第二章逐步聚合習(xí)題及答案

第二章逐步聚合習(xí)題1、

解釋下列概念①

反應(yīng)程度和轉(zhuǎn)化率②

當(dāng)量系數(shù)和過(guò)量分?jǐn)?shù)③

平衡縮聚和不平衡縮聚④

均縮聚、混縮聚和共縮聚⑤

線形縮聚和體型縮聚⑥

平均官能度和凝膠點(diǎn)⑦

管能團(tuán)和官能度⑧

熱塑性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂⑨

結(jié)構(gòu)預(yù)聚物和無(wú)規(guī)預(yù)聚物2、

討論下列縮聚反應(yīng)環(huán)化的可能性。m=2—10。①②3、

寫(xiě)出并描述下列反應(yīng)所形成的聚酯的結(jié)構(gòu)，聚酯結(jié)構(gòu)與反應(yīng)物相對(duì)量有無(wú)關(guān)系。如有關(guān)系，請(qǐng)說(shuō)明差別。4、

等摩爾二元醇與二元酸在外加酸催化下進(jìn)行縮聚，證明從P從0.98到0.99所需的時(shí)間與從開(kāi)始到P=0.98所需的時(shí)間相近。5、

等摩爾二元酸與二元胺縮聚，平衡常數(shù)為1000，在封閉體系中反應(yīng)，問(wèn)反應(yīng)程度和聚合度能達(dá)到多少？如果羧基起始濃度為4mol/L，要使聚合度達(dá)到200，需將[H2O]降低到怎樣的程度？6、

尼龍-1010是根據(jù)1010鹽中過(guò)量的癸二酸控制相對(duì)分子質(zhì)量的。如果要求數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為2×104，反應(yīng)程度為0.995，問(wèn)配料時(shí)的當(dāng)量系數(shù)和過(guò)量分?jǐn)?shù)各是多少？7、

等摩爾二元醇和二元酸縮聚，另加1.5%（mol）醋酸調(diào)節(jié)相對(duì)分子質(zhì)量。P=0.995及0.999時(shí)，聚酯的聚合度各為多少？加1%（mol）醋酸時(shí)，結(jié)果如何？（醋酸%（mol）濃度以二元酸計(jì)）8、

等摩爾的二元酸和二元胺縮聚時(shí)，畫(huà)出P=0.95，0.99和0.995時(shí)的數(shù)均分子質(zhì)量分布曲線和重均分子質(zhì)量分布曲線，并計(jì)算數(shù)均聚合度和重均聚合度，比較二者的相對(duì)分子質(zhì)量分布的寬度。9、

計(jì)算下列混合物的凝膠點(diǎn)，各物質(zhì)的比例為摩爾比a、鄰苯二甲酸酐：甘油=3.0：2.0b、鄰苯二甲酸酐：甘油=1.50：0.98c、鄰苯二甲酸酐：甘油=4.0：1.0d、鄰苯二甲酸酐：甘油：乙二醇=1.50：0.99：0.00210、鄰苯二甲酸酐與官能團(tuán)等摩爾的季戊四醇縮聚，試求：a．平均官能度b．按Carothers法求凝膠點(diǎn)。c．按統(tǒng)計(jì)法求凝膠點(diǎn)。第二章逐步聚合習(xí)題答案1．a(chǎn).

反應(yīng)程度：參加反應(yīng)的官能團(tuán)與起始官能團(tuán)總數(shù)之比。轉(zhuǎn)化率：參加反應(yīng)的單體分子數(shù)與初始投料單體分子數(shù)之比。b.

當(dāng)量系數(shù)：起始兩種官能團(tuán)數(shù)之比，記為γ，γ≦1。過(guò)量分?jǐn)?shù)：過(guò)量單體的過(guò)量分子數(shù)與不過(guò)量單體的分子數(shù)之比。c.

平衡縮聚:通常指平衡常數(shù)小于103的縮聚反應(yīng)。不平衡縮聚:通常指平衡常數(shù)大于103的縮聚反應(yīng)，或根本不可逆的縮聚反應(yīng)。d.

均縮聚：由一種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng).混縮聚；由兩種均不能獨(dú)自縮聚的單體進(jìn)行的縮聚為混縮聚.共縮聚：在均縮聚中加入第二種單體或在混縮聚中加入第三甚至第四種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。e.

線型縮聚：2官能度單體或2-2體系的單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，聚合過(guò)程中，分子鏈線形增長(zhǎng)，最終獲得線型聚合物的縮聚反應(yīng)。體型縮聚：有官能度大于2的單體參與的縮聚反應(yīng)，聚合過(guò)程中，先產(chǎn)生支鏈，再交聯(lián)成體型結(jié)構(gòu)，這類(lèi)聚合過(guò)程稱為體型縮聚。f.

平均官能度：反應(yīng)體系中平均每一個(gè)分子帶有的能參加反應(yīng)的官能團(tuán)數(shù)。凝膠點(diǎn)：開(kāi)始出現(xiàn)凝膠時(shí)的臨界反應(yīng)程度。g.

官能團(tuán)：?jiǎn)误w分子中能參見(jiàn)反應(yīng)并能表征反應(yīng)類(lèi)型的原子或原子團(tuán)。官能度；一個(gè)分子上參加反應(yīng)的官能團(tuán)數(shù)。h.

熱塑性樹(shù)脂加熱時(shí)可塑化、冷卻時(shí)則固化成型，能如此反復(fù)進(jìn)行這種受熱行為的樹(shù)脂。熱固性樹(shù)脂：體型縮聚中形成的線型和支鏈型預(yù)聚物可熔融塑化，受熱后經(jīng)固化反應(yīng)形成體型聚合物。該聚合物加熱后不能再塑化、成型，把這樣的預(yù)聚物稱為熱固性樹(shù)脂。i.

無(wú)規(guī)預(yù)聚物：結(jié)構(gòu)不確定,未反應(yīng)的官能團(tuán)無(wú)規(guī)排布的預(yù)聚物。結(jié)構(gòu)預(yù)聚物：具有特定的活性端基或側(cè)基的預(yù)聚物。2．

m=2時(shí)，β-氨基酸易脫氨。m=3，4時(shí)，易成穩(wěn)定的五、六元環(huán)。其余主要進(jìn)行線型縮聚。

m=2，3，二元酸在一定條件下可脫羧成五、六元酸酐。其余主要進(jìn)行線型縮聚。單體成的環(huán)越穩(wěn)定，則單體越易環(huán)化，而不利于線型縮聚。反之，成的環(huán)越不穩(wěn)定，則不易成環(huán)，主要進(jìn)行線型縮聚。影響線型縮聚聚合物的分子量的因素；反應(yīng)程度、反應(yīng)平衡、單體的當(dāng)量比4.等摩爾反應(yīng)，外加酸催化的聚酯合成反應(yīng)中:=K’C0t+1=1/(1-P)P=0.98時(shí)，=50，所需反應(yīng)時(shí)間t1=49/K’C0P=0.99時(shí)，=100，所需反應(yīng)時(shí)間t2=99/K’C0所以，t2≈2t1，P從0.98到0.99所需時(shí)間與從開(kāi)始到P=0.98所需時(shí)間相近。5．封閉體系：=1/（1-P）=K1/2+1，P=0.97，=33。開(kāi)放體系：=1/（1-P）=[KC0/Pnw]1/2→nw=0.1mol/l6.

尼龍-1010結(jié)構(gòu)單元的平均分子量為0=169，=0。=118。單體非等當(dāng)量投料，=（1+γ）/（1+γ-2γP）。γ=0.993，q=0.007。7．

γ=0.985，P=0.995時(shí)，=80P=0.999時(shí)，=117

γ=0.99，P=0.995時(shí)，=100P=0.999時(shí)，=1668．按Carothers法計(jì)算:

Pc=0.833

Pc=0.844

不能交聯(lián)

Pc=0.838按統(tǒng)計(jì)法計(jì)算:

Pc=0.707

Pc=0.714