高分子化学课后习题与解答_韩哲文主编_华东理工大学出版社(2)

16. 12－羟基硬脂酸在433.5K下熔融缩聚，已知其反应混合物在不同时间下的[COOH]

(1) (2) (3)

求上述反应条件下的反应速率常数k。 该反应是否加了催化剂？

反应1小时和5小时的反应程度各为多少？

高分子化学课后习题与解答韩哲文主编华东理工大学出版社

17. 请归纳体型缩聚中产生凝胶的充分和必要条件。

18. 试按Carothers法及统计法计算下列混合物的凝胶点：

（1） 邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇，分子比分别为3:2；2:1 （2） 邻苯二甲酸酐与甘油分子比为1.50:0.98

（3） 邻苯二甲酸酐、甘油与乙二醇分子比为1.50:0.99:0.002

19. 要合成分子链中含有以下特征基团的聚合物，应选用哪类单体，并通过何种反应聚合而成？

(1) －OCO－ (2) －NH－CO－ (3) －HNCOO－ (4) －OCH2CH2－

解答：

１. 解：(1)

,

(2)

其所得产物数均聚合度与两官能团摩尔数之比r(r≤1)和反应程度P之间有

Xn=

1 + r1 + r - 2rp

的关系。

(3) 设反应物二酸和三醇的相对摩尔比为x

① 当x≤3/2时，r=2x/3 (r≤1)。由公式

Po=

1

[r + rp(f - 2)]1/2

Po=

得

32

x

令Po≥1，则X≤3/4时，所得产物是端基主要为羟基的非交联支化分子。

② 当x≥3/2时，r=3/2x (r≤1)。同理得 Po=

x3

令Po≥1,则x≥3。即当x≥3时，所得产物是端基主要为羧基的非交联支化分子。

③ 综合①和②得3/4＜x＜3时，所得产物是交联体型分子。

(4)

设二酸∶二醇∶三醇（摩尔比）= x∶y∶1，则 ①

3 + 2y

1

时 ⑴

Po=

x + y +1

2x

4x

由Carothers方程得 令Po≥1,则

⑵

x + y +1

2x

1

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联立⑴、⑵得 x – y ≤ 1 ⑶ 即当x – y ≤ 1时，所得产物端基主要为羟基的支化分子。

②

3 + 2y

1

时 ⑷

1

Po=

2(2x + 3)x + y +1

x + y +1 同理

令Po≥1，则

x + y +1 ⑸

联立⑷、⑸得 x – y ≥ 2 ⑹ 即当x – y ≥ 2时，所得产物是端基主要为羧基的支化分子。

④ 联立⑶、⑹得知，当1＜ x-y ＜2时，所得产物为交联的体型分子。

３.解： n=

1 P

Mn=113Xn + 18

４.

解：COOH2O 0 Ｐ——平衡时反应程度 NW——平衡时H2O分子数 故： 又：

K=

w

No(1-P)2

n=

1 P

nwN0Xn(Xn1所以： ① nwN0Xn(Xn1②

５.

解：因为：

K=

P(1 P)2

2

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所以： 得到：

2036

P

K =

1 PP =

K

n=

=2.31 P

1

1 P

６.1 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.

=kCot+1Xn=解：外加酸催化，有：1 P

因为P1=0.98时，n=50；P２=0.99时，Xn=100

由kCot1+1=50， kCot2+1=100 得： kCot1=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+r

Xn=

1331+r2rp 又因为：

kCot2

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,

nr1=

Na

==0.985

a c

1+0.985 1+r1

==1001+r1-2r1p

当P = 0.999,

Xn=

1+0.985 1+r1

==1171+r1-2r1p

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(2) 若加入1 % 乙酸(以二元酸计)

r1=

Na

==0.99

a c

当P = 0.995, Xn=

1+0.99 1+r1

=100=

1+r12r1p

当P = 0.999, n 1+0.99 1+r1

=166=

1+r1-2r1p

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

=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-NbKOHa1010

=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)x

=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)

2

１２. 解：

(x-1)x

=P (1-P)N

(1) P=0.5时，二聚体的含量为：

(2-1)N22

N 四聚体的含量为：

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(4-1)N44

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=

Pnw

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

n=

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 …… 此处隐藏：2319字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……