高分子化学第五版潘祖仁版课后习题答案

1、第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。 答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的C二胺和己二酸、乙二醇 和对苯二甲酸等。在聚合过程屮，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分了链，高分了由许多结构单元用复键接而成。 在烯类加聚物屮，单体单元、结构单元、也复单元相同，与单体的元索组成也相同，但电了结构却有变化C 在缩聚物屮，不采川单体单元术语，因为缩聚时部分原了缩合成低分子副产物析出，结构单元的元索组成 不再耳单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成巫复单元。聚合物是指由许多

2、简单的结构单元通过共价键匝复键接而成的分了昴高达10=106的同系物的混合物。聚合度是衡昴聚合物分了大小的指标。以匝复单元数为基准，即聚合物大分了链上所含重复单元数II的平 均值，以万戸表示：以结构单元数为基准，即聚合物大分了链上所含结构单兀数II的平均值，以工表示。2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和 区别。答：合成高分了多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使川 large or big molecule 的术语。从另一角度考虑，大分了可以看作

3、1条大分了链，而聚合物则是许多大分了的聚集体。根据分子昴或聚合度大小的不同，聚合物中又右低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，般低聚 物的分子量在儿千以下，而高聚物的分子量总要在刀以上。多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明高” 字。齐聚物指聚合度只有儿儿十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛些。3写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（虫复单元）。选择其常用 分子量，计算聚合度。聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯卜 CH2CHC1-o聚苯乙烯-CH2CH(C6H5)-n涤纶-OCH2CH2OOCC6H4CO-n尼龙66 （聚酰胺-66）-NH(CH2)

4、6NHCO(CH2)4CO-n聚丁二烯卜 CH2CH=CHCH2-n天然橡胶-CH2CH=C(CH3)CH2-n聚合物分子量结构单元分子DP=n特征量/力塑料800-2400足够的聚合度，才能达到一定聚氯乙烯51562.5960-2900强度，弱极性要求较高聚合度。聚苯乙烯10-30104(962-2885)纤维极性，低聚合度就有足够的强涤纶1.8-2.360+132=19294-120聚酰胺-661.2-1.8114+112=22653-80橡胶非极性,高分子量才赋予高弹顺-聚丁二烯25-30544600-5600性和强度(4630-5556)天然橡胶20-40682900-5900(294

5、1-5882)4. 举例说明和区别：缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合。答：按单体.聚合物组成结构变化，可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类；刑按机理，可分成逐 步聚合和连锁聚合两类。1) 缩聚、聚加成和逐步聚合缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果，除了缩聚物为主产物外，还有低分了副产物产生，缩聚物和单 体的元索组成并不相同。逐步聚合址无活性屮心，单体中不同官能团之间相互反应而逐步増长，毎步反应的速率和活化能大致相同。 大部分缩聚属于逐步聚合机理，但两者不是同义词。聚加成反应是含活泼缄功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合物之间的聚合。属于非缩聚 的逐步聚合。2)

6、 加聚、开环聚合和连锁聚合加聚是烯类单体加成聚合的结果，无副产物产生，加聚物与单体的元索组成相同。连锁聚合由链转移、增长、终止等基元反应组成，其活化能和速率常数各不相同多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合机理。环状单体6键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合。近年來，开环聚合有了较大的发展，可另 列一类，缩聚和加聚并列。开环聚合物与单体组成相同，无副产物产生，类似加聚：多数开环聚合物属 于杂链聚合物，类似缩聚物。5. 写出下列单体的聚合反应式，以及单体、聚合物的名称。a. CH2=CHF b. CH2=C(CH3)2 c. HO(CH2)5COOH d. CH2-CH2e. NH2(CH2

7、)6NH + HOOC(CH2)4COOHCH2-O答：序号单体聚合物ach2=chf氟乙烯-CHrCHF-n 聚氟乙烯bCH2=C(CH3)2 异丁烯-CH2-C(CH3)2-n 聚异丁烯CHO(CH2)5COOHCD-M 基 C 酸-O(CH2)5CO-l-n 聚己内酯dCH2CH2CH2O 丁氧环1 1-CH2CH2CH2O-n聚氧三亚甲基eNH2(CH2)6NH 己二胺+HOOC(CH2)4COOH 己二酸-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-n 聚己二酰己二胺(聚酰胺66,尼龙66)6按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。属于加聚、缩聚还是开环聚合，连锁聚合还是逐步聚合？

8、a. -tCH2=C(CH3)2hb. -fNH(CH2)6NHCO(C比)托0打答:c. -+NH(CH2)5COhrd. 4CH2C(CH3)=CHCH2K序号单体聚合物加聚、缩聚或开环聚合连锁、逐步聚合aCH2=C(CH3)2 异丁烯聚异丁烯加聚连锁bNH2(CH2)6NH2 己二胺、HOOC(CH2)4COOH 己二酸聚已二酰己二胺，尼龙66缩聚逐步cNH(CH2)5CO己内酰胺1 1尼龙6开环逐步（水或酸作催化剂）或连锁（碱作催化剂）dCH2=C(CH3)-CH=CH2异戊二烯聚异戊二烯加聚连锁7.写出下列聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式：聚丙烯騰、天然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚

9、苯瞇、 聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。答：聚丙烯腊：丙烯flu ch2=chcn-*天然橡胶：异戊二烯CH2=C（CH3）-CH=CH2-丁苯橡胶：丁 烯+苯乙烯 CH2=CH-CH=CH2+CH2=CH-C6H5-聚甲醛：甲醛CH2O_/CH3_/CH3QOH+。2 十。7n聚苯瞇：2,6二甲基苯酚 、CH3CH3聚四氟乙烯：四氟乙烯cf2=cf2-*2ch3ch3IH,O r 1 ,C 峠 g +。*卄聚二甲基硅氧烷：二甲基硅氧烷 CH3CH38举例说明和区别线形结构和体形结构、热塑性聚合物和热固性聚合物、非晶态聚合物和结晶聚合物。 答：线形和支链大分依靠分间力聚集成聚合物，聚合物受热时，克

10、服了分了间力，塑化或熔融；冷却 后，乂凝聚成同态聚合物。受热槊化和冷却固化可以反复可逆进行，这种热行为特称做热塑性。但大分了 间力过大（强氢键）的线形聚合物,如纤维索，在热分解温度以下，不能塑化，也就不具备热缎性。带有潜在官能团的线形或支链大分了受热后，在犁化的同时，交联成体形聚合物，冷却后固化。以后受热 不能再塑化变形，这热行为特称做热固性。但已经交联的聚合物不能在称做热同性。聚氯乙烯，牛橡胶，硝化纤维：线形，热塑性纤维索：线形，不能犁化，热分解酚醛塑料模制品，硬橡皮：交联，已经固化，不再塑化9.举例说明橡胶、纤维、塑料的结构性能特征和主要差别。答：现举纤维、橡胶、塑料儿例及其聚合度、热转变

11、温度、分了特性、聚集态、机械性能等主要特征列于 下表聚合物聚合度Tg/rTm/*C分了特性聚集态机械性能纤维涤纶90-12069258极性晶态高强高模最尼龙-6650-8050265强极性晶态高强高模昴：橡胶顺丁橡胶-5000-108非极性高弹态低强高弹性硅橡胶5000-1 万-123-40非极性高弹态低强高弹性料聚乙烯1500-1 万-125130非极性晶态屮强低模量聚氯乙烯600-160081-极性玻璃态屮强屮模量纤维需要有较高的拉伸强度和向模昴，并希望有较高的热转变温度，因此多选川带有极性基团（尤其是能 够形成蛍键）而结构简单的高分了，使聚集成晶态,有足够高的熔点,便于烫熨。强极性或氢键

12、可以造成 鮫大的分子间力，因此，较低的聚合度或分昴就址以产生较大的强度和模議。橡胶的性能要求是高弹性，多选用非极性高分子,分（链柔顺,呈非晶型高弹态,特征是分犷量或聚合度 很高，玻璃化温度很低。塑料性能要求介于纤维和橡胶之间，种类繁多，从接近纤维的硬塑料（如聚氯乙烯，也可拉成纤维）到接 近橡胶的软塑料（如聚乙烯，玻璃化温度极低，类似橡胶）都有。低密度聚乙烯结构简单，结晶度高，才 有较高的熔点（130C）：较高的聚合度或分子最才能保证聚乙烯的强度。等规聚丙烯结晶度高，熔点高（175C）,强度也高，己经进入工程塑料的范围。聚氯乙烯含有极性的氯原了，强度中等；但属于非晶型 的玻璃态，玻璃化温度较低。

13、使川范围受到限制。10什么叫玻璃化温度？橡胶和塑料的玻璃化温度有何区别？聚合物的熔点有什么特征？答：玻璃化温度及熔点是最重要的热转变温度。玻璃化温度是聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。受外力作用，玻璃态时的形变较小,而高弹态时的 形变较大，其转折点就是玻璃化温度，可川膨胀计或热机械曲线仪进行测定。玻璃化温度是菲晶态塑料（如 聚氯乙烯、聚苯乙烯等）的使川上限温度，是橡胶（如顺丁橡胶、天然橡胶等）的使川下限温隊引入极 性基团、位阻较大的芳杂环和交联是提高玻璃化温度的三大途径。熔点是晶态转变成熔体的热转变温度。高分犷结构复杂,般聚合物很难结晶完全，因此往往有熔融范 fflo熔点是晶态聚合物的使川上

14、限温度。规整的微结构、适肖极性基团的引入都有利于结晶，如低密度聚 乙烯、等规聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺-66等。在聚合物合成阶段，除平均分了帚和分布外，玻璃化温度和熔点往往是需要表征的重要参数。计算题1.求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。a、组分A：质量=lUg,分子量=30 000； b、组分B：质量=5g,分子量=70 000；c、组分C：质量=Ig,分子量=100 000解：数均分了量弘 乙10 + 5 + 110 / 30000 + 5 / 70000 + 1/100000= 38576质均分了昴:1()x3()()()0 + 5x7()()()() + 1x1()

15、0()0()=4687610+5+1分子杲分布指数M W/M “ =46876/38576= 1.222.等质量的聚合物A和聚合物B共混，计算共混物的帀”和帀,。聚合物 A： Mlt =35,000, Mw =90,000；聚合物 B： Mn =15,000, A/lv =300,000Mn = 21000M 朋第2章缩聚与逐步聚合计算题1.通过碱滴定法和红外光谱法，同时测得21.3 g聚己二酰己二胺试样中含有2.50xl0-3mol 基。根据这一 数据，计算得数均分了昴为8520。计算时需作什么假定？如何通过实验来确定的可靠性？如该假定不可靠， 怎样由实验來测定止确的值？、 JYI O 1

16、3轍瓦善工f =21.3g, = = 8520.工上述计算时需假设：聚己二酰己二胺由元胺和】元酸反应制得，每个大分子链平均只含一个竣基，且按基 数和胺基数相等。可以通过测定大分子链端基的COOH和NH?摩尔数以及大分了的摩尔数來验证假设的可靠性，如果大分子 的摩尔数等于COOH和NH2的一半时，就可假定此假设的可靠性。用气相渗透压法可较准确地测定数均分了量，得到大分了的摩尔数。碱滴定法测得竣基基团数、红外光谱法测得疑基基团数2.疑基酸HO-(CH2)4-COOH进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400 g/mor1,试计算：a.竣基己 经醞化的百分比 b.数均聚合度c结构单元数乂“解：

17、已知= 18400,Mo = 100 M + D根据Xw=-nxw = 得：p=0.989,故己酯化竣基百分数为98.9%。M。-pM1 +=9251%_ 9251” _ 100= 92.513.等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚，反应程度p为0.500 0.800. 0.900 0.950、0.980、0.990 0.995,试 XMX求数均聚合度入、DP和数均分子量M”，并作-p关系图。解：P().5000.80()0.9000.9500.9700.9800.9900.9951一25102033.350100200DP=X/212.551016.652550100Mn=113； Xn=18244

18、58311482278378156681131822618&等摩尔的乙二醉和对苯二甲酸在280匸下封管内进行缩聚，平衡常数K=4,求最终X“。另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得Xn =100,问体系中残留水分有多少？1009等摩尔二元醉和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%, p=0.995或0.999吋聚酯的聚合度多少？解:假设二元醇与二元酸的摩尔数各为lmol,则醋酸的摩尔数为0.015moL Na=2mol, Nb=2mol,Nb =0.015 mol2 + 2*0.015 _0,985当 p=0.995 时, + r-2rp1 + 0.9851 + 0.985 2*0.985*0.995= 7

19、9.88当 p=0.999 时,1 +厂l + r-2/p1 + 0.9851 + 0.985-2 客0.985 *0.999= 116.9810. 尼龙1010是根据1010盐屮过量的癸二酸來控制分子量，如果要求分子量为20000,问1010盐的酸值应 该是多少？(以mg KOH/g Tl )解：尼龙1010-R复单元的分了量为338,则其结构单兀的平均分了昴MT69=20000 = 11834“169假设反应程度p=i,疋= 土八0.983” l + r-2/7?1-r尼龙 1010 盐的结构为：NH3+ (CH2) NH3OOC(CH2) 8COO ,分 了憬为 374o由于癸二酸过量,

20、假设Na (癸二胺)=1, Nb (癸二酸)=1.0/0.983=1.0173,则 (M,-N“)xM(KOH)x2 (1.0173-1)x56x2 “十、酸值=心 = =58(mgKOH / gl 010盐)N“xM 咖37411. 12内酰胺在封管内进行开环聚合。按1 mol LL内酰胺计，加有水0.0205mok醋酸0.0205moh测得产物 的端竣基为19.8 mmol,端氨基2.3mmol。从端基数据，计算数均分子量。解：NH(CH2)5CO +H2OHO-CO (CH2) 5nh-hI10.0205-0.00230.0023NH(CH2)5CO +CH3COOH-HO-CO (CH

21、?) 5NH-COCH30.0205-0.01750.0198-0.0023tnM =1Y1 npLni= 1X113 + 17XO.O198+IXO.OO23 + 43XO.OI75 =576220.0198M=II313.邻苯二甲酸fif与甘油或季戊四醇缩聚，两种基团数相等，试求:&平均官能度b按Carothers法求凝胶点c按统计法求凝胶点解：a、平均官能度：3 x 2 4- 2 x 3甘油：f = 2.43 + 22x2+4xl季戊四醇：f = 2.672 + 11)2)b、Carothers 法：I)2 22)2 2季戊四醇:= 0.749甘油:Pc = = = = 0.833 f

22、2.40.703 = 1,0 = 1Flory统计法:I)2)廿油：Pe = 77r + rp(f-2),2季戊四醇：pc =0.577,r = l,p = 1r + z-p(/-2)1/216. AA. BB、A3混合体系进行缩聚，Nao=Nbo=3.O, A3中A基团数占混合物中A总数(p)的10%,试求 P=0.970时的x以及% =200时的ponn解：Nao=Nbo=3.0, A3中人基团数占混合物屮A总数(p)的10%,则小屮人基团数为0.3mol,街的分 子数为0moLNA2= 1.35mol： NA3=0mol； NB2=1.5moly - Na + N訂a + Nde _3

23、+ 3= 2 034一心+叽+比 1.5 + 1.35 + 0.1 当冋咏 = 2-0.97x2.034 =?4乙=2。0时，= R跖p=0.97318制备醉酸树脂的配方为1.21mol季戊四醉、05Uniol邻苯二甲酸肝、0.49mo 1丙三竣酸C3H5 (COOH)3，问能否不产生凝胶而反应完全？解：根据配方可知醇过量。2x(0.54-2 + 0.49x3)_/ = 2.2451.21 + 0.5 + 0.492代.=0.89,所以必须控制反应程度小于0.89过不会产生凝胶。第三章 自由基聚合 （这章比较重要）思考题2. 下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合、阳离了聚合还是阴离了聚合？

24、并说明原因。CH2=CHa ch2=cci2 ch2=chcn ch2=c（cn）2 ch2=chch3 ch2=c（ch3）2 ch2=chc6h5 cf2=cf2 ch2=c（cn）coor ch2=c（ch3）-ch=ch2答：CH2=CHC1：适合自由基聚合,Cl原了的诱导效应是吸电子基团，但共轨效应却令供电性,两者相抵 后，电子效应微弱。ch2=cci2： 由基及阴离了聚合，两个吸电了基团。CH2=CHCN： 口由基及阴离了聚合，CN为吸电了基团，将使双键龙电子云密度降低，有利于阴离了的进 攻，对口由基有共轨稳定作用。CH2=C（CN）2：阴离了聚合，两个吸电基团（CN）。ch2=c

25、hch3： 位聚合，甲基（CH3）供电性弱,难以进行自、阳、阴三种聚合，用自由基聚合只能得无定型蜡状物低、分广昴，川阴离（聚合只能得到低分子昴油状物。CH2=C（CH3）2 :阳离了聚合，CH3是供电了基团，与双键右超共辘。ch2=chc6h5：三种机理均可，共辘体系兀电孑容易极化和流力。CF2=CF2： 口山基聚合，对称结构，但氟原了半径小，F体积小使四取缔啊仍聚合。CH2=C（CN）COOR：阴离了聚合，取代基为两个吸电子基（CN及COOR）,兼有共轨效应。CH2=C（CH3）-CH二CH2： 种机理均可，共純体系。3. 下列单体能否进行口由基聚合，并说明原因。CH2=C（C6H5）2 c

26、ich=chci ch2=c（ch3）c2h5 ch3ch=chch3ch2=chococh3 ch2=c（ch3）cooch3 ch3ch=chcooch3 cf2=cfci答：CH2=C（C6H5）2:不能，两个苯基取代基位阻大小。C1CH=CHC1：不能，对称结构。CH2=C（CH3）C2H5：不能，二个推电子基，只能进行阳离子聚合。ch3ch=chch3：不能，结构对称。CH2=CHOCOCH3：醋酸乙烯酯，能，吸电子基团。CH2=C（CH3）COOCH5：甲基丙烯酸甲酯，能。CH3CH=CHCOOCH3 :不能，1, 2双取代，位阴效应。CF2=CFC1：能，结构不对称，F原子小。计

27、算题1.甲基丙烯酸甲酯进行聚合，试由和AS来计算77C、1279、177C、227时的平衡单体浓度，从 热力学上判断聚合能否正常进行。解：由教材P64上表3-3屮査得：甲基丙烯酸甲酯4H =-56.5kJ/mol, AS =-l 17.2J/mol KT=77C=35O.I5K,nMe =4.94*103mol/LT=127C=400. 15K,nMe =0. 0558mol/LT=177C=450.15K,nMe =0. 368mol/LT=227C=500.15K,nMe = 1. 664inol/L平衡单体浓度:lnMe=l(-AS)K 1从热力学上判断，甲基丙烯酸甲酯在77C、127C

28、、177C下可以聚合，在227C上难以聚合。因为在 227C时平衡单体浓度较大。2.60-Cit氧化二碳酸二环12酯在某溶剂屮分解，用碘糸法测定不同时间的残留引发剂浓度，数据如下，试 计算分解速率常数()和半衰期(h)。时间/h()0.20.71.21.7DCPD浓度/(mo】L J0.07540.06600.04840.03340.0288解：过氧化二碳酸二环己酯的分解反应为级反应，引发剂浓度变化与反应时间的关系为:通过以In晋对i作图,利用最小二乘法进行回归得一条直线y = 0.589兀，斜率为也。得到:kd=0.589=1.636* 10*半衰期：儿/2 二 0 693 = 76kd3.

29、在甲苯中不同温度下测定偶氮二异丁JW的分解速率常数，数据如下，求分解活化能。再求40C和8UC下的半衰期，判断在这两温度下聚合是否有效。温度25060.569.5分解速率常数/s12.64x10 61.16x10 s3.78x10 s解：分解速率常数、温度和活化能之间存在下列关系：kd = AeE,RTIn kd = In A - Ed / RT,以 In 对 1/T 作图，斜率为一 Ed / R 截距为 In A。采用最小二乘分法进行回归，得：山伤=33.936-15116/7-Ed/R = -56Ed=8.314*l51l6=l 25674.4= 125.7kJ/mol当 t=40C=31

30、3. 15K 时紡=exp(15116/313.15 + 33.936) = 5.95xl(rIn 2f，/2 5.95x1 O7 = 323.6/1当 t=80C-353. 15K 时kd =exp(-15116/353.15 + 33.936) = 1.41xl04In 21.41X10-41.36/z以此可见，在40C下聚合时谢发剂的半衰期太长，聚合无效，而在80C下聚合是有效的。6.苯乙烯溶液浓度0.20 mol.L-1,过氧类引发剂浓度为4.0x10mol.L1,在609下聚合，如引发剂半衰期44h, 引发剂效率/=0.80, kp=145 L.(molr, k(=7.0xl07 U

31、mol)1,欲达到50%转化率，需多长时间？解:k =0.69V =4.375X10昇=0.015750/Zl/2a.当引发剂浓度随时间不变时:,/2ZI/2r1 1/lc /0.8x4.375x10_1/2/1 n in_3xi/2In= 145x（=）l/2（4.0xl0 5y lt1-0.507.0x100.693 44九随转化率而变 务 = 7（眷卡门畀（1 -严2 ）dtJ珞十匕今百心2（1-宀）力 -2.19X109=0.2602r = 170.7/?7过氧化二苯甲酰引发某单体聚合的动力学方程为：Rp=kpM(d/kt),/2I1/2,假定各基元反应的速率常数 和/都与转化率无关，

32、M0=2 niol.L-1, I=0.01 mol.L 极限转化率为10%。若保持聚合时间不变，欲将 最终转化率从10%提离到20%,试求：(1) Mo增加或降低多少倍？(2) I。增加或降低多少倍？几)改变后，聚合速率和聚合度有何变化？低转化率下聚合动力学方程:(3)如果热引发或光引发聚合，应该增加或降低聚合温度？ Ed、Ep、叫分别为124、32和8kJmol。 解：(题意有修改)lnWxzr，/2=lnFox/r，/2=（1）当聚合时间同定时，c与单体初始浓度无关，故出聚合时间-定时，改变M。不改变转化率。（2）当其它条件定时，改变/o,则有:= /；）?/Z/(L.5)R严2弘心1旦=

33、4.0X10 化 2“9 d 2I2x0.01/?p =1.5x10_7/(L.5)104(1-)x839S=辺=9.50mol/ L78Rnv = = 3750尺60C,苯乙烯偶合终止占77%,歧化终止占23%。若无链转移,()0 =C/2 + D37500.77/2 + 0.23=6097.56若同时发生单体、引发剂和溶剂转移，则按下式计算:1也+ C回M SM=? + 8.0x 10-5 4- 3.2x 10-4+ 2.3x 10-6 6097.561.01.0= 2.69xl0-4Xn =3717过氧化物分解产生的自由基平均转移次数 二+ R泊 + %MM + gSM + 5/M &过

34、氧化物分解产生的口由基平均转移次数/G+q 型+C,也)& m s M1 M=(C”i + Cs + CIm SM= 375O(8OXIOF.2XI旷葺+ 2.3x10欝)“39413.按上题制得的聚苯乙烯分了战很高，常加入正丁硫醉(Cs=21)调节，问加多少才能制得分了战为85万的聚苯乙烯？加入正丁硫醉后，聚合速率有何变化？ 6(TC,某单体由某引发剂引发本体聚合，M=83mol.L-1,聚合速率与数均聚合度有如下关系:Rp/ moh(Ls)*10.501.02.05.010158350555033301317592358解：(X”)o=3717=85d0r0.05x 曙.5635X23偶合

35、终止:C=0.77,歧化终止:D=0.23= 79.57%*牛=5.43%c亍= 15%第4章自由基共聚合思考题1.见书119页2见书12CT121页，注意五个假设3.ri=T2=l讥1 a/202=0dM2歼=1/2rj0. r2=0dM. . A/J=1+7：dM2A/2F -人1MFbldM.M=GdM2M2F MCrr7.根据rr乘积的大小，可以判断两种单体交替共聚的倾向。即r.r.-O,两单体发生交替共聚；门越趋 于0,交替倾向越大。宙Q、e方程计算各单体口、口值得：单体1（二烯）F1nr2甲基内烯酸甲酣0.250.750.1875丙烯酸甲酣0.050.760.038苯乙烯0.581

36、.350.783马來酸对5.74X1O-50.3251.86 X 10*5醋酸乙烯0.01338.450.499丙烯赭0.020.30.006上述单体1.jT：烯产生交替共聚的次序为：马來酸阡丙烯席丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯醋酸乙烯苯乙 烯原因：极性效应，马来酸肝的取代基吸电性强，马來酸曲与苯乙烯极性相差最大易交替共聚计算题15. (1) X乙烯一醋酸乙烯酯 r)=1.68 f2=0.23m2=15%= 0.89 人=0.11M. M2 62.5861.68x0.89+0.89x0.11mx 弘 0.85 0.15+ X- + F、=门= I“=09?+ 2fJ2 + r2f 1.68x 0.8

37、92 + 2x0.89x0.11 + 0.23 xO.lf（2）甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯n=0.52厂2=046mi=15b同理可=0.145. =0.2272、甲基丙烯酸甲酯（MJ浓度=5mol/L, 5-乙基-2-乙烯基毗喘浓度=lmol/L,竞聚率：r.=0. 40,兀=0.69；a、计算聚合共聚物起始组成（以摩尔分数计），b、求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比。解：甲基丙烯酸甲酯（M.）浓度为Smol/L, 5-乙基-2-乙烯基毗庭浓度为1 mol/L,所以2m即起始共聚物中，甲基丙烯酸甲酯的摩尔含昴为72.5%。因为，冰1,匕1,此共聚体系为有恒比共聚点的非理想共聚，在恒比共聚

38、点上配料时，所得的共聚物 组成与单体组成相同，有F、=I =o.343、氯乙烯（r1=1.67）与醋酸乙烯酯（/*2=023）共聚，希與获得初始共聚物瞬时组成和85%转化率时 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。解：（1）当共聚物中醋酸乙烯酯的初始含昴:为5%时，将耳 =95%,町=5%带入下式:和卄+2斤 +从於（2） 85%转化率时共聚物平均组成为5% （摩尔分数）醋酸乙烯酯,耳=0.605/+0.395,C = l-i-Z= 0.15则 F2 = 0.05 F = 0.9505/, =0.8075解得:f =0.868,/； =0.9381一$1 斤4、

39、两单体竞聚率为rI=0.9, r2=0.083,摩尔配比=50： 50,对下列关系进行计算和作图：a.残余单体 组成和转化率；b、瞬吋共聚物组成与转化率；c、平均共聚物组成与转化率；d、共聚物组成分布。解：a、残余单体组成和转化率：=0.9, =0.083 /=/2=0.5a =二一= 0.0905,0 二丄=9,C-fl的关系图见图4-16。b、瞬时共聚物组成与转化率:F,=rJt2 + 2fJ2 + ”20.9/,2 + 2f(1 一 G + 0.083(1- fj2c、T：均共聚物组成丄J转化率:d、共聚物组成分布如下表CfiFF1000.50.8390.10.3860.5760.773

40、0.20.4790.5880.4630.40.5870.6160.2850.450.6120.6250.1320.480.6270.6320.0690.490.6320.6340.0360.4950.6340.6360.0070.4990.6360.637图4-8 C-f-FF关系曲线图第5章聚合方法计算题2.计算苯乙烯乳液聚合速率和聚合度。已知：6(2时，kp=176 L(mol) M=5.0mol.L1, N=3.2X10,4/ml,p=LlX1012(mol)d解：RpW3NkpM103x32x1()Mx176x5.02x6.023xl023= 2.34x1 (尸= 2.56xl05矿 _ NM _ 3.2xl(y4xl76x5-p l.lxlO123比较苯乙烯在60C下木体聚合和乳液聚合的速率和聚合度。乳胶粒数=1.0xl015mr,M=5.0moleT；1 ,p=5.0xl012 个(mWs)。两体系的速率常数相同：kp=176L(mols)-1,k 产 3.6xl(fL(molsr。解:本体聚合:尺诗誥將8.3xf，=8.3x10