高分子习题课20140331

1、习题课习题课2014-3-312014-3-31聚乙烯聚乙烯 polyethylene PE聚丙烯聚丙烯 polypropylene PP聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 polymethyl methacrylate PMMA 写出下列聚合物的英文以及简称写出下列聚合物的英文以及简称alkane( (烷烷) ) alkene( (烯烯) ) alkyne( (炔炔) ) alkyl( (烃基）烃基）methyl ethyl propyl butyl pentyl hexyl heptyl octyl nonyl decylalcohol(醇醇) acetaldehyde(醛醛) aceton

2、e (酮酮) acetate (盐盐/酯酯) anhydride (酸酐酸酐) ester (酯酯)ether (醚醚) amine (胺胺) amide (酰胺酰胺)知识拓展知识拓展聚酯聚酯 polyester (PET)聚醚聚醚 polyether 聚酰胺聚酰胺 polyamide (PA)聚酰亚胺聚酰亚胺 polyimide 聚氨酯聚氨酯 polyurethane (PU)聚苯乙烯聚苯乙烯 polystyrene (PS)聚氯乙烯聚氯乙烯 polyvinyl chloride (PVC)聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯 polyvinyl acetate (PVAc)连锁聚合与逐步聚合的区别连锁

3、聚合与逐步聚合的区别写出下列单体的聚合反应式，以及单体、聚合物的名称写出下列单体的聚合反应式，以及单体、聚合物的名称序号序号 单体单体 聚合物聚合物 a CH2=CHF氟乙烯 -CH2-CHF-n聚氟乙烯 b CH2=C(CH3)2异丁烯 -CH2-C(CH3)2-n聚异丁烯 c HO(CH2)5COOHw-羟基己酸 -O(CH2)5CO-n聚己内酯 d 丁氧环 -CH2CH2CH2O-n 聚氧三亚甲基 e NH2(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） 环氧乙烷环氧乙烷环氧丙烷环

4、氧丙烷（氧化丙烯）（氧化丙烯）尼龙尼龙-610-610数字代表的含义：数字代表的含义：前一个数字代表二元胺的碳原子数前一个数字代表二元胺的碳原子数后一个数字代表二元酸的碳原子数后一个数字代表二元酸的碳原子数丁氧环丁氧环 按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。属于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？加聚、缩聚还是开环聚合，连锁聚合还是逐步聚合？a. CH2=C(CH3)2nb. NH(CH2)6NHCO(CH2)4COnc. NH(CH2)5COnd. CH2C(CH3)=CHCH2n序号序号单体单体聚合物聚合物加聚、缩聚加聚、缩聚

5、或开环聚合或开环聚合连锁、逐步聚连锁、逐步聚合合aCH2=C(CH3)2异异丁烯丁烯聚异丁烯聚异丁烯加聚加聚连锁连锁bNH2(CH2)6NH2己二胺、己二胺、HOOC(CH2)4COOH己二酸己二酸聚已二酰己聚已二酰己二胺，尼龙二胺，尼龙66缩聚缩聚逐步逐步cNH(CH2)5CO己己内酰胺内酰胺尼龙尼龙6开环开环逐步（水或酸逐步（水或酸作催化剂）或作催化剂）或连锁（碱作催连锁（碱作催化剂）化剂）dCH2=C(CH3)-CH=CH2异戊二烯异戊二烯聚异戊二烯聚异戊二烯加聚加聚连锁连锁1.1. 某聚合物试样由下列级分组成，试计算该某聚合物试样由下列级分组成，试计算该 试样的数均分子量和重均分子量及

6、分子量试样的数均分子量和重均分子量及分子量分布指数。分布指数。级级 分分重重 量量 分分 率率分分 子子 量量1 12 23 34 40 0. .5 50 0. .2 20 0. .2 20 0. .1 11 1 1 10 04 41 1 1 10 05 55 5 1 10 05 51 1 1 10 06 6求下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量求下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数分布指数a.a.组分组分A:A:物质的量物质的量 = 1= 1mol, , 分子量分子量 = 30000= 30000b.b.组分组分B:B:物质的量物质的量 = 0.5= 0.5mol, ,

7、分子量分子量 = 70000= 70000c.c.组分组分C:C:物质的量物质的量 = 0.1= 0.1mol, , 分子量分子量 = 100000= 100000过量摩尔分数过量摩尔分数q:q:转化率：转化率：反应掉的单体量占单体初始量的百分比反应掉的单体量占单体初始量的百分比反应程度：反应程度：参加反应的基团数与起始基团数的比值参加反应的基团数与起始基团数的比值名词解释名词解释CarothersCarothers法测凝胶点：法测凝胶点：基团数相等：基团数相等：fpc2Ni：官能度为官能度为fi的单体的单体i的分子数的分子数基团数不等：基团数不等：非过量组份的基团数的两倍除以体系中分子总数非

8、过量组份的基团数的两倍除以体系中分子总数（1）两组分体系两组分体系 BAAANNfNf2设设NAfA NBfB（2）三组分体系三组分体系设设 (NAfA+NCfC) 2） 多组分体系如多组分体系如2-3-4官能度体系，官能度体系，f = (3+4)/2 =3.5 3-4-5官能度体系，官能度体系，f = (3+4+5)/3 = 4计算下列混合物的凝胶点（两种方法两种方法）：官能团物质的量相等的邻苯二甲酸酐和甘油；邻苯二甲酸酐和甘油的摩尔比为1.50:0.98；邻苯二甲酸酐、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50:0.99:0.002A:A:官能团物质的量相等的邻苯二甲酸酐和甘油官能团物质的量相等的邻苯

9、二甲酸酐和甘油 f(官能度官能度)N(分子数分子数)n（基团数）（基团数）邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐23m6m甘油甘油32m6mCarothersFlory邻苯二甲酸酐和甘油的摩尔比为邻苯二甲酸酐和甘油的摩尔比为1.50:0.98 f(官能度官能度)N(分子数分子数)n（基团数）（基团数）邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐21.53甘油甘油30.982.94CarothersFloryB:B:C:C:邻苯二甲酸酐、甘油和乙二醇的邻苯二甲酸酐、甘油和乙二醇的摩尔比为摩尔比为1.50:0.99:0.002 f(官能度官能度)N(分子数分子数)n（基团数）（基团数）邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐21.53甘油甘油30

10、.992.97乙二醇乙二醇20.0020.004CarothersFlory13. 13. 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：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. a. 平均官能度平均官能度 b. b. 按按CarothersCarothers法求凝胶点法求凝胶点 c. c. 按统计法求凝胶点按统计法求凝胶点 f(官能度官能度)N(分子数分子数)n（基团数）（基团数）邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐23m6m甘油甘油32m6m32232.432f833. 04 . 222fpc1, 1,703. 0)2(12/1rfrrpc f(官能度官能度)N(分子数分

11、子数)n（基团数）（基团数）邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐22m4m季戊四醇季戊四醇4m4m13. 13. 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：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. a. 平均官能度平均官能度 b. b. 按按CarothersCarothers法求凝胶点法求凝胶点 c. c. 按统计法求凝胶点按统计法求凝胶点224 12.6721f749. 067. 222fpc1, 1,577. 0)2(12/1rfrrpc8. 8. 等摩尔等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在的乙二醇和对苯二甲酸在280280下封管内进行缩聚，下封管内进行缩聚，平衡常数平衡常

12、数K=4K=4，求最终，求最终X Xn n 。另在排除副产物水的条件下缩聚，。另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得欲得X Xn n=100=100 ，问体系中残留水分有多少？，问体系中残留水分有多少？3111KpXnLmolnnKpnKpXwwwn/10*4100114若是基团数不等呢？若是基团数不等呢？)1( 22211Xnpqqrprr两单体非等基团数，两单体非等基团数，bBbbBb过量：过量：baNNr 12/2/）N-N（qaababNNN两单体等基团数，加入两单体等基团数，加入CbCb：q = 2NcNa= =2NaNcaRbaRb，加入，加入CbCb：NaNa+ Ncr = NcNa

13、q = 11. 11. 己内酰胺在封管内进行开环聚合。按己内酰胺在封管内进行开环聚合。按1 mol1 mol己内酰胺计，己内酰胺计，加有水加有水0.0205mol0.0205mol、醋酸、醋酸0.0205mol0.0205mol，测得产物的端羧基为，测得产物的端羧基为19.8 19.8 mmolmmol，端氨基，端氨基2.3mmol2.3mmol。从端基数据，计算数均分子量。从端基数据，计算数均分子量。取代基取代基X: NO2 CN COOCH3 CH=CH2 C6H5 CH3 OR自由基聚合自由基聚合可进行自由基聚合可进行自由基聚合不能进行自由基聚合不能进行自由基聚合 在自由基聚合中，为什么单体单元大部分按头尾在自由基聚合中，为什么单体单元大部分按头尾方式连接？且多为无规立构？方式连接？且多为无规立构？ 自由基聚合中，结构单元的键接方式受电子效应和位阻效应自由基聚合中，结构单元的键接方式受电子效应和位阻效应的影响，含双键基团与独电子接在同