潘祖仁版高分子化學(第五版)課后習題答案.24401

1.、元、構(gòu)元、重復元、鏈節(jié)等名詞的含義以及它們之間的相互關(guān)系和區(qū)別。答:成聚合物的原料稱做,加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和對苯二甲酸等。在聚合過程中,往往轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)元的形式,入大鏈由許多結(jié)構(gòu)元重復鍵接而成。在烯類加聚物中,、結(jié)構(gòu)元、重復元相同,的元素組成也相同,電結(jié)構(gòu)卻有變。在縮聚物中不采用元術(shù)語,為縮聚時部原縮合成低副產(chǎn)物析出結(jié)構(gòu)元的元素組成不再與相同。如果用2種縮聚成縮聚物則由種構(gòu)元構(gòu)成重復元。聚合物是指由許多簡的結(jié)構(gòu)元通過共價鍵重復鍵接而成的量達同系物的混物。聚合度是量聚合物小的指標以重復元為基準,聚合物大鏈上所含復元數(shù)目平X表。均值以DP示;以結(jié)構(gòu)數(shù)為基準即合物大上含結(jié)數(shù)目的均值以聚物、聚、聚合、聚、大諸名詞的含義,及它們間關(guān)系和別。答:合成半是由許多構(gòu)重鍵接而的合物。合(poly可以看作le同義詞也使用largeorbigle的術(shù)語。從另度大以看作1條大而物則是許大的聚集,,,“”3.、苯、綸、尼龍-66丁二然膠結(jié)構(gòu)式重單擇常用,算結(jié)構(gòu)重單元苯-[-CH2CH(C6H5-]n滌綸-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n尼龍66(胺-?CO(CH24CO丁二天然橡膠-[CH2CH=C(CH3CH2-]n/構(gòu)單/DP=n征塑5~1562.5104800~2400960~2900,纖維滌綸酰胺-6660+132=19294~12053~80低就有橡膠順丁二烯天然橡膠20~405468(4630-5556(2941-58824.:、加成逐步合,、開環(huán)合連鎖合。答:按單體-合物組成結(jié)構(gòu)變化,將合反應(yīng)成、加、開環(huán)合三大類;而按機理,成逐步合連鎖合兩類。1、加成逐步合是官能團單體間多次合反應(yīng)的結(jié)果,了物為主產(chǎn)物外,有低副產(chǎn)物產(chǎn)生,物體的元素組成并不相同。逐步合是無活中心單體中不同官能團之間相互反應(yīng)而逐步增長,步反應(yīng)的速率活化能大致相同。大部屬于逐步合機理但兩者不是同義詞。加成反應(yīng)是含活潑氫功能基的親核化合物與含親電不飽功能基的親電化合物之間的合。屬于的逐步合。2、開環(huán)合連鎖合,增長、終止等基反應(yīng),活化能和速率常數(shù)各不多數(shù)反應(yīng)屬于機理環(huán)狀-鍵斷裂后而線形反應(yīng)稱作開環(huán)近年來,環(huán)有了較大發(fā)展可另列一縮和并列開環(huán),,似;多開環(huán)屬于雜,似縮5.出下列反應(yīng)式以及、稱CH2=CHFHO(CH25COOHe.+||d.答:序號CH-[-CH2-CHF-]-nCH-[-CH2-C(CH32-]-n--[-O(CH25CO-]-ndCH2CH-——──┘2CH2CH2O-]-neNH2(CH26NHHOOC(CH24COOH-[-NH(CH26NHCO(CH(-66,666.、連還?答:2=C(CH32]n[NH(CH26NHCO(CH[NH(CH2C(CH3=CHCH2]n—————號或開鎖步aCH連bNH2(CH26NH2、HOOC(CH酸聚酰尼龍縮聚逐c└——尼龍開環(huán)逐步(或酸催化或連堿作催劑dCH2=C(CH3-CH=CH2異聚異戊加連鎖7.出聚合的單子式常用聚合:丙烯、天膠、丁苯橡聚甲、聚醚、氟乙、聚硅氧烷。答:聚烯:丙CH天然橡:異CH2=C(CH2丁苯橡:丁+乙2=CH-CH=CH2=CH-5聚:甲醛CH聚醚2,6甲基33OHCH3CH3+O:CF2:Cl-Si-ClCHCH-HClO-SiCH3CH、熱塑性物固合、晶態(tài)物晶合物答:支鏈分子依分間力集成合,合物受熱時,服了子力塑化或熔融;冷卻后又凝成態(tài)合。受熱化冷卻固可反復可進行這種熱行特稱做塑。但大子間力大(強氫的物如纖素在熱解度以下,能塑化也就具備熱性。帶有在能團的或支鏈分受熱后在塑的同時交聯(lián)合物,冷卻固。以后熱能再化,一行為特做熱固。已經(jīng)交的合不能在做固性。氯生橡膠硝化維熱塑性纖維素:,能塑化熱分解,,9.、纖、的結(jié)構(gòu)-性能特征和主要差別。答:現(xiàn)纖維、幾及其聚合度、熱轉(zhuǎn)變溫度、分子特性、聚集態(tài)、機械性能等主要特征列于下表。聚合物聚合度Tg/℃Tm/℃纖90~12069極-66265強高~5000-108-5000~1-123-40非極性彈態(tài)低高彈性聚乙烯1萬-130極性晶中強低聚氯乙極性玻璃中強中纖維需要較高的伸強度高量,希望有較高的熱轉(zhuǎn)變溫因此多選用帶有極性團(其是能形成氫而結(jié)構(gòu)單的高子使聚集晶態(tài),足夠高的熔點,于燙熨。強極性或鍵可以成較大分子間力,此較低的合度或子量就足以生較大強度和。的能要求高彈,選用極性高子分子鏈柔順,非晶型高彈態(tài)特征是分子或聚合很高,璃溫度低。之間,接近(聚乙也可成維接軟(如乙烯玻度類似都。密度聚烯構(gòu),晶度高才有高熔點(℃;高聚度分量能證聚烯強。規(guī)丙結(jié)度熔點高(175℃,度高,入程的范。氯烯有性氯強度;但于晶的璃,度較低使范受限。10.??:,,,,(、苯等使(然等使引性、位芳交提途體分一很完全,往一范圍使上規(guī)微構(gòu)當極引利丙、四氟酰-66等在成階,平均子量分布,往需表參數(shù)算題求下列混均子、均分子子分布數(shù)組A:量=10g,子量=30000;組分質(zhì)量=5g分量=70000;組:量=1g子量=:數(shù)均量510/(=++++=iiiii分子量468761051iiwiiimMMwM=???=分量分布指M/nM2.ABMMA:nM=35,000,M=90,000;B:nM=15,000,M解:2=+=nBnAnMMmMmMmMMBA第章縮與逐步題通過堿滴定法紅外譜,時測得21.3二酰己胺試樣含有50?10-3mol羧基。據(jù)這一數(shù),數(shù)均分為8520需作什么假定?何通實驗來定可?該假定不可,樣由實驗來測定正確值?解iiNmMmi3.21=,852010*5.23.213==M,310*5.2=iN:,,COOHNH,NH,、紅外光羥羥HO-(CH進行形產(chǎn)質(zhì)18,400-1,:a.已經(jīng)化百比b合度c.結(jié)構(gòu)單X解:知M根據(jù)ppXMMXw-+=1109251,1=+=nMPMM51.92100MMXn3.,、0.800、0.950、0.9900.995,求合nX子量nM,并作nX-p關(guān)系解:p0.9000.9700.995pX-=21033.3DP=X/22.5550M=113;X114822783781566811318226188.℃,nX另除副產(chǎn)水件欲得X問體系中殘留水有多少?解:=+=-=KXLmnKpnKpXn/10*4100114-≈=-=1.5%,p=0.9951mol0.015mol。,N,Nmol.0*2222,=+=+=bbaNNr當,.0*985.0*2985.01985.01211=-++=-++=rrX當,98.116999.0*985.0*2985.01985rprrXn10.101010101010?(KOH/g:20000==nX983.0,11211=-+=-++=rrrrprrXn:NH3+(CH2NH(CH-,。,Na(胺=1,N(=1.0/0.983=1.0173,baNNMKOHgM-??-??==?11.1mol、醋酸0.0205mol,得產(chǎn)物的端羧基為mmol基端據(jù)數(shù)分量解:NH(CH2O———(CH25NH-H└-------0.0205-0.00230.0023NH(CH3COOH———HO-CO(CH25NH-COCH3└0.0205-0.01750.0198-0.0023M=1135762.20.0198nimM?+?+?+?=13.二甲酸與甘油季戊四縮兩種團數(shù)相等試求:a.平均官能Carothers求膠求膠點解:a、均能度:甘油:f??==+2戊四醇:22412.6721f??==+bCarothers法:甘:833.04.222===fp2季四醇:749.067.222===f、統(tǒng)計法油:1,1,703.02([12/1===-+=rfrrpc2季戊四2/1===-+=rfrrpcAABB、A合體進行聚,NA0=NB0=3.0,AA團占合物中A總數(shù)(的10%,求p=0.970時的n及nX時的p解:NA0=NA基數(shù)占混合物A總數(shù)(的10%,A中A基團數(shù)0.3mol,A的分子數(shù)l。Nl;NA3=0.1mol;Nl034.213=+++=++++=CBACBBAANNNfNfNfffpXn-=當p=0.970時,27420.972.034n==-?時ppn034.222-=pl、l苯二甲酐、l丙羧[C3H3],能否不產(chǎn)生膠而應(yīng)完全?解:根過2.2451.210.50.49f?++==++==fp所以必須反程度于不會生凝。第三章自由基聚合(這比較要思考題2.?陽離子是陰離子?并說明原。2=CHCl22=C(CN2CH2=C(CH32CH6HCF2=CF2=C(CNCOOR2=C(CH3-CH=CH2答:CH,Cl子的誘導效應(yīng)是吸電子團,共軛效應(yīng)卻有供電性,者相后電子效應(yīng)微弱。CH2:及陰離,個電團。CH:及陰子為吸電子團,使雙鍵子密降低,離的,有共軛定用CH2=C(CN2:子兩個吸電團(CNCH2=CHCH3:位甲(CH供性弱,以行、陽、三,只能無型狀低分,離只能得低子油物。CH2=C(CH陽離,CH供子,鍵超軛CH2=CHC6H三可,軛π電子容易極化和流。2=CF對稱構(gòu)但氟子徑小,F小使四取締啊仍。CH2=C(CNCOOR:離子取代兩個吸子及,有共軛效應(yīng)。CH2=C(CH3-CH=CH2:可共軛。3.否進,說明因。CH2=C(C6HCH=CHClCH2=C(CH2HCH3CH=CHCH3CH3CH2=C(CH3COOCH3CH3CH=CHCOOCH2=CFCl答:6H不能兩個苯代阻大小。Cl:能對稱結(jié)構(gòu)。CH2=C(CH2H5:,CH3CH=CHCHCH2=CHOCOCH,,CH3:,CH:,2=CFCl:,,F1.H?S?77℃127℃℃、227℃的衡單體濃,熱學上判斷正常解:材P64上表3-3中查H?=--K平衡單體度(1]ln[?-?=THRMeT=77℃=350.15K,=eM]ln[4.94*10-3mol/LMT=177℃=450.15K,=eM]ln[0.368mol/LT=227℃M]ln[1.664mol/L從熱力學上斷,在℃、℃、177℃可以,上難以為在℃時平衡單濃度較大60℃氧化環(huán)在某劑中分解用碘量法測定同時間的殘留引發(fā)劑濃度,據(jù)如解速率常數(shù)s衰期(間/h01.2DCPD/(molL::[]ln-[]dIktI=][][lnIIt。到:k=0.589h-1=1.636*10-4s半衰期:td176.1693.02在甲苯中同溫測定偶氮異丁腈常,據(jù)下求能。求40和℃半,斷在這兩下合是否有效。溫/℃5069.5常?10-6?5?5:溫度和活化能之間存在下列關(guān)系RT/-=RTA/ln以/1作圖,為截距A采用小乘進回得:T/15116936.33ln-=15116/-=-RE=8.314*15116=125674.4=125.7kJ/mol當t=40℃?ln323.65.9510th?當t=80℃=353.15K時?ln1.361.4110t-==?,40℃,80℃。苯乙烯溶液濃度mol?L過氧類度為4.0?3mol?L60℃如率f=0.80,kp=145L?(mol-1,kt=0107L?(mol?s欲50%率,?解:kt---==?a.當度隨間不變:[][][][]1/21/261/231/277ln4.37510ln145((4.01010.507.0100.6932.236100.0632.44,[]([](1([](1ddtktdptkdptfkkItktthrbthIMfkkIdtMkdMfkkIMk-----=-=-==>=--=--/22.1910tdtth==:Rp=kP[M](fkd/kt1/2[I]1/2,f,[M]0=2mol?Lmol?L10%20%,:?(2[I]0?(3,?d、p、t別1248kJ?-1解:(題意修下:2/12/1][][IkfkMtdp???=tkfkMMtp][][][ln???=2/1????=tdpfkkk1/21/20[]1ln[]ln[][](1MIIktMC--=(1,C,0][M。它件0][I,有2/1022/1012II=--51.4][][%I,4.51,20%由于∝,0][IR。2][-∝IXn故0][IX下降0.471下降原來1/2.12(3,系的總活能:molkJEt/9022=+-=熱的活能與的活能相相當稍,速的影響與相,使,溫。,應(yīng)的活如下:molkJEt-=上式中無項很,影響很,至較低的溫下能所需。8.tKJmolEKJmol===,℃6080℃90光情又dpEmol=-+=?RTkAekAeAkkAkkk--==dpEmol=--=-??(('''/'RTAeXX--===('909090RTRTXXAe--===9.,60℃,:60℃的密度0.887g?cm用單體的0.109%;10-mol?(L-1;度2460;ff.=0.82skd、kp、kt,,[M]和[M的大小比較RI、R、t大小解0.8871000[]8.529/104MmolL?30.88710000.109%[]3.99510/242ImolL??==?DXRtp+=2/,νν偶終:C=0.77,歧終:D=0.239.151223.02/77.0(2460,2460=+==νnX480.25510tRmolLsν--??tR-==?MRLτ-==?=?][M>>][?M861368551099510idkfI----?===????42.16310(/.[][]8.529pklMM-?-?===??2821.6855104.4110(/.2[]2(1.38210ttRklmol-===???,kt>>kp],Rp>>Rt;d10-8kd10-6[M]p10-5p[M·]1.382×10-8tkt10712.,601.0mol?L-1,0.01mol?L-1,4.010-111.5?10-mol?(L-1-(fkd、,由解自均何采下數(shù)M?I?10-4,CS?℃下密0.887g-1,的0.839?ml解:[M]=1.0mol/L[I]=0.01mol/LRmolL?][2IfkRdi=dfkI?===??71.510/(.pmolL104(1839887[]9.50/78molL=pRR60,終止占歧終占若無轉(zhuǎn)移56.609723.02/77.037502/(0=+=+=DCXν、引和劑轉(zhuǎn),下式計:546411[][][][](10.019.53.2101.02.6910MInISCMMXX----=+++=+???=?3717=nXitrItrmitrItrmRMIkMSkMMkRRR?++=基均轉(zhuǎn)移數(shù)過化物分產(chǎn)的自.15][][][][(][][][][(645=++=++=++?=---MICMSCCMIMCRISmImipν13.,硫(CS調(diào)節(jié),少才能為?丁硫醇合率有何變?60℃某單某引發(fā)劑引發(fā)本體,[M]=8.3?L合速率度如關(guān)系:Rpmol?(Ls-10.501.05.0n592358:3717(0=n48.510817.3104n21817.337171[]4.54510/SSL?,?40℃℃55℃M=,3340125exMMTCC-==-?==t=50℃℃T=60℃MMXnXnXnCCC===60℃、移、單移三倒數(shù)所占百比對何影響?:[I]=0.04mol?L-1,f10-6s-1,k=176?(mol?s-1,kt=3.6107L?(mol?s-1,℃=0.887gIM=0.85解:[I]=0.04mol/L[M]=0.887*1000/104=8.53mol/L1/21/2671/2[]11768.53494.52([]2(0.8kMI-?===??????1.563510494.58.53nDX--+=+???:C=0.77,0===nInMnnXCXCXX4假設(shè)47.r1r2r1r20,;r1r2Q方計算各、值得上述丁烯次:馬酸酐>烯腈>烯甲>基丙烯甲酯>酸烯>乙原因:極效應(yīng)馬來酐取代基電馬來酐苯烯性差計算12甲基丙烯酸甲酯M1度=,5-基-乙=1mol/L競率:r1=0.40,r2=0.69;a計算聚合聚物起始成以摩爾分計,b、共聚物組成與單體組相同時兩單摩爾配比。解:甲基丙烯酸甲酯M1濃度為5mol/L乙基-乙基啶度為1mol/L所以001251,66ff(((200011120122rfffFrffr+==++,72.5%,r1<1,r2<1,,2111210.342rFfr-===--[][]MfMf==3氯乙(r醋(r2=0.23希望初瞬和85%化率平均5%(數(shù)醋分別求初解:(1當乙將F==入式20001112012fffrfffrf+=010.92f=兩單體的初配比為[][]Mff==(285%轉(zhuǎn)化率時聚物平組成為5%(爾分數(shù)酸乙酯,則==1185%,fCf--==0110.150.8075ff①0111110.6050.395,11fff?01110.151ff-=-②:0110.868,0.938ff[][]100.938469Mff====15.14競聚率r爾對下列關(guān)系進行計算和作圖:、殘余組和轉(zhuǎn)化率;b瞬時共物組成轉(zhuǎn)化率;c、平共聚物組成轉(zhuǎn)化率;、聚物組分布。:a、殘余組成和轉(zhuǎn)率frrrβ====--,((12rrrrrγ--====----100.09901211100121110.50.9110.50.50.9ffffCffffαβγ????????????=-=-???????????????????????C-f14-16b瞬時聚物成與化率:21112111212fffffffrfffrfffrF-+-+-+=+++=c平共聚組成與化:fCff1高分子(第五版潘祖版課后習答案d物組成分如下表C10.8390.2850.1320.069f100.10.20.40.4950.49900.3860.4790.6270.632F0.50.5760.5880.6250.6360.637C-f1-F-系曲圖高分子(第五版潘祖版課后習答案第合方算題算苯乙烯乳合速和聚度。60℃，kp=176，[M]=5.0molL-11014/ml

=1.1：103[M]2NA1765.0