高分子复习资料.docx
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高分子复习资料
1.在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反应釜中加入0.2moln-BuLi和20kg苯乙烯。
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=l×104
成分2:
重量分数=0.4,分子量=1×105。
成分3:
重量分数=0.1,分子量=1×106
求:
这个混合体系的数均分子量和重均分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?
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?
6.AA、BB、A3混合体系进行缩聚,NA0=NB0=3.0,A3中A基团数占混合物中A总数()的10%,试求p=0.970时的以及=200时的p。
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。
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法求凝胶点 c.按统计法求凝胶点
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:
0.99:
0.002。
(10分)
19.邻苯二甲酸酐和甘油摩尔比为1.50︰0.98,试分别用Carothers方程和Flory统计公式计算下列混合物的凝胶点。
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:
0.002
22.试计算丁二烯在27℃、77℃、127℃时的平衡单体浓度。
已知丁二烯的
-ΔH0=73kJ/mol,ΔS0=89J/mol·K
23.在一溶液聚合体系中,某单体浓度c(M)=0.2mol/L,某过氧化物引发剂浓度c(I)=4.0×10-3mol/L,60℃进行自由基聚合。
已知kp=1.45×102L/mol·s,kt=7.0×107L/mol·s,f=1,引发剂半衰期44h。
⑴(6分)求初期聚合速率?
⑵(4分)初期动力学链长?
⑶(4分)当转化率达50%时所需的时间?
24.单体溶液浓度c(M)=0.2mol/L,过氧化物引发剂浓度c(I)=4.0×10-3mol/L,在60℃下加热聚合。
如引发剂半衰期为=44h,引发剂效率f=0.8,kp=145L/mol·s,kt=7.0×107L/mol·s,欲达到50%转化率,需多长时间?
25.2.0mol/L苯乙烯的二氯乙烷溶液,于25℃时在4.0×10-4mol/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8.0×10-5mol/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
kp[L/(mol·S)] 7.6
kt1(s-1)自发终止 4.9×10-2
kt2(s-1)与反离子结合终止 6.7×10-3
ktr,M(L/mol·s) 1.2×10-1
Cs(25℃,在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂) 4.5×10-2
26.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=2×10-9s-1,kp/kt1/2=0.0335(L·mol·s)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)0>1.4×10-7mol/L·s,产物的动力学链长ν>3500时,采用引发剂的浓度应是多少?
(2)当仍维持
(1)的(Rp)0,而ν>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5×10-4mol/L,Kp=176L/(mol-s),Kd=3.24×10-6Lmol/s,Kt=3.58×107L/(mol.s);f=0.70求
(1)引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=7.6L/mol·s,自发链终止速率
常数=4.9×10-2s-1,向单体链转移的速率常数=1.2×10-1L/mol·s,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60℃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60℃下BPO的半衰期为48小时,引发效率为0.81,Cl为0.02,CM为0.1×104,甲基丙烯酸甲醋的密度为0.930g//ml)。
试求
(1)甲基丙烯酸甲酯在60℃下的kp2/kt值;
(2)在该温度下歧化终止和偶合终止所占的比例。
30.苯乙烯溶液浓度0.20mol*L-1,过氧类引发剂浓度为4.010-3mol*L-1,在60℃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%转化率,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:
Kd=1.1610-5S-1,Kp=3700升mol∙S,Kt=7.4107升mol∙S,【M】=10.86molL,
【I】=0.20610-8molL,CM=1.9110-4,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BPO为引发剂,60℃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г=0.86秒,试求欲达到50%转化率时,需要多少时间?
33.25℃在THF中,用n—C4H9Li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) 若聚合5s时,单体浓度为6.28×10-3mol/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25℃时在4.0×10-4mol/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8.0×10-5mol/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
kp[L/(mol·S)] 7.6
kt1(s-1)自发终止 4.9×10-2
kt2(s-1)与反离子结合终止 6.7×10-3
ktr,M(L/mol·s) 1.2×10-1
Cs(25℃,在二氯乙烷中用异丙苯作转移剂) 4.5×10-2
35.已知过氧化二苯甲酰在60℃的半衰期为48小时,甲基丙烯酸甲酯在60℃的kp2/kt=1×10-2l(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(60℃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40℃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
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