2缩聚与逐步聚合

1、2缩聚与逐步聚合2.1课程的知识要点缩聚反应、线型缩聚动力学及动力学方程、反应机理，影响分子量的因素及控制方法（控制当比量、加入端基封锁剂）；重要的缩聚产品（涤纶、尼龙等）；体型缩聚、凝胶点的计算方法（卡洛泽斯方程）等。2.2本章习题通过碱滴定法和红外光谱法，同时测得21.3g聚己二酰己二胺试样中含有5010-3mol竣基。根据这一数据，计算得数均分子量为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，怎样由实验来测定正确的值？羟基酸HO-（CH4-COOHS行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400g.mol试计算：a.竣基已经酯化的百分比b.数均分子量c.结构

2、单元数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,试求数均聚合度兄、DP和数均分子量M并作又一p关系图。等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚，试证明从开始到p=0.98所需的时间与p从0.98到0.99的时间相近。计算自催化和外加酸催化聚酯反应时不同反应程度p下元、c工与时间t值的关系，用列表作图来表示。C0由1mol丁二醇和1mol己二酸合成数均分子量为5000的聚酯，试做下列计算：a.两基团数完全相等，忽略端基对数均分子量Mn的影响，求终止缩聚的反应程度P。b.在缩聚过程中，如果有0.5%（摩尔分数）丁二醇脱

3、水成乙烯而损失，求达到同一反应程度时的数均分子量Mn0c.如何补偿丁二醇脱水损失，才能获得同一数均分子量Mn的缩聚物？d.假定原始混合物中竣基的总浓度为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。漀甀爀椀攀爀一攀眀.等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280c下封管内进行缩聚，平衡常数K=4,求最终X7o另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得X?100,问体系中残留水分有多少？漀甀爀椀攀爀一攀眀.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？漀甀爀椀攀爀一攀眀.尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分

4、子量，如果要求分子量为20000,问1010盐的酸值应该是多少？（以mgKOH/g计）漀甀爀椀攀爀一攀眀.己内酰胺在封管内进行开环聚合。按1mol己内酰胺计，加有水0.0205mol、醋酸0.0205mol,测得产物的端竣基为19.8mmol端氨基2.3mmol。从端基数据计算数均分子量。漀甀爀椀攀爀一攀眀.等摩尔己二胺和己二酸缩合，p=0.99和0.995,试画出数量分布曲线和质量分布曲线，并计算数均聚合度和重均聚合度，比较两者分子量分布的宽度。漀甀爀椀攀爀一攀眀.邻苯二甲酸酊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.按统计法求凝胶点漀甀

5、爀椀攀爀一攀眀.分别按Carothers法和Flory统计法计算下列混合物的凝胶点：a.邻苯二甲酸酊和甘油的摩尔比为1.50:0.98b.邻苯二甲酸酊、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002和1.50:0.500:0.700漀甀爀椀攀爀一攀眀.用乙二胺或二亚乙基三胺使1000g环氧树脂（环氧值为0.2）固化，固化剂按化学计量计算，再多加10%问两种固化剂的用量应该为多少？漀甀爀椀攀爀一攀眀.AA、BBA混合体系进行缩聚，MO=NO=3.0,A中A基团数占混合物中A总数（）的10%试求p=0.970时的 X Xn以及 X Xn=200时的p0漀甀爀椀攀爀一攀眀.2.5mol邻苯二甲

6、酸酉千、1mol乙二醇、1mol丙三醇体系进行缩聚，为控制凝胶点需要，在聚合过程中定期测量树脂的熔点、酸值（mgKOH/g式样）、溶解性能。试计算反应至多少酸值时会出现凝胶。漀甀爀椀攀爀一攀眀.制备醇酸树脂的配方为1.21mol季戊四醇、0.50mol邻苯二甲酸酊、0.49mol内三竣酸C3H（COOH3,问能否不产生凝胶而反应完全？2.3模拟考试题.羟基酸HO-(CH4-COOHS行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400g.mol试计算：a.竣基已经酯化的百分比b.数均分子量c.结构单元数 x xn.等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚，试证明从开始到p=0.98所需的时间与p从0.9

7、8到0.99的时间相近。计算自催化和外加酸催化聚酯反应时不同反应程度p下Xn、c工与时间t值的关系，用列表作图来表示。3等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280c下封管内进行缩聚，平衡常数K=4,求最终X X；o o 另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得兄100,问体系中残留水分有多少？.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？.尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分子量，如果要求分子量为20000,问1010盐的酸值应该是多少？(以mgKOH/g计).邻苯二甲酸酊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Caroth

8、ers法求凝胶点c.按统计法求凝胶点.4模拟考试题答案1.羟基酸 HO-(CH2)4-COOH 进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为 18,400g.mol-1,试计算：a.竣基已经酯化的百分比 b.数均分子量 c.结构单元数X Xn解：已知M718400,M0100Mw和X71一p得：p=0.989,故已酯化竣基百分比为MO1p-1根据Xw98.9%Mw1P,Mn9251Mn9251MO10092.512.等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚，试证明从开始到计算自催化和外加酸催化聚酯反应时不同反应程度 p 下Xnp=0.98 所需的时间与 p 从 0.98 到 0.99 的时间相近c,八一，

9、一一，,，一与时间 t 值的关系，用列表作图来表不。co解：在外加酸催化的聚酯合成反应中存在Xnkc0t1解：在封闭体系有Xn当 p=0.995 时,当 p=0.999 时,P=0.98 时,Xn50,所需反应时间t149kC0P=0.99 时,Xn100,所需反应时间t199.一o 所以，t2大约是 t1的两倍，故由 0.98 到 0.99 所需的时kCO间相近。3.等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在 280c 下封管内进行缩聚，平衡常数 K=4,求最终Xn0另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得Xn100,问体系中残留水分有多少?在开放体系有Xnnw1p4*104mol/LK100nw4.等摩尔二元

10、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?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=2mol,Nb=2mol,Nb0.015molNarNb2Nb,22*0.0150.985Xn0.9851r2rp10.9852*0.985*0.99579.88Xn10.9851r2rp10.9852*0.985*0.999116.985.尼龙1010 是根据 1010 盐中过量的癸二酸来控制分子量,如果要求分子量为 20000,问 1010 盐的酸值应该是多少?(以 mgKOH/g 计)解：尼龙 1010 重复单元的分子

11、量为 338,则其结构单元的平均分子量 M=169一20000Xn118.34169假设反应程度 p=1,r-,r0.983r尼龙 1010 盐的结构为:NH3+(CH2)NH3OOC(CH2)8COO-,分子量为 374。由于癸二酸过量，假设 Na(癸二胺)=1,Nb(癸二酸)=1.0/0.983=1.0173,则*恬(NbNa)*M(KOH)*2(1.01731)*56*2酸值-b-5.18(mgKOH/g1010盐)Na*M10103746.邻苯二甲酸酊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.按统计法求凝胶点解：a、平均官能度：3*22*31)甘油：f2.4322*24*1-2)季戊四醇：f2.6721b、Carothers 法：221)甘油：pc=0.833f2.4222)季戊四醇：pc=0.749f2.67