高分子化学（第四版）潘祖仁 答案(2)

形结构。 (4)自缩聚和共缩聚 根据参加反应的单体种类进行分类

聚反应分为自缩聚、混缩聚和共缩聚。 自缩聚(均缩聚)通常为aAb型的单体进行的缩聚反应其中a和b是可以反应的官能团。如羟基酸或氨基酸的缩聚。 混缩聚通常为aaa和bbb的单体之间进行的缩聚反应

其中a和b是可以反应

通常将aAc型的

的官能团。如己二酸和己二胺合成尼龙-66的反应。 共缩聚单体(a和c是不能反应的官能团

a和c可以相同)加入到其他单体所进行的自

缩聚或混缩聚反应中进行的聚合反应。共缩聚反应通常用于聚合物的改性。例如以少量丁二醇、乙二醇与对苯二甲酸共缩聚增加柔性

思考题2.2略举逐步聚合的反应基团类型和不同官能团的单体类型5例。 参考答案：

逐步聚合的反应基团类型：羧基；羟基；氨基；酰氯基；异氰酸酯基；环氧基；酚羟基。

羧基可以与羟基、氨基反应；

羟基可以与酰氯基、异氰酸酯基；环氧基反应； 氨基可以与羧基、酰氯基和异氰酸酯基反应。

思考题2.3 己二酸与下列化合物反应，哪些能形成聚合物？

a、

乙醇；b、乙二醇；c、甘油；d、苯胺；e、己二胺 改善熔纺性能。

可以降低涤纶树脂的结晶度和熔点

答：己二酸可以与乙二醇、甘油、己二胺反应形成聚合物。

思考题2.4写出并描述下列缩聚反应所形成的聚酯结构，b-d聚酯结构与反应物配比有无关系？ 答： a、 以b、

HO—RCOOH

为重复单元的线形聚酯。

HOOCRCOOH＋HOR’OH

为重复单元的线形聚酯。所得的数均聚合度Xn

等摩尔比时得

与两官能团摩尔数之比r（r≤1）和反应程度P之间有：

关系。

c、

HOOCRCOOH＋R“（OH）3

两基团等摩尔比时可形成体型网状结构，当羧

基远大于羟基时，得到羧端基的低聚物，当羧基远小于羟基时，得到羟端基的低聚物。 d、

HOOCRCOOH＋ HOR’OH＋R“（OH）3

两基团等摩尔比时可形成体型网状结构

当羧基远大于羟基时，得到羧端基的低聚物，当羧基远小于羟基时，得到羟端基的低聚物。

思考题2.5下列多对单体进行线型缩聚：己二酸和己二醇，己二酸和己二胺，己二醇和对苯二甲酸，乙二醇和对苯二甲酸，己二胺和对苯二甲酸，简明点出并比较缩聚物的性能特征。

答：己二酸和己二醇的缩聚物比己二酸和己二胺的缩聚物的熔点低，强度小，其原因是前者缩聚物之间没有氢键；己二酸和己二醇的缩聚物比己二醇和对苯二甲

提高不饱和聚酯的的交联密度的；增加邻苯二甲酸酐的用量可提高成型后材料的刚性。

苯乙烯固化是利用自由基引发苯乙烯聚合并与不饱和聚酯线形分子中双键共聚最终形成体形结构。

室温固化的引发体系可采用过氧化二苯甲酰-二甲基苯胺氧化还原体系，也可采用过氧化环己酮-环烷酸钴氧化还原体系。

思考题2.18比较合成涤纶聚酯的两条技术路线及其选用原则。说明涤纶树脂聚合度的控制方法和分段聚合的原因。

答 涤纶聚酯(PET)是聚对苯二甲酸乙二醇酯的商品名，由对苯二甲酸与乙二醇缩聚而成。可采用两条技术路线合成。

(1)酯交换法或间接酯化这是传统生产方法，由甲酯化、酯交换、终缩聚三步组成，分段的原因在于:①对苯二甲酸难精制，无法精确定量，导致难以精确控制两单体的等基团比，无法进行聚合度的控制;②甲酯化、酯交换反应不需考虑等基团比，终缩聚中利用苯二甲酸乙二醇的自缩聚，根据乙二醇的馏出量，自然地调节两基团数的比，逐步逼近等物质的量，略使乙二醇过量，封锁分子两端，达到预定聚合度:③平衡常数小，需高温减压条件下反应，才能获得高分子量聚合。

(2)直接酯化对苯二甲酸提纯技术解决以后，这是优先选用的经济方法。对苯二甲酸与过量乙二醇在200℃下先酯化成低聚合度(例如x=1-4)聚苯二甲酸乙二醇酯，而后在2800C下终缩聚成高聚合度的最终聚a产品(n=100 -200)。随着缩聚反应程度的提高，体系乳度增加。在工程上，将缩聚分段在两反应器内进行更为有利。前段预缩聚，后段终缩聚。

思考题2.19工业上聚碳酸酯为什么选用双酚A作单体?比较聚碳酸酯的两条合成路线、产物的分子量及其控制。

答聚碳酸酯（PC)是碳酸的聚酯类，聚碳酸酯可由二元醇与光气缩聚而成。工业上应用的聚碳酸酯主要由双酚A[2,2’一双(轻苯基)丙烷]和光气采合成，其主链含有苯环和四取代的季碳原子，刚性和耐热性增加。Tm=265-2700C}

Tg=1490C，可在15~130℃内保持良好的机械性能，冲击性能和透明性良好，尺、J‘稳定，耐蠕变，其性能优于涤纶聚酯，是重要的工程塑料。

聚碳酸醋(Pc)有两条合成路线。

(1)酯交换法双酚A与碳酸二苯醋进行熔融缩聚，进行酯交换反应，产物分子量不超过300000酯交换法分两个阶段进行，起始碳酸二苯酯过量，经酯交换反应，排出苯酚，由苯酚排出量调节两基团数比，控制分子量。

(2)光气直接法双酚A和氢氧化钠配成双酚钠水溶液作为水相，光气有机溶液为另一相，以胺类为催化剂进行界面缩聚。光气直接法得到的分子量较高。界面缩聚是不可逆反应，不严格要求两基团数相等，一般光气过量，加少量单官能团物质如苯酚进行端基封锁，控制分子量。

思考题2.20简述和比较聚酰胺-GG和聚酰胺-G的合成方法。

答:聚酰胺-66由己二酸和己二胺缩聚而成。聚酰胺化有两个特点:一是氨基活性比较高，不需要催化剂:另一是平衡常数较大(~400)，可在水介质中预缩聚。己二酸和己二胺可预先相互中和成66盐，保证梭酸和氨基数相等。在66盐中另加少量单官能团物质如醋酸(0.2%~0.3%，质量分数)或使己二酸微过量进行缩聚，由端基封锁来控制分子量。66盐不稳定，温度稍高时，盐中己二胺易挥发，己二酸易脱梭，将使反应的官能团比例失调。为防止上述损失，可在密闭系统中在低温下预先聚合到一定的反应程度，升温进一步缩聚，最后减压完成最终缩聚。

思考题2.21合成聚酰亚胺时，为什么要采用两步法?

答:聚酰亚胺一般是二醉和二胺的缩聚物，可以由芳二醉和脂二胺或芳二胺缩聚而成。目前最常用的芳二醉是均苯四甲酸醉，与二元胺缩聚的第一步先形成聚酰胺，第二步才闭环成聚酰亚胺，形成稳定五元环的倾向，有利于聚酰亚胺的形成。

思考题2.22为什么聚氨酯合成多采用异氰酸酯路线?列举两种二异氰酸醋和两种多元醇。试写出异氰酸酯和轻基、氨基、竣基的反应式。软、硬聚氨酯泡沫塑料的发泡原理有何差异?

答:聚氨酯是带有一HCOO一特征基团的杂链聚合物，全名聚氨基甲酸酯，是氨

基甲酸(NHZCOOH)的酯类或碳酸的醋一酰胺衍生物。合成聚氨酯的起始原料是光气，光气和二元醇反应形成二氯代甲酸酯，和二元胺反应形成二异氰酸酯;二氯代甲酸酯和二异氰酸酯分别再和二元醇或二元胺反应，形成聚氨酯。由于二异氰酸酯比二氯代甲酸酯容易制得，所以聚氨酯合成多采用异氰酸酯路线。聚氨酯由两种原料组成，一种是二(或多)异氰酸酯，起着硬段的作用，如2,4-/2,6一甲苯二异氰酸}}(TDl)、六亚甲基二异氰酸}}(MD1),蔡二异氰酸}}(NDl)等。 另一原料是多元醇，起着软段的作用。二元醇HOROH用于制备线形聚氨醋，除丁二醇外，用得较多的是聚醚二醇和聚醋二醇，分子量从几百到几千。聚醚二醇是以乙二醇为起始剂，由环氧 …… 此处隐藏：3122字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……