高分子化学习题课.ppt

高分子化学习题课,20:43:23,例题,例1根据聚氯乙烯与尼龙-66的结构式，写出各自的结构单元、重复单元、单体单元及聚合度,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,结构单元：CH2CH(Cl)重复单元：CH2CH(Cl)单体单元：CH2CH(Cl)聚合度：n,聚氯乙烯,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,结构单元：NH(CH2)6NH与CO(CH2)4CO重复单元：NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO单体单元：无聚合度：2n,尼龙-66,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例2等质量的聚合物A和聚合物B共混，计算共混物的Mn和Mw，已知A:Mn=35,000,Mw=90,000；B:Mn=15,000,Mw=300,000,解：根据公式有：,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例3密闭体系中：(1)1mol二酸与1mol二醇反应，K=9，试求达到平衡时p=？Xn=？(2)若在上述体系中，加入0.01mol二酸，试求达到平衡时，p-OH=？p-COOH=？Xn=？(3)若在(1)中加入0.01mol的单酸，试求达到平衡时，p-OH=？p-COOH=？Xn=？,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例42.5mol邻苯二甲酸酐、1mol乙二醇，1mol丙三醇体系进行缩聚，为控制凝胶点需要，在聚合过程中定期测定树脂的熔点、酸值（mgKOH/g试样）、溶解性能。试计算反应至多少酸值时会出现凝胶？,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,解：根据题意有：,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,以,起始反应羧基物质的量为2.52=5mol反应掉的羧基物质的量为2.520.9=4.5mol剩余羧基物质的量为0.5mol,又体系总重为524g每克树脂含羧基物质的量为0.5/524=9.510-4molg-1需要的KOH的克数即酸值为9.510-456.1103=53.3（mgKOH/g试样）,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例5根据自由基反应动力学积分方程推导单体转化率x随时间的变化x=x(t),例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例6推导增长自由基M表观活化能的表达式，并讨论M与T的关系,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,若EdEt,则EM0，T升高，则M增加；若EdEt，故一般条件下温度升高，M增加,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例7某反应体系存在平行反应A和B，其活化能分别为EA和EB,EAEB0,在温度T0和T(TT0)时,反应速率分别为VA(T0),VA(T),VB(T0),VB(T),(不同温度下保持浓度不变），试给出VA(T)/VA(T0)=CA,VB(T)/VB(T0)=CB及CA/CB的数值范围,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例8某自由基聚合，已知：kd=10-5s-1，kp=103L/(mols)，kt=107L/(mols)，f=0.9，试计算(1)I=10-3mol/L，M0=2mol/L，t=5h时，x=0.8，试求初始的和t=5h时的M，；(2)x=0.2时（设I=I0），生成的聚合物平均每个分子带有1.4个引发剂片段，试求此时生成的聚合物的和Xn；,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例9氯乙烯以AIBN为引发剂在50下进行悬浮聚合，该温度下引发剂的半衰期t1/2=74h,引发剂浓度为0.01molL-1,引发效率f=0.75,kp=12300Lmol-1s-1,kt=21109Lmol-1s-1,CM=1.35Lmol-1s-1,氯乙烯单体的密度为0.859gmL-1,设反应为偶合终止，计算：（1）反应10h引发剂的残留浓度；（2）初期聚合反应速度；（3）转化率达10%所需的反应时间；（4）初期生成的聚合物的聚合度；（5）若其他条件不变，引发剂浓度变为0.02molL-1时，求初期反应速度及初期聚合度,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,重要公式,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,重要公式,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例10苯乙烯(M1)和丙烯酸(M2)在溶剂苯中共聚，已知r1=0.75,r2=0.20.求:(1)画出共聚物组成F1-f1曲线;(2)M10=1.5molL-1,M20=3.0molL-1,求起始共聚物的组成;(3)当M1质量分数为15%，当M2质量分数为85%时，求起始共聚物组成；,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,曲线r1=r2=0,交替共聚,曲线r1=r2=1,理想恒比共聚,曲线r1r2=1而r11，r21,非理想共聚,曲线r1r2=1且r11,理想共聚,重要公式,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例11经典乳液聚合配方：苯乙烯100g，水200g，过硫酸钾0.3g，硬脂酸钠5g，试计算：(1)溶于水中的苯乙烯分子数(mL-1)(20溶解度=0.02g/100g水，NA=6.0231023mol-1)(2)单体液滴数(mL-1)(液滴直径1000nm，苯乙烯溶解和增溶量共2g，苯乙烯密度为0.9gcm-3)(3)水中胶束数(mL-1)(硬脂酸钠的CMC为0.13gL-1,分子量为306.5，每胶束由100个肥皂分子组成)(4)乳胶粒数(mL-1)(粒径100nm，无单体液滴，苯乙烯密度0.9gcm-3，聚苯乙烯密度1.05gcm-3，转化率为50%),例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例12将苯乙烯加到萘钠的四氢呋喃溶液中，苯乙烯和萘钠的浓度分别为0.2molL-1和1.010-3molL-1,在25下聚合5s,测得苯乙烯的浓度为1.7310-3molL-1,试计算：（1）增长速率常数；（2）初始增长速率；（3）10s的聚合速率（4）10s的数均聚合度,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,例13下列聚合物选用哪一类反应进行交联？（1）天然橡胶（2）聚甲基硅氧烷（3）聚乙烯涂层（4）乙丙二元胶和三元胶,例题,北京航空航天大学,材料科学与工程学院,答:(1)天然橡胶的大