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文档简介

1、乙烯。当单体聚合了一半时,向体系中加入1.8gH2O,然后继续反应。假如用水终止的和继续增长的聚苯乙烯的分子量分布指数均是1,试计算(1)水终止的聚合物的数均分子量;(2)单体完全聚合后体系中全部聚合物的数均分子量;(3)最后所得聚合物的分子量分布指数。2. 有下列所示三成分组成的混合体系。成分1:重量分数=0.5,分子量=lX104成分2:重量分数=0.4,分子量=1X105。成分3:重量分数=0.1,分子量=1X10AABBA3混合体系进行缩聚,NA0=NB0=3.0A3中A基团数占混合物中A总数()的10%试求p=0.970时的耳以及耳=200时的p。求:这个混合体系的数均分子量和重均分

2、子量及分子量分布宽度指数。3. 某一耐热性芳族聚酰胺其数均相对分子质量为24116。聚合物经水解后,得39.31%(质量百分数)?对苯二胺,59.81%(质量百分数)?对苯二甲酸,0.88%苯甲酸(质量百分数)。试写出聚合物结构式和其水解反应式?计算聚合物的数均相对分子质量瓦二?4. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少?5. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少?7. 对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中,共分出水18克,求产物的平均分子量和反应程度,设平衡常数K=4

3、。8. 要求制备数均分子量为16000的聚酰胺66,若转化率为99.5%时:(1) 己二酸和己二胺的配比是多少?产物端基是什么?(2) 如果是等摩尔的己二酸和己二胺进行聚合反应,当反应程度为99.5%时,聚合物的数均聚合度是多少?9. 由1mol丁二醇和1mol己二酸合成数均分子量为5000的聚酯,(1) 两基团数完全相等,忽略端基对数均分子量的影响,求终止缩聚的反应程度P;(2) 假定原始混合物中羟基的总浓度为2mol,其中1.0%为醋酸,无其它因素影响两基团数比,求获得同一数均聚合度时所需的反应程度。10. 某一耐热性芳族聚酰胺数均分子量为24990,聚合物经水解后,得38.91%wt对苯

4、二胺,59.81%对苯二甲酸,0.88%苯甲酸。试写出分子式,计算聚合度和反应程度。11. 从对苯二甲酸(1mol)和乙二醇(1mol)聚酯化反应体系中,共分出水18克,求产物的平均分子量和反应程度,设平衡常数K=4。12. 将邻苯二甲酸酐、季戊四醇、乙二醇一摩尔比为2.00:0.99:0.01进行缩聚,试求:a平均官能度b.按Carothers法求凝胶点。c.按统计法求凝胶点。13.欲将1000g环氧树脂(环氧值为0.2)用等物质量的乙二胺固化,试计算固化剂用量。并求此凝胶反应的凝胶点14. 邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇缩聚,两种基团数相等试求:a.平均官能度b.按Carothers法求凝胶

5、点c.按统计法求凝胶占八、15. 邻苯二甲酸酐与等物质量的甘油或季戊四醇缩聚,试求(1)平均聚合度;(2)按Carothers法求凝胶点;(3)按统计法求凝胶点。16. 假设由邻苯二甲酸酐,苯三酸和甘油组成的聚合体系中,三种单体的摩尔比分别为第一种是3:1:3,第二种是1:1:2.请用Carothers法分别预测两种聚合体系的凝胶点;请再用Flory法分别预测聚合体系的凝胶点17. 邻苯二甲酸和甘油的物质的量之比为3:1.97,试用Carothers法和Flory统计法计算凝胶点。18. 分别用Carothers法和Flory法计算下列混合物的凝胶点。邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50

6、:0.99:0.002。(10分)20. 用甲苯二异氰酸酯,乙二醇,丙三醇为原料,若按物质的量配比3.5:1.5:2进行逐步聚合反应时,试判断当反应程度P=0.84时,分别用Crothers法和Flory法计算它们是否会出现凝胶?若未出现凝胶,计算产物的数均聚合度。21. 计算下列混合物的凝胶点。(1)邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50:0.98(2)邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.00222. 试计算丁二烯在27C、77C、127C时的平衡单体浓度。已知丁二烯的-AH°=73kJ/mol,AS=89J/molK23. 在一溶液聚合体系中,某单体浓度c(M)

7、=0.2mol/L,某过氧化物引发剂浓度c(l)=4.0x10-3mol/L,60C进行自由基聚合。已知kp=1.45x102L/mols,kt=7.0x107L/mols,f=1,弓I发剂半衰期也厘=44h0(6分)求初期聚合速率叫?(4分)初期动力学链长*?(4分)当转化率达50%寸所需的时间?24.单体溶液浓度c(M)=0.2mol/L,过氧化物引发剂浓度c(I)=4.0x10-3mol/L,在60C下加热聚合。如引发剂半衰期为弘=44h,弓I发剂效率f=0.8,kp=145L/mols,kt=7.0X107L/mols,欲达到50%专化率,需多长时间?25.2.0mol/L苯乙烯的二氯

8、乙烷溶液,于25C时在4.0x10-4mol/L硫酸存在下聚合,计算开始时的聚合度。假如单体溶液中含有浓度为8.0x10-5mol/L的异丙苯,那么聚苯乙烯的聚合度是多少?为便于计算,可利用下列数据。参数:数值kpL/(molS)7.6kt1(s')自发终止4.9x10-2血(s-1)与反离子结合终止6.7X10-3ktr,M(L/mols)1.2X10-1Cs(25C,在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂)4.5X10-226. 某单体于一定温度下,用过氧化物作引发剂,进行溶液聚合反应,已知单体浓度为1.0M,一些动力学参数为fkd=2X10-9s-1,kp/kt1/2=0.0335(Lmo

9、ls)1/2。若聚合中不存在任何链转移反应,引发反应速率与单体浓度无关,且链终止方式以偶合反应为主时,试计算:(11分)(1) 要求起始聚合速率(Rp)o>1.4X10-7mol/Ls,产物的动力学链长v>3500时,采用引发剂的浓度应是多少?(2) 当仍维持(1)的(Rp)0,而v>4100时,引发剂浓度应是多少?27. 以BPO为引发剂,60°C下苯乙烯在苯中聚合,已知苯乙烯的浓度为400mol/L,BPO浓度为5X10-4mol/L,Kp=176L/(mol-s),Kd=3.24X10-6Lmol/s,Kt=3.58X107L/(mol.s);f=0.70求引

10、发速率和聚合反应速率;(2) 动力学链长。28. 以硫酸为引发剂,使苯乙烯在惰性溶剂中聚合。若比=7.6L/mols,自发链终止速率常数4=4.9X10-2s-1,向单体链转移的速率常数j=1.2X10-1L/mols,反映体系中的单体浓度为200g/L。计算聚合初期聚苯乙烯的分子量。29.100毫升无阻聚物存在的甲基丙烯酸甲酯中,加入0.0242克过氧化二苯甲酰,并在60C下聚合。反应1.5小时后得到聚合物3克,用渗透压法测得其分子量为831500(已知60C下BPO勺半衰期为48小时,引发效率为0.81,C为0.02,Cm为0.1x104,甲基丙烯酸甲醋的密度为0.930g/ml)。试求(

11、1)甲基丙烯酸甲酯在60C下的k:/kt值;(2)在该温度下歧化终止和偶合终止所占的比例。13130. 苯乙烯溶液浓度0.20mol*L-,过氧类引发剂浓度为4.010-mol*L-,在60E下聚合,如引发剂半衰期44h,引发剂效率f=0.80,kp=145L*(mol*s)-1,kt=7.0107L*(mol*s)-1,欲达到50%专化率,需多长时间?31. 醋酸乙烯在60°C下,以AIBN为引发剂进行本体聚合,其动力学数据如下:K=1.16X10-5S-1,Kp=3700升丨mol?S,K=7.4"07升丨mol?S,【Ml=10.86molIL,【Il=0.2010-

12、8modL,C=1.91x10-4,偶合终止占双基终止的90%试求出聚醋酸乙烯的数均聚合度。(f按1计算)32. 以BPC为引发剂,60T时引发苯乙烯聚合,已知苯乙烯0.887g/cm3,引发剂用量为单体量的0.108%,引发剂效率为f=0.8,产物聚合度为2800,聚合速率为0.282*10-3mol/L在体系中自由基寿命r=0.86秒,试求欲达到50%转化率时,需要多少时间?33.25C在THF中,用nC4H9Li作为引发剂引发丙烯腈聚合,已知单体浓度0.95mol/L,引发剂浓度为0.005mol/L,总体积为1L。1) 若反应到3/4时用36mg水终止,求水终止的聚合物的平均分子量2)

13、 若聚合5s时,单体浓度为6.28x10-3mol/L,求10s时聚合速率和聚合度34、2.0mol/L苯乙烯的二氯乙烷溶液,于25C时在4.0x10-4mol/L硫酸存在下聚合,计算开始时的聚合度。假如单体溶液中含有浓度为8.0x10-5mol/L的异丙苯,那么聚苯乙烯的聚合度是多少?为便于计算,可利用下列数据。(10分)参数:数值kpL/(molS)7.6ktl(s-l)自发终止4.9x10-2kt2(s-1)与反离子结合终止6.7x10-3ktr,M(L/mols)1.2x10-1Cs(25C,在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂)4.5x10-235. 已知过氧化二苯甲酰在60C的半衰期为48

14、小时,甲基丙烯酸甲酯在60r的kp/kt=1x10-1(mol.s)。如果起始投料量为每100ml溶液(溶剂为惰性)中含20克甲基丙烯酸甲酯和0.1克过氧化苯甲酰,试求(1) 10%单体转化为聚合物需多少时间?(2) 反应初期生成的聚合物的数均聚合度(60r下85%歧化终止,15%偶合终止,f按1计算)。36. 用ABIN作引发剂(浓度为0。1mol/L),使苯乙烯在40C下于膨胀计中进行聚合,用N,N-二苯基-N-2,4,6-三硝基苯肼自由基(DPPH作阻聚剂,实验结果表明,阻聚剂的用量与诱导期成直线关系,当DPPH用量分别为0和8x10-5molL-1时,诱导期分别为0和15min。已知:

15、ABIN在400时的半衰期t1/2=150h,试求ABIN的引发效率f。37以过氧化二苯甲酰作引发剂,在600进行苯乙烯聚合动力学研究,数据如下:(1)600苯乙烯的密度为0.887g/mL(2) 引发剂用量为单体重的0.109%(3) Rp=0.255X10-4mol/Ls(4) 聚合度=2460(5) f=0.80(6) 自由基寿命t=0.82s试求kd、kp、kt,建立三个常数的数量级概念,比较M和M的大小,比较Ri、RpRt的大小。全部为偶合终止,a=0.5(三)38. 将1.0X10-3mol萘钠溶于四氢呋喃中,然后迅速加入2.0mol的苯乙烯,溶液的总体积为1L。假如单体立即均匀混

16、合,发现2000秒钟内已有一半单体聚合,计算在聚合了2000秒和4000秒时的聚合度。39、把2.0X10-3mol的萘钠溶于THF中,然后迅速加入1mol的苯乙烯,溶液的总体积为1L。假设单体立即均匀聚合,发现2000秒钟内已有一半单体聚合,计算:(1)聚合速率常数kp;(2)在聚合了2000秒和4000秒时的聚合度苯乙烯和萘钠的浓度分别为测得苯乙烯的浓度为1.73X10"1c.10s的数均聚合度SBS三嵌段共聚物。单体总量是40. 将苯乙烯加到萘钠的四氢呋喃溶液中0.2mol/L和0.0001mol/L.在25下聚合5s,mol/L.试计算:a. 增长速率常数b.10s的聚合速率

17、41. 以CHLi为引发剂,环己烷为溶剂,合成600克,假定单体转化率为98%当S/B=60/40(质量比),数均分子量为1105g/mol.试计算苯乙烯和丁二烯各需要多少克,需要0.4mol/l的GH9Li溶液多少ml?42. 苯乙烯(M1)与丁二烯(M2)在5°C下进行自由基乳液共聚时,其r1=0.64,r2=1.38。已知苯乙烯和丁二烯的均聚链增长速率常数分别为49和251l/(mol*s)。要求(2)比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小(3)做出此共聚反应的Fi-fi曲线(4)要制备组成均一的共聚物需要采取什么措施?43. 甲基丙烯酸甲酯的浓度为7moldm-3,5-乙

18、基-2乙烯基吡啶浓度为2moldm-3,竞聚率r1=0.40,r2=0.6。(1)计算聚合共聚物起始物组成;(2)求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比。44、苯乙烯的浓度为6mol/L,竞聚率r1=0.80,异戊二烯的浓度为2mol/L,r2=1.68,求聚合共聚物的起始组成(以摩尔分数表示),并写出共聚物瞬时组成与单体组成的定量关系。45. 氯乙烯(r1=1.67)与醋酸乙烯酯(r2=0.23)共聚,希望获得初始共聚物瞬时组成和85%专化率时共聚物平均组成为5%(摩尔分数)醋酸乙烯酯,分别求两单体的初始配比。46. 苯乙烯(M)与丁二烯(M)在5°C下进行自由基乳液共聚合时,

19、其5=0.64,勺=1.38。已知:苯乙烯和丁二烯均聚,链增长速率常数分别为49.0和25.11L(mols)。请:(12分)计算共聚时的链增长反应速率常数。比较两种单体和两种链自由基的反应活性的大小。做出此共聚反应的珀曲线。47. 苯乙烯(M1)与丁二烯(M2)在进行自由基共聚合,其n=0.64,r2=1.38。已知两单体的均聚链增长速率常数分别49和25.1L/mol.s。a)计算共聚时的交叉增长反应速度常数;b)比较两单体及两链自由基的反应活性的大小。48. 苯乙烯(M1和丙烯酸甲酯(M2在苯中共聚,已知r1=0.75,r2=0.20,M1=1.5mol/L,M2=3.0mol/L。作共

20、聚物组成F1-f1曲线,并求起始共聚物的组成。49、计算苯乙烯在60C下乳液聚合的速率和聚合度。乳胶粒数=1.01015m,M=5.0mol?L-1,=5.01012个(ml?s)-1,p=176L(mol?s)-1。50、在一定条件下异丁烯聚合以向单体转移为主要终止方式,所得聚合物末端为不饱和端基。现有4g聚异丁烯,可恰好使6ml浓度为0.01mol/l的溴四氯化碳溶液褪色。计算聚异丁烯的分子量。51. 乳液聚合配方如下(理想体系):苯乙烯100g水200g过硫酸钾0.3g硬脂酸钠5g。计算:a、溶于水中的苯乙烯分子数(ml1),已知:20E溶解度为0.02g/100g水,阿佛伽德罗数NN=

21、6.0231023mol-1。b、单体液滴数(ml1)。条件:液滴直径1000nm苯乙烯溶解和增溶量共2g,苯乙烯密度为0.9g?cm3。c、溶于水中的钠皂分子数(ml1),条件:硬脂酸钠的CMC为0.13g?L-1,分子量为306.5。d、水中胶束数(ml1)。条件:每胶束由100个肥皂分子组成。e、水中过硫酸钾分子数(ml1),条件:分子量为270。52、比较苯乙烯在60°C下本体聚合和乳液聚合的速率和聚合度。乳胶粒数=1.01015ml-1,M=5.0mol*L-1,=5.01012个(ml*s)-1。两体系的速率常数相同:kp=176L(mol*s)-1,kt=3.6107L

22、(mol*s)-1。答案1.解:(1)单体反应一半时加入1.8gH2O,由水终止所得聚合物的分子量血为码=警驚鴛譽,響=0000活性中心摩尔数(2)单体完全转化后全部聚合物的数均分子量,仍然是个平均的概念,即指的是平均来讲每一个活性种所加上的单体的克数(若是数均聚合度,即为所加上的单体的个数),不管中途是否加有终止剂,还是发生了其他不均匀增长单体完全转化后全部聚合物的数均分子量为(3) 已知在这一体系中存在两类分子,一是由水终止的大分子,另一是没被水终止而得以继续增长所形成的大分子,且已知这两类分子的分子量分布指数均为1,说明它们各自均为均一体系,分子量都是单一值,分别求出这两种分子的摩尔数和

23、数均分子量,即可求得HI.L由水终止的大分子,其摩尔数为0.1mol,分子量为50000,单分没被水终止而继续增长所形成的大分子,其摩尔数为0.1mol,分子量为150000,单分布最后所得聚合物的分子量分布指数为严CL1+0J_OLlBAi哥亟=/=僅叫口也亦Ifn送迟恥2解:凸,乞N.迟吧迟BV肌050.40J-185X104丽.=LlFfAfi=吐5x1q4+O-43C1OS+OJxlO4=14-5xio4屈二軌麻二皿3.解答:取100g水解物为计算的标准其中含对苯二胺的mol数为39.31/108=0.364;含对苯二甲酸的mol数为59.81/166=0.360;含苯甲酸的mol数为

24、0.88/122=0.0072;对苯二胺:对苯二甲酸:苯甲酸=0.364:0.360:0.0072=101:100:2通过计算说明对苯二胺和对苯二甲酸非等摩尔比投料,同时还用苯甲酸作官能团封锁剂控制聚酰胺的相对分子质量。因此,该聚酰胺的结构式及水解反应式为验证:101x105=39J1%对苯二胺在水解产物中占质量百分数为:2100x166=59J81%对苯二甲酸在水解产物中占的质量百分数为:-2x122=(L88%苯甲酸在水解产物中占的质量百分数为:2Mn=238x100+106+210=241164.解:假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol,则醋酸的摩尔数为0.015mol。Na=2mo,

25、Nb=2mo,瓦二0-D15mol厂M2nNb+2町2+2*0015当p=0.995时,兀=Hr1+F-27P1+0.985=7988一-2*0-M5*0JS5当p=0.999时,兀=Hr1+F切1+0.985=116_9«11-0852*0-985*0_9995.解:假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol,则醋酸的摩尔数为0.015mol。N=2mol,N)=2mol,兀二“廿mol22+2*0015当p=0.995时,Y-14r1+0-985=79_88Jl+r-2fF1+085-2*0_985*0jW5当p=0.999时,Y-14r1+0JT85=116.98Jl+r-27p+

26、085-2*0_985*0_?996.解:NA0=NB0=3.0A3中A基团数占混合物中A总数()的10%则A3中A基团数为0.3mol,A3的分子数为0.1molNA2=1.35mol;NA3=0.1mol;NB2=1.5mol当p=0.970时,二=742-07*2_(04_r-2_-2X.=200时,112-pf2-2_OT4pp=0.9737.解:设分离出20g水后,反应达到平衡的反应程度为p,此时分子量为kf-COOH*gOH-oCQv.v+KzOJ起始官能团数:N。N。PN0t时刻官能团数:N)(1P)N°(1P)残留水分子数二生成的水分子数一排出的水分子数wN»

27、;=NP一18'二业"-亜=P"-必w14IfflSt18x2根据:代入数据:巩尸05)P=0771解得:牡斗_1Q7=4_4x=422_4数均分子量8. 解:聚酰胺66的重复单元的分子量是226故结构单元的平均分子量为M=226/2=113_Xn=M/Mo=16000/113=141.6_Xn=(r+1)/(r+1-2rp)当p=99.5%寸Xn=141.6故(r+1)/(r+1-2rp)=(r+1)/(r+1-2rx99.5%)=141.6接得:r=0.991当COOH/NH0.991时,聚合物的端基均是NH;当NH2/COOH=0.991时,聚合物的端基均是C

28、OOH9. 解:(1)CO(CH)4COO(CH4OM=(112+88)/2=100,无=>P=(W800由(2)依题意,醋酸羧基为2X1.0%=0.02mol己二酸单体为(2-0.02)-2=0.99mol/=1_99000J9+1+002骯二创卫_2根据?代入数据'解得P=0.982510. 解:在100g聚合物水解产物中,有38.91g对苯二胺,59.81g对苯二甲酸,0.88g苯甲酸,它们的分子量分别为108,166,122。则各组分摩尔数为:各组分官能团数t时刻官能团数:No(1P)No(1P)PNoNw0.7206mol对苯二甲酸na=59.81/166=0.3603

29、mol0.7206molNa=2na=2X0.3603=Nc=nc=0.0072mol可见反应是以等摩尔比开始的,外加分子量调节剂,因此分子式为苯甲酸nc=0.88/122=0.0072mol结构单元平均分子量M=(106+132)/2=119Ma2又;咒.="2中塑严(X叭皿M0-7206代入上式得解筒11. 解答:设分离出20g水后,反应达到平衡的反应程度为p,此时分子量为起始官能团数:NoNokf"COOH+zQH丁亠-“OCZ+HiO残留水分子数二生成的水分子数一排出的水分子数wN»=NP一一-18亠邑=P-(L518141Sx2根据:Xn=代入数据:&#

30、165;05)P=0771解得:元4.4ion阪二4_4x二422.4数均分子量12. 解答:由题意知-OH的基团数为:0.99X4+0.01X2=3.98-COOH的基团数为:2.00X2=4.00故:f=2X(0.99X4+0.01X2)/(2.00+0.99+0.01)=2.653按Carothers法可得:按统计法可得:因为Pc=2/f=2/2.653=0.754(0.99X4+0.01X2)/(2.00X2)=0.995P=(0.99X4)/(0.99X4+0.01X2)=0.9951/2c=1/r+rP(f-2)=1/0.995+0.995X0.995X(4-2)=0.58013.

31、解:已知环氧树脂的官能度仁2,乙二胺的官能度f=4。等物质量时,两者分子比为2:1,故2x2+4x1J=用Carothers法计算Pc0,75用Flory方法计算Pe0_5»14.解:a、平均官能度:_3*242*31)甘油:八2)季戊四醇:211b、Carothers法:1)甘油:2)季戊四醇:=0749f"7c、Flory统计法:1)甘油:p匸二一“s口心77/2)季戊四醇:15.解:(1)甘油体系3x2+2x352x2-f4x=2_C57季戊四醇体系p=0_833(2)甘油体系*1p=01749季戊四醇体系1Pe=(3)甘油体系r=Qmrr=ltp=lf=r+(/-2

32、)rp季戊四醇体系(r+rp(/2)f16.解:1.第一种配比邻苯二甲酸酐苯三酸甘油平均官能度为3*2+1*3+3*3/(3+1+3)=18/7Pc=2心8/7)=0.8平均官能度为2*(1*2+1*3)/(1+1+2)=10/4Pc=2/(8/10)=0.82.第二种配f=3r=1(Pa)c=1/1+1/3*1=1*3/(3*2+1*3)=3/91/2=0.866P=1*3/(1*3+1*2)=3/5f=3r=(1*2+1*3)/2*3=5/6(Pa)c=1/(5/6+5/6*3/5)1/2=0.86617. 解:根据Carothers法f=2Na/(Na+Nb)=2*1.97*3心.97+

33、3)=2.38(P)c=2/f=2/2.38=0.84根据Flory法r=Na/Nb=1.97*3/3*2=0.985p=11/21/2(P)c=1/叶rp(f-2)=1/0.985+0.985*(3-2)=0.7118. 解答:官能团比:COO04-2-9740II=o99x3+I当量系厂幕;召中宜能团册摩尔數竺lfizrr=2J比非过翼筛官能团剜加2x2J74=150I0J990_002-丄2fi*(MnrttayyJ)=2=o_g3g=2J=rj_-昨厂I试j=p?19、解答:(3分)Carothers方程计算:沁和迥好3=2_=0844J2%150+0,98cfZ37(3分)Flory

34、统计公式计算:设邻苯二甲酸酐为丘、甘油为哄九33x0.9821.50=p=a714c厂十心-刼”P.98+0.98(3-23V220. 解:因为NAFA=4.0X2=8,NBFB+NCFC=1.5X2+2X3=9所以r=8/9=0.778平均官能度=2X8/(3.5+1.5+2)=2.285Crothers法测凝胶点:PC=2/2.285=0.875P<0.875,不会出现凝胶现象。所以数均聚合度=2/(2-0.85X2.285)=34.63Flory法测凝胶点:p=6/9=0.667f=3所以PC=/叶rp(f-2):1/2=1/0.778+0.778X0.6671/2=0.878P&

35、lt;Pc,不会出现凝胶现象。原料邻苯二甲酸:甘油邻苯二甲酸:甘油:乙二醇单体配比1.50:0.981.50:0.99:0.002官能团摩尔数1.50X2=3.00.98X3=2.94两官能团非等物质的量1.50X2=3.00.99X3+0.004=2.974当量系数M30叽T30如甲官能团offl契P中官能团a的更冰总数1(无aAa刀子)2_!T7二0JW87274非等物质的量时?非过霾绢份的官能团養2x2_<M1j50+OjM+0_«H7瘵料总摩尔数A单体的官能度f3322=(LM42J712=0_83823S7=!1,nniAr+v(JF-2)pt<Q_Hxl|D9

36、15i-CU»l斎画阿21.解:87r=Q71D22.解:丁二烯:-H0=73KJ/mol,-S0=89KJ/mol.KTe=-HO/(-SO+RlnMe)lnMe=(-H0/Te-S0)27°C时,即300K时:lnMe=-0.0777Me=0.925(mol/l)同理:77°C时,Me=0.942(mol/l)127°C时,Me=0.954(mol/l)23.解:根据题意c(M)=0.2mol/L,c(l)=4.0x10-3mol/L由g44b,可得k=心693=4.375乂10sr/R244x3WO%J?p=145x广;I;,严(业gmjsrg二4

37、.58x10或毎ZL-s)145x012解:=i2x(4J75x10x70x诃)"x(4.0x10)"m=解:如h2Q693庙24.解:转化率达50%不属于稳态,不能用微分方程,需利用积分式求解(3分)转化率达50%寸,25.解:阳离子聚合速率方程为积分得b益弋裁昨(2分)3=4«1=158400s,Kt=5=4J75«10s1R=kpMM+=7.6X2.0X4.0X10-4=6.08X10-3mol/(LS)该体系终止反应为自发终止、与反离子结合终止、向单体转移终止之和Rt=kt1M+kt2M+ktr,MM+M7_6x2_04_9xW2+67x10+L

38、2xl(TlxZ0存在链转移剂异丙苯时差亠G里AHM二丄*4芍竺竺19551420死"426. 解:(1)。-血丫加北"9尸杠严X1.0J>K73xl(rmod/££觇wtrPF3500=哪珊*血毘2血灯肘严ET严.pj001M>/Arl1巧AX73xlOT-/J.1lSxlO?(2)4W0-0103巧UPZxxltr4*U严ri&JSxKT1/!;J?从FP考虑,需卩匚,而从*考虑,需9心,两者不能相交,不能同时满足,无法选择合适的I,使(Rp)0和同时达到上述要求。27. 解答:引发速率Ri=2fKdl=2X0.70X3.24X1

39、0-6X5X10-4=2.268x10-9(mol丄-1.s-1)-2-6(Rp=Kp(fKd/Kt)lM=1.76X10X(0.70X3.24X10/3.58X107)1/2X(5X10-4)1/2X400=3.96X10-4mol/(L.S)(2)V=KpM-2(fKdKt)1/211/2=4367528. 解:已知kP=76l/mobs.|M=2»0gZl=1_92mol/lki=4910/s.kfcj«=12工10“l/(niDbs)因为采用的是惰性溶剂,故无向溶剂的链转移。欲求聚合初期形成的聚苯乙烯分子量,可根据:进行计算。式中m为苯乙烯的分子量29.解:(1)A

40、/1009060(实验结果)£严气(春血179将M=9.3mol/I,l=0.001mol/I,f=0.81以及矗5"代入上式,则暫(2)有链转移时数均聚合度有以下关系/閃庇=S3153Cm=01x10=0血J/二1x1尸以及M匸9冰入,得:(Xh=(戸为动力学链终止对数均聚合度的贡献。动力学链长Ivx=rMnx5J56X1O5=8556若偶合终止分率为x,则歧化终止分率为1X。5片芒故L015巧怖丄0羽5%即60C聚合时,偶合终止的比例是15%,歧化终止的比例是85%30.解:Z=4J75*l(r*=0_01575fc当引发剂浓度随时间不变时:toi-ct1-0-5006

41、93-T=94Ar145*2236*10_T*00632%转化率而变h応=咛宇X即Q-*5)rl70_8ArHPM31. 解:?=心1?2i?2,f=1,代入数据,?=47777.(Xn)k为动力学终止对X的贡献甚+D(Xn)k=-=-=86867i=+C=0.0002025=493832. 解:依题意得M=0.887X1000/104=8.533I =MX0.108%X104/242=3.96X10-mol/L偶合终止时Xn=2v=2800v=Rp/RiRi=Rp/v=2.82X10-5/1400=2.01X10-8mol/Ls又r=M/Ri=0.86M=1.73X10-8mol/L-8-3

42、-6-1kd=Ri/2fI=2.01X10/2X0.80X3.96X10=3.17X10scoQkp=Rp/MM=2.82X10-/8.53X1.73X10=1.91X10L/molsRt=Ri/2M2=2.01X10-8/2(1.73X10-8)2=3.36X107L/mols当达到50%转化率时M=0.5M0由lnMq/M=kp(fkd/kt)1/2I1/2tLn2=1.91X102(0.80X3.17X10-6/3.36X107)1/2(3.96X10-3)1/2t5T=2.099X10s33. 解:1)单体初始浓度为0.95mol/L,即M°=0.95mol/L当反应到3/4

43、时,M=0.95X1/4=0.2375mol/L又36mg水为0.002mol被水终止的引发剂为0.002mol,则剩余引发剂为0.003molXn=n(Mq-M)/C=(0.95-0.2375)/0.005=142.5(142)Mn=mXn=14253=75262)由lnMq/M=kdCt得Ln0.95/6.28X10-3=kpX0.005X5设10s时单体浓度为M1有ln0.95/M1=kpX0.005X10则M1=4.15X10-5mol/L,kp=200.76s-1所以Rp=kM1C=200.76X4.15X10-5X0.005=4.166X10-5mol/LsXn=(Mq-M1)n/

44、C=0.95-4.15X1O-5/O.OO5=19O34. 解:阳离子聚合速率方程为Rp=kpMM+=7.6X2.0X4.0X10-4=6.08X10-3mol/(LS)该体系终止反应为自发终止、与反离子结合终止、向单体转移终止之和Rt=kt1M+kt2M+ktr,MM+MT6x2_0WxlO-3+6_7xlO-JtlixlO-1x2jO存在链转移剂异丙苯时35. 解:(1)dJt»f屮=O_l?va扎moi-s)Af二2molfUJ=°04加/“vi=2L6xl0mo/Gj)10%单体转化相当于每升起始反应的单体为0.02mol。所需时间Q工molH-_3-,t7_fi9

45、xlOs2_14Av=_5_.E=769(2)如不考虑转移终止对数均聚合度的贡献,斗5聶宀36. 解答:虫&聚剂)fixW5也a妙a砌上面刼r】a沁皆)/=召二一5"吁=Q3472itddffl2x1-28x10x0-137. 解:设1L苯乙烯中:(104苯乙烯单体的浓度M=0.887X103/104=8.53mol/L为苯乙烯分子量)引发剂浓度1=0.887X103X0.00109/242=4.0X10-3mol/L(242为BPO分子量)I£IM代入数据2460=耳円乌425界旷2=(j2*rX8J3/OJ55xl(T*)解得:rLkd=3.23X10-6s-1

46、10-410-6kp=1.76X102L/mols102104kt=3.59X107L/mols106108M=Rp/kpM=0.255X10-4/(1.76X102X8.53)=1.70X10-8mol/L而M=8.53mol/L可见,M»M-6-3-8R=2fkdl=2X0.80X3.23X10X4X10=2.07X10mol/LsR=2ktM2=2X3.59X107X(1.70X10-8)2=2.07X10-8mol/Ls而已知R=2.55X10-5mol/Ls,可见R»R=R38. 解:无终止的阴离子聚合速率为RP=kpM-M以萘钠为引发剂时,由于聚合开始前,引发剂

47、就以定量地离解成活性中心M-=C=1.0x10-3mol/L将FP式改写为一dM/dt=kpCM积分得In(Mo/M)=kpCt已知11=2000秒时,M°/Mi=2,代入上面积分式:In2=kpX2000kpC=In2/2000设当12=4000秒时,剩余单体浓度为M2In(Mq/M2)=kpCt2=ln2/2000x4000=1.386/M2=Mq/4则反应掉的单体浓度为Mq-Mq/4=3Mq/4根据阴离子聚合的聚合度公式An=nM/C(双阴离子n=2)C为引发剂浓度聚合到2000秒时,单体转化率为50%,则反应掉的单体浓度为50%Mq屜nx50%M/C=2X50%<2.0

48、/(1.0X10-3)=2000已求得聚合到4000秒时,反应掉的单体浓度为3Mq/43屜nXMq/4)/C=2X(3/4)X2.0/(1.0X10-)=300039、解答:无终止的阴离子聚合速率为Fp=kpM-M以萘钠为引发剂时,由于聚合开始前,引发剂就以定量地离解成活性中心M-=C=2.0X10-3moI/L将Fp式改写为一dM/dt=kpCM积分得In(Mo/M)=kpCt已知11=2000秒时,Mq/Mi=2,代入上面积分式:In2=kpCX2000kpC=In2/2000kp=(In2/2000)/C=0.173设当12=4000秒时,剩余单体浓度为M2In(Mq/M2)=kpCt2

49、=ln2/2000x4000=1.386M2=Mq/4则反应掉的单体浓度为Mq-Mq/4=3Mq/4C为50%根据阴离子聚合的聚合度公式儿n=nM/C(双阴离子n=2)引发剂浓度聚合到2000秒时,单体转化率为50%,则反应掉的单体浓度为Mq3屜nx50%M/C=2x50%<1.0/(2.0x10-)=500已求得聚合到4000秒时,反应掉的单体浓度为3Mq/4屜nxMq/4)/C=2x(3/4)x1.0/(2.0x10-3)=75040. 解答:a.Kp=ln(M0/M)/Ct=In(0.2/0.173)/5*0.0001=290Lmol-1s_1b. In(M0/M)=KpCtt=1

50、0sM=0.15Rp=KpMC=290*0.15*0.0001=4.35x10"3molL"1's"1c. Xn=n(M0-M)/C=2*(0.2-0.15)/0.0001=100041. 解:S=6000.6=360gB=6000.4=240gfr&BXVQKV=X1000=14.7ml42、解:(1)因为r1=kn/k12,r2=k22/k21ki2=76.56l/(mol*s)k2i=18.12l/(mol*s)(2) 1/ri为丁二烯单体的相对活性,1/r2为苯乙烯单体的相对活性根据1/r1=1.56,1/r2=0.725,说明丁二烯单体活

51、性较大,ki2值(76.56)表明苯乙烯自由基的活性比丁二烯自由基的要大。(3) 两种单体共聚属非理想共聚F1=(rfj+ff2)/(rf12+2ff2+f22)共聚反应得F1-f1曲线如图6-4(4) 欲得组成均匀的共聚物,可按组成要求计算投料比,且在反应过程中不断补加丁二烯单体,以保证原料配比基本保持恒定。43.解M1=7M2=2r1=0.40r2=0.69dM1/dM2二M1/M2xr1側1+M2/r22+M订=7/2X(0.4x7+2)/(0.69x2+7)=2.00F1=dM1/dM2+dM1=2.00/(1+2.00)=66.7%F2=1-F1=33.3%(2)dM1/dM2=M1/M2时r1側1+M2/r2附+M1=10.4M1+M2/0.69M2+M1=1M1/M2=0.51744、解答:Frifi1+±i£)/(n£?+2fifi+nfi3)因为Ll-li整理得曲必加)二=0-75Fi=0.685545. 解:(1)当共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%寸,将Xm啊带入下式:听(£)°宓5間心换J凹1也=怛小5两单体的初始配比为(2)85%专化率时共聚物平均组成为5%(摩尔分数)醋酸乙烯酯贝卩耳005/j-095c=笳耳=心°一戏C£-O15J5

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