(yīng)的基團(tuán)數(shù)與起始基團(tuán)數(shù)的比值參加反應(yīng)的基團(tuán)數(shù)與起始基團(tuán)數(shù)的比值名詞解釋名詞解釋CarothersCarothers法測(cè)凝膠點(diǎn)：法測(cè)凝膠點(diǎn)：基團(tuán)數(shù)相等：基團(tuán)數(shù)相等：fpc2Ni：官能度為官能度為fi的單體的單體i的分子數(shù)的分子數(shù)基團(tuán)數(shù)不等：基團(tuán)數(shù)不等：非過量組份的基團(tuán)數(shù)的兩倍除以體系中分子總數(shù)非

8、過量組份的基團(tuán)數(shù)的兩倍除以體系中分子總數(shù)（1）兩組分體系兩組分體系 BAAANNfNf2設(shè)設(shè)NAfA NBfB（2）三組分體系三組分體系設(shè)設(shè) (NAfA+NCfC) 2） 多組分體系如多組分體系如2-3-4官能度體系，官能度體系，f = (3+4)/2 =3.5 3-4-5官能度體系，官能度體系，f = (3+4+5)/3 = 4計(jì)算下列混合物的凝膠點(diǎn)（兩種方法兩種方法）：官能團(tuán)物質(zhì)的量相等的鄰苯二甲酸酐和甘油；鄰苯二甲酸酐和甘油的摩爾比為1.50:0.98；鄰苯二甲酸酐、甘油和乙二醇的摩爾比為1.50:0.99:0.002A:A:官能團(tuán)物質(zhì)的量相等的鄰苯二甲酸酐和甘油官能團(tuán)物質(zhì)的量相等的鄰苯

9、二甲酸酐和甘油 f(官能度官能度)N(分子數(shù)分子數(shù))n（基團(tuán)數(shù)）（基團(tuán)數(shù)）鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐23m6m甘油甘油32m6mCarothersFlory鄰苯二甲酸酐和甘油的摩爾比為鄰苯二甲酸酐和甘油的摩爾比為1.50:0.98 f(官能度官能度)N(分子數(shù)分子數(shù))n（基團(tuán)數(shù)）（基團(tuán)數(shù)）鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐21.53甘油甘油30.982.94CarothersFloryB:B:C:C:鄰苯二甲酸酐、甘油和乙二醇的鄰苯二甲酸酐、甘油和乙二醇的摩爾比為摩爾比為1.50:0.99:0.002 f(官能度官能度)N(分子數(shù)分子數(shù))n（基團(tuán)數(shù)）（基團(tuán)數(shù)）鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐21.53甘油甘油30

10、.992.97乙二醇乙二醇20.0020.004CarothersFlory13. 13. 鄰苯二甲酸酐與甘油或季戊四醇縮聚，兩種基團(tuán)數(shù)相等，試求：鄰苯二甲酸酐與甘油或季戊四醇縮聚，兩種基團(tuán)數(shù)相等，試求：a. a. 平均官能度平均官能度 b. b. 按按CarothersCarothers法求凝膠點(diǎn)法求凝膠點(diǎn) c. c. 按統(tǒng)計(jì)法求凝膠點(diǎn)按統(tǒng)計(jì)法求凝膠點(diǎn) f(官能度官能度)N(分子數(shù)分子數(shù))n（基團(tuán)數(shù)）（基團(tuán)數(shù)）鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐23m6m甘油甘油32m6m32232.432f833. 04 . 222fpc1, 1,703. 0)2(12/1rfrrpc f(官能度官能度)N(分子數(shù)分

11、子數(shù))n（基團(tuán)數(shù)）（基團(tuán)數(shù)）鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐22m4m季戊四醇季戊四醇4m4m13. 13. 鄰苯二甲酸酐與甘油或季戊四醇縮聚，兩種基團(tuán)數(shù)相等，試求：鄰苯二甲酸酐與甘油或季戊四醇縮聚，兩種基團(tuán)數(shù)相等，試求：a. a. 平均官能度平均官能度 b. b. 按按CarothersCarothers法求凝膠點(diǎn)法求凝膠點(diǎn) c. c. 按統(tǒng)計(jì)法求凝膠點(diǎn)按統(tǒng)計(jì)法求凝膠點(diǎn)224 12.6721f749. 067. 222fpc1, 1,577. 0)2(12/1rfrrpc8. 8. 等摩爾等摩爾的乙二醇和對(duì)苯二甲酸在的乙二醇和對(duì)苯二甲酸在280280下封管內(nèi)進(jìn)行縮聚，下封管內(nèi)進(jìn)行縮聚，平衡常數(shù)平衡常

12、數(shù)K=4K=4，求最終，求最終X Xn n 。另在排除副產(chǎn)物水的條件下縮聚，。另在排除副產(chǎn)物水的條件下縮聚，欲得欲得X Xn n=100=100 ，問體系中殘留水分有多少？，問體系中殘留水分有多少？3111KpXnLmolnnKpnKpXwwwn/10*4100114若是基團(tuán)數(shù)不等呢？若是基團(tuán)數(shù)不等呢？)1( 22211Xnpqqrprr兩單體非等基團(tuán)數(shù)，兩單體非等基團(tuán)數(shù)，bBbbBb過量：過量：baNNr 12/2/）N-N（qaababNNN兩單體等基團(tuán)數(shù)，加入兩單體等基團(tuán)數(shù)，加入CbCb：q = 2NcNa= =2NaNcaRbaRb，加入，加入CbCb：NaNa+ Ncr = NcNa

13、q = 11. 11. 己內(nèi)酰胺在封管內(nèi)進(jìn)行開環(huán)聚合。按己內(nèi)酰胺在封管內(nèi)進(jìn)行開環(huán)聚合。按1 mol1 mol己內(nèi)酰胺計(jì)，己內(nèi)酰胺計(jì)，加有水加有水0.0205mol0.0205mol、醋酸、醋酸0.0205mol0.0205mol，測(cè)得產(chǎn)物的端羧基為，測(cè)得產(chǎn)物的端羧基為19.8 19.8 mmolmmol，端氨基，端氨基2.3mmol2.3mmol。從端基數(shù)據(jù)，計(jì)算數(shù)均分子量。從端基數(shù)據(jù)，計(jì)算數(shù)均分子量。取代基取代基X: NO2 CN COOCH3 CH=CH2 C6H5 CH3 OR自由基聚合自由基聚合可進(jìn)行自由基聚合可進(jìn)行自由基聚合不能進(jìn)行自由基聚合不能進(jìn)行自由基聚合 在自由基聚合中，為什么單體單元大部分按頭尾在自由基聚合中，為什么單體單元大部分按頭尾方式連接？且多為無規(guī)立構(gòu)？方式連接？且多為無規(guī)立構(gòu)？ 自由基聚合中，結(jié)構(gòu)單元的鍵接方式受電子效應(yīng)和位阻效應(yīng)自由基聚合中，結(jié)構(gòu)單元的鍵接方式受電子效應(yīng)和位阻效應(yīng)的影響，含雙鍵基團(tuán)與獨(dú)電子接在同