高分子科学教程答案_韩哲文(3)

所以： 得到：

2036PK = 1- P P =K( K + 1)

Xn=1=2.31 - P

11 - P６.1 mol的己二酸和1 mol的乙二醇缩聚生成2 mol的水，即2×18＝36g

P= 所以：

Xn==2.25

７.

1=kCot+1Xn=解：外加酸催化，有： 1 - P 因为P1=0.98时，Xn=50；P２=0.99时，Xn=100

由kCot1+1=50， kCot2+1=100 得： kCot1=49因此： t2 = 2t1

8.

解: 结构单元平均分子量＝226/2= 113

(1) 若分子量为 15000，P＝0.995时

Xn=15000=123.7 1+rXn= 1331+r-2rp 又因为：

kCot299

因 此：r1 = 0.995

(2) 若分子量为 19000，P＝0.995时

Xn=19000 1+r=168.14Xn= 1331+r-2rp 又因为：

因 此：r1 = 0.998

９.解：

(1) 若加入1.5 % 乙酸(以二元酸计)

当P = 0.995,

Xn=r1= Na= 1 2=0.985Na + 2Nc1 2+1.5% 2

1+0.985 1+r1==1001+0.985-2 0.985 0.9951+r1-2r1p

当P = 0.999,

Xn= 1+0.985 1+r1==1171+0.985-2 0.985 0.9981+r1-2r1p

(2) 若加入1 % 乙酸(以二元酸计)

r1= Na= 1 2=0.99Na + 2Nc1 2 + 1% 2

当P = 0.995, Xn= 1+0.99 1+r1=100=1+r1-2r1p1+0.99 - 2 0.99 0.995

当P = 0.999, Xn= 1+0.99 1+r1=166=1+r1-2r1p1+0.99 - 2 0.99 0.999

１０.

解： 1010盐，结构为

NH3 (CH2)10NH3OOC(CH2)8COO

+-分子量是374。

尼龙1010结构单元平均分子量M0=169

2 10=118.34Xn= 169

4

假设对癸二胺P=1，根据

Xn=1+r1- r

得：r=0.983。

设Na(癸二胺)=1,Nb=1.0/0.983=1.0173，则酸值为： (Na-Nb) MKOH 2 Na M1010=5.18

单位为mgKOH/g1010盐

１１.

解： 已知r=1,P=0.99或0.995

根据Flory分布函数，聚合度为x的聚合物的数均分布函数是：

(x-1)Nx=P (1-P)N

聚合度为x的聚合物的重量分布函数是：

Wx=xP (1-P)

(x-1)2１２. 解：

(x-1)Nx=P (1-P)N

(1) P=0.5时，二聚体的含量为：

(2-1)N22=0.5 (1-0.5) 100% =0.5 100%=25%N 四聚体的含量为：

(4-1)N44=0.5 (1-0.5) 100% =0.5 100%=6.25%N

(2) P=1时，二聚体和四聚体的含量都为0。

１３.

解： 首先，与其平衡特征有关，在非封闭体系中

Xn= KPnw

一般的反应中，K都不够大。而nw都不够小 其次，与其逐步特征有关，外加酸催化体系有

Xn= 1=k2[COOH]ot +11-P

当t不是很大时，分子量也不大

１４.

解： (1) 由一种单体进行的缩聚为均缩聚。由两种皆不能独自缩聚的单体进行的缩聚称为混缩聚。由两种或两种以上单体进行的能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚。

(2) 平均缩聚通常指平衡常数小于103的缩聚反应。非平衡缩聚通常则指平衡常数大于103的缩聚反应或根本不可逆的缩聚反应。

(3) 反应程度Ｐ就是已经反应的官能团数与起始官能团数之比。而转化率指反应了 的单体分子与起始单体分子数之比。

(4) 摩尔系数即当量系数，指起始两种官能团总数之比，其值小于或等于1。 过量百分数

(5) 如果反应的单体中有一种或几种三官能团或多官能团单体时，缩聚反应生成的聚合物则是有支链的，甚至交联的结构，这类缩聚反应又称为体型缩聚。体型缩聚进行到某一程度时，开始交联，粘度突然骤增，气泡也难以上升，出现了所谓凝胶，这时的反应程度叫做凝胶点。 (6) 无规预聚体 结构预聚体

１５.

+

解： 因为解离度α =[H]/[COOH]，所以

+-2+-2

t=0时，PH=2，[H]=10，[COOH]0 =[H]/α=10/α。

+-3+-3

t=t时，PH=3，[H]=10，[COOH]0 =[H]/α=10/α。 此时反应程度为：

P=-2-3[COOH]o -[COOH]t10 -10=0.99= [COOH]o 10-2

１６.

[COOH]oXn=解： 根据 [COOH]3

[COOH]0 = 3.1 ( mol/dm ) t( h )

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

[COOH] ( mol/dm ) 3.1 1.3 0.83 0.61 0.48 0.40 0.34

1.0 2.38 3.73 5.08 6.46 7.75 9.12 1.0 5.69 13.9 25.8 41.7 60.1 83.0

3

Xn

Xn

以Xn即(

22112

)对t, Xn即()对t作图 1?P1?P可知：Xn～t 的关系是线性关系，表明为外加酸体系 由图可知： 反应1小时，Xn为3.73， 即 P＝0.731

反应5小时，Xn为14.62，即 P＝0.932

１７.

解： 体型缩聚中产生凝胶的充要条件：

(1) 有f > 2的单体参加反应；

(2)

f > 2；

(3) 满足前两个条件下：P?Pc 时才能产生凝胶

１８.解:

(1) 邻苯二甲酸酐与等mol官能团的甘油 2?3?3?2=2.4

2?322 (Pc)卡===0.833

f2.4 f=

Flory方程： Pc=

1?r?r??f?2??1=0.703

2 (r=1,?=1,f=3)

邻苯二甲酸酐与等mol官能团的季戊四醇

f =

2?2?1?4= 2.67

2?1 (Pc)卡 = (Pc)F =

2 = 0.749 2.6711?r?r??f?2?? = 0.577

2

( r=1,?=1,f=4 )

(2) 邻苯二甲酸酐与甘油的mol比为 1.50 : 0.98 f =

2NAfA2?0.98?3?= 2.37

NA?NB?Nc1.5?0.98 (Pc)卡 =

2f?2 = 0.844 2.37 (Pc)F =

1?r?r??f?2??12 =

1 = 0.714 1.4 ( r=

0.98?3=0.98,?=1, f=3 ) 1.5?2(3) 邻苯二甲酸酐、甘油与乙二醇的mol比为 1.50 : 0.99 : 0.002 －COOH数：3

－OH数：0.99×3+0.002×2=2.974 f =

2(NAfA?Ncfc)2?(0.99?3?0.002?2)?= 2.39

NA?NB?Nc1.5?0.99?0.002 (Pc)卡 =

2f?2 = 0.837 2.39 (Pc)F =

1?r?r??f?2??12 =

1 = 0.709 1.41 ( r=１９. 解：

0.99?3?0.002?20.99?3=0.99, ? = , f = 3 )

1.5?20.99?3?0.002?2(5) －OCO－ 合成时应选用二醇类和二酸类单体，通过缩聚反应聚合而成。

(6) －NH－CO－合成时应选用二氨基单体和二羧酸单体，通过缩聚反应聚合而成。 (7) －HNCOO－ 合成时应选用二氰氧基类单体和二醇类单体，通过逐步加成聚合而成。

(8) －OCH2CH2－合成时可选用环氧烷类单体，通过开环反应聚合而成。

第三章、自由基聚合、习题与思考题

1．下列烯类单体适于何种机理聚合：自由基聚合，负离子聚合或正离子聚合？并说明理由。 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＝CH－CH＝CH2

2．判断下列烯类单体能否进行自由基聚合，并说明理由。

CH2＝C(C6H5)2 ClCH＝CHCl CH2＝C(CH3)C2H5 CH3CH＝CHCH3

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